留数定理在拓扑相变中的应用

留数定理是高校物理专业必修课程数学物理方法中的一个重要定理.传统教学中关于该定理的讲授着重于数学公式的推导和数学思想的传达,而对于其在具体物理问题上的应用鲜有涉及.本文以一维Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑相变问题为例,阐明了如何利用留数定理解析得到二阶位移量的表达式并用该物理量表征拓扑相变.在讲授留数定理的教学过程中引入具体物理问题的分析实例,可以使学生更深刻地理解数学定理中的物理内涵.     

多酸导向的间苯二酚杯[4]芳烃[Co8]配位笼的组装及电化学性质

基于多金属氧酸盐(POM)的超分子配位笼的设计和组装引起了广泛的研究兴趣,但在合成过程中仍然存在挑战。本文中,我们报道了一例基于POM-杯芳烃的大型[Co₈]配位笼[Co₈(MTR4A)₆Cl₈](α-SiW₁₂O₄₀)₂·30DMF·74EtOH (cage-1),该配位笼由6个碗状间苯二酚杯[4]芳烃(MTR4A)分子、8个Co(Ⅱ)阳离子、2个α-SiW₁₂O₄₀^4-抗衡阴离子和8个Cl^-阴离子组装而成。值得注意的是,α-SiW₁₂O₄₀^4-阴离子通过氢键夹在层与层之间,形成一个三维超分子结构。此外,作为锂离子电池的负极材料,cage-1表现出良好的锂离子存储能力。cage-1也能够实现对亚硝酸盐(NO₂^-)的还原和抗坏血酸(AA)的氧化,是一种具有高活性的双功能催化剂。     

一种CdⅡ-MOF作为传感Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的多响应荧光探针

通过水热法合成了一种金属有机骨架[Cd₃(L)₂(H₂O)₉]·9H₂O(MOF 1),其中H₃L=5-(((4-羧基苯基)氧基)甲基)苯-1,3-二甲酸,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对其进行了表征。MOF 1表现为一个二维微孔结构,孔隙可利用体积为22.4%。荧光性能研究表明,MOF 1可以用作检测Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的荧光传感器。它具有高选择性和低检测限,而且不受其他离子的干扰。此外,通过金属有机骨架主体和目标分析物客体的紫外可见吸收光谱研究了主体配合物的选择性荧光猝灭机制。这种荧光猝灭的可能机制是荧光共振能量转移。     

多酸导向的间苯二酚杯[4]芳烃[Co8]配位笼的组装及电化学性质

基于多金属氧酸盐（POM）的超分子配位笼的设计和组装引起了广泛的研究兴趣,但在合成过程中仍然存在挑战。本文中,我们报道了一例基于POM-杯芳烃的大型[Co₈]配位笼[Co₈（MTR4A）₆Cl₈]（α-SiW₁₂O₄₀）₂·30DMF·74EtOH （cage-1）,该配位笼由6个碗状间苯二酚杯[4]芳烃（MTR4A）分子、8个Co(Ⅱ)阳离子、2个α-SiW₁₂O₄₀^4-抗衡阴离子和8个Cl^-阴离子组装而成。值得注意的是,α-SiW₁₂O₄₀^4-阴离子通过氢键夹在层与层之间,形成一个三维超分子结构。此外,作为锂离子电池的负极材料,cage-1表现出良好的锂离子存储能力。cage-1也能够实现对亚硝酸盐（NO₂^-）的还原和抗坏血酸（AA）的氧化,是一种具有高活性的双功能催化剂。     

g-C3N4/CdS异质结紫外-可见光电探测器的制备及其性能研究

通过热聚法以三聚氰胺为原料制备g-C_3N_4纳米片,然后采用化学水浴法生长CdS纳米颗粒,进而成功构筑g-C_3N_4/CdS异质结构。采用扫描电子显微镜,X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对样品的微观形貌、晶体结构和化学成分进行表征。结果表明,CdS纳米颗粒为六方纤锌矿结构,且均匀致密地附着在g-C_3N_4纳米片表面;g-C_3N_4/CdS探测器能够在零偏压工作条件下对紫外光有较好的光响应,且光电流值较g-C_3N_4纳米片探测器提高了约8倍。此外,g-C_3N_4/CdS探测器在可见光区也表现出良好的光响应,对蓝光和绿光多个周期探测的结果也表明其具有稳定性和循环性。     

热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能研究

通过差热扫描量热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能测试等方法,研究了热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg和Mg₂Yb相组成,固溶处理之后,Mg₂Yb相完全溶入到基体中且晶粒并未发生明显长大,晶内仅存有少量的Zn-Zr相。200℃峰时效合金中主要析出均匀分布于晶界附近连续链状和离散的Mg₂Yb相,同时还发现了一种在尺度和分布密度上存在差异的超细小针状析出相,基于高分辨透射电镜分析为γ’相(Mg Zn RE,六方结构,a=0.55 nm和c=0.52 nm)。峰时效合金展现了最好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为258,136MPa和10.7%。峰时效合金的强化机制为沉淀析出强化,其主要的强化效果来自于弥散分布细小的Mg₂Yb相和γ’相。     

一种CdⅡ-MOF作为传感Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的多响应荧光探针

通过水热法合成了一种金属有机骨架[Cd₃(L)₂(H₂O)₉]·9H₂O (MOF 1),其中H₃L=5-(((4-羧基苯基)氧基)甲基)苯-1,3-二甲酸,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对其进行了表征。MOF 1表现为一个二维微孔结构,孔隙可利用体积为22.4%。荧光性能研究表明,MOF 1可以用作检测Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的荧光传感器。它具有高选择性和低检测限,而且不受其他离子的干扰。此外,通过金属有机骨架主体和目标分析物客体的紫外可见吸收光谱研究了主体配合物的选择性荧光猝灭机制。这种荧光猝灭的可能机制是荧光共振能量转移。     

MoS2/GQDs催化剂的制备及微生物电解池的产氢性能研究

通过水热法合成了一系列MoS₂/GQDs复合材料,并制成碳基复合电极。利用电化学测试手段挑选出最佳电极后用于微生物电解池（MEC）阴极的产氢性能研究。实验结果显示： Na₂MoO₄、半胱氨酸和GQDs的最佳原料配比为375:600:1,制备出的MoS₂/GQDs呈现明显的爆米花样纳米片结构,片层厚度在10 nm左右,当碳纸负载量为1.5 mg·cm^-2时,MoS₂/GQDs碳纸电极的析氢催化能力最佳。在MEC产氢实验中,MoS₂/GQDs阴极MEC的产气量、氢气产率、库仑效率、整体氢气回收率、阴极氢气回收率、电能回收率和整体能量回收率分别为51.15±3.15 mL·cycle^-1、0.401±0.032 m³H₂·m³d^-1、91.16±0.054%、66.64±5.39%、72.44±2.60%、217.26±7.42%和77.37±1.50%,均略高于Pt/C阴极MEC或与之媲美。另外,MoS₂/GQDs具有良好的长期稳定性,且价格便宜,有利于实际应用。