原位制备具有增强光催化活性的S型Bi2Se3/g-C3N4光催化剂

光催化氧化是一种应用前景良好的环境治理技术.与絮凝、物理吸附和化学氧化等常见的方法相比,光催化氧化具有环境友好、氧化完全、方便和廉价等优势.特别是可见光光催化氧化,可利用太阳能中占比最高的可见光,在应用中更具优势.因而,探索可见光响应性能优异的光催化剂一直是光催化氧化领域的一个重要研究内容.硒化铋(Bi₂Se₃)是一种带隙(带隙宽度在0.3~1.3 e V)非常窄的半导体,能吸收全部波长范围的可见光和近红外光.此外,Bi₂Se₃还具有独特的金属表面态,其表面具有良好的导电性.这些特性使其在可见光光催化氧化领域具有很大的应用潜力.然而,由于Bi₂Se₃价带位置高,氧化能力很弱,其价带上的空穴在光催化反应中难以被消耗,导致空穴大量累积,并迅速与光生电子复合,大幅降低了Bi₂Se₃的光催化性能.因此,一直以来,Bi₂Se₃很少被用于光催化反应.如何充分利用Bi₂Se₃的光响应优势,制备出性能优异的光催化剂,仍是具有挑战性和吸引力的研究方向.本文采用预先制备的Bi2O3/g-C₃N₄复合物作为前驱体,通过原位转化的方法,将前驱体置于热的Se蒸汽中,使前驱体上的Bi2O3与Se蒸汽反应,完全转化为Bi₂Se₃纳米颗粒,从而制得Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合光催化剂(Bi₂Se₃含量约为4 wt%).透射电镜结果表明,所形成的Bi₂Se₃纳米颗粒较均匀地分布在g-C₃N₄表面.表面功函数分析发现,Bi₂Se₃与g-C₃N₄结合后,它们的费米能级分别由原来的-0.55和-0.18 e V变为平衡时的-0.22 e V,可形成指向g-C₃N₄的内建电场,有利于形成梯型(S型)异质结.在此基础上,能级位移、荧光分析、结构计算和反应自由基测试等结果表明,Bi₂Se₃和g-C₃N₄之间形成了S型异质结.在可见光光催化降解苯酚的实验中,所制备的Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合物的光催化活性明显优于单一的Bi₂Se₃和g-C₃N₄.结合比表面、孔结构、光吸收和荧光等对比分析,认为Bi₂Se₃/g-C₃N₄的这种S型异质结构在其光催化活性增强中起到了关键作用.在光照条件下,其g-C₃N₄导带中光生电子向Bi₂Se₃的价带迁移,并与光生空穴复合,从而使Bi₂Se₃导带上可保留更多的高活性光生电子参与光催化反应,由此Bi₂Se₃/g-C₃N₄的光催化活性增强.循环性能测试和光还原实验结果表明,所制备的Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合光催化剂具有良好的稳定性.本文工作为高可见光吸收的光催化剂制备和性能增强提供了新途径和新视野.     

一种在色噪声环境下的信号检测方法

为了抑制蛟龙号载人潜水器水声通信受母船色噪声干扰的影响,本文提出了一种统计匹配滤波器在色噪声环境下使用的新方法,它通过将接收信号映射到一个生成子空间中进行信号检测,可提高输出水声通信信号的信噪比。受客观条件限制,向阳红09船——蛟龙号载人潜水器的试验母船噪声环境比较恶劣,对水声通信产生了较强的干扰。如何在向阳红09船的这种强、色噪声环境下,提升水声同步信号的检测能力,对提高水声通信的可靠性是非常有帮助的。实际采集试验数据分析结果验证了该检测算法比传统匹配滤波器有更强的信号检测能力。     

耦合微盘及带输出波导的单微盘腔的耦合模式特性

光学微腔具有很高的品质因子和很小的模式体积,在光电子器件研究方面具有重要的应用价值.运用时域有限差分(FDTD)法和Padé近似频谱分析法模拟研究了耦合微盘及带输出波导的单微盘微腔由于空间对称性破坏导致的模式耦合现象;特别计算了耦合模式的场分布和品质因子,并由场分布得出不同角量子数模式的能量比例.对耦合微盘,模式耦合引...     

非线性增益和波导结构对半导体激光器的谱线宽度的作用

本文采用半经典理论研究了非线性增益和波导结构对量子相位噪声引起的模式谱线增宽过程的作用,得出谱线宽度不但与线性增益而且与三阶增益有关,并且都受到波导结构的制书。从而提出新的谱线增宽因子和与功率无关的线宽的新机制。 关键词：     

色散关系和纵向耦合腔(C~3)对半导体激光器的模谱行为的影响

本文从理论上探讨了色散关系的作用,引进α_e和F因数,修正了半导体激光器的光谱线宽公式,发现通过波导结构的设计不但可减小α_e因数,还可增大F因数来进一步抑制光谱线宽,用所提出的等效反射率法分析了纵向耦合腔(C~3)的选模和压缩线宽的机制,指出实现单纵模窄线宽的条件。     

近单模半导体激光器中模式间相互作用对光谱线宽的影响

本文提出一种统计数值模拟法,从理论上较严格地研究自发辐射的量子涨落引起的半导体激光相位涨落积累量和模式线宽。结果在单模情况与小信号解析近似的结果一致;在近单模情况,边模使主模线宽略有增加;指出最近有人用Monte-Carlo法对此得出过高估计的原因,并对小讯号解析近似已不适用的次模线宽得出其与功率无关的线宽分量约为100MHz,与实验一致。 关键词：     

石墨炉原子吸收法测定食品添加剂甲壳素中的镉和铅

采用程序控制温度,一次完成甲壳素样品的炭化和灰化,通过氢氟酸-硝酸消除灰分中硅的干扰,用石墨炉原子吸收法直接测定其中的镉和铅.镉的浓度在0～50 ng/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,相关系数r= 0.9990;铅的浓度在0～300 ng/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,相关系数r=0.9990 .镉的回收率为90.6%～102.0%,测定结果的相对标准偏差为4.37%(n=8);铅的回收率为91.3%～102.1%,测定结果的相对标准偏差为8.67%(n=8).     

亚临界CO2冷库制冷系统性能实验研究

为研究亚临界CO₂冷库制冷系统性能,建立制冷系统压缩机数学模型,分析压缩机吸气温度对输气量、容积效率等性能参数的影响。搭建亚临界CO₂冷库制冷系统试验台,分析储液器出口气、液质量比对系统性能的影响。结果表明,当吸气压力恒定时,吸气温度升高,压缩机实际输气量及容积效率均有小幅度提升。随着储液器出口气、液质量比增大,系统制冷量及压缩机功耗均升高,而系统COP呈先增大后减小的趋势。在气、液质量比为0.16时,COP达到最大值为1.95。     

WG-Like Modes Selectivity in a Square Cavity with Posts

We investigate the characteristics of Whispering-Gallery（WG）-like modes in a square cavity with posts by employing the two-dimensional （2D） finite-difference time-domain （FDTD） technique combined with the effective index method. The results indicate that the posts can result in mode selection in the WG-like modes. The WG-like modes with odd mode numbers are not much sensitive to the sizes of the posts. However, the quality factor （i.e. Q-factor） of the WG-like modes with even mode numbers decreases sharply with the increasing size of the posts. The decreasing Q-factor is attributed to mode leakage and scattering loss due to the presence of the post. The mode selection increases the mode spacing of square cavity twice in an optimized structure.     

长柱形CsI(Tl)闪烁晶体探测器的能量重建

提出了用于TEXONO实验中双端读出的长柱形CsI(Tl)闪烁晶体探测器的两种粒子能量重建方法———“算术平均值能量重建法”和“几何平均值能量重建法”,讨论了两种算法的理论依据和计算方法,并对两种算法进行了比较