电解水金属单原子催化剂的研究进展

氢能因其能量密度高、清洁无污染等特点,作为替代化石燃料的能源载体得到了广泛的研究.如何清洁高效地制备氢气受到了大量研究者的关注.当前,以化石能源的热反应所得副产氢气是主要来源.然而,采用该类方法不仅不能摆脱化石能源的使用以及温室气体的排放,还会造成生产氢气的纯度不高,碳氧化物杂质浓度过高的问题,严重影响氢气的后续使用.采用可再生能源(太阳能、风能等)所产富余电,进行电解水制氢,产生的氢气不含碳氧化合物杂质,纯度很高,可以真正实现碳的零排放,被认为是未来氢气来源的重要方式.目前,电解水制氢在制氢市场的所占份额较小,而造成这样局面的主要因素是该过程中的高能耗问题.为了降低能耗,开发高效催化剂加速两个电极上的电解反应的动力学尤为重要.近年,金属单原子催化剂(SACs)因其独特的结构,在很多研究中被用作电解水催化剂,进而开发出大量高性能的金属单原子电解水催化剂.本文综述了近年SACs在电解水催化方面的应用.首先,针对电解水反应本身,总结了阴阳极两侧的电极反应机制以及影响电极催化性能的关键吸附中间物种;然后,根据载体的不同,即合金、碳以及其它化合物将SACs分为三类,总结了相关电解水催化研究现状,并且针对不同类型SACs目前的发展情况,提出了它们各自存在的问题.其次,进一步总结了影响SACs电解水催化活性的因素,提出了四种决定SACs催化性能的影响因子,分别为金属原子的固有元素性质、配位环境、几何结构和负载量;同时讨论了这四类影响因素对SACs催化活性的影响机制,总结了调控各类影响因素的方法,为SACs的设计提出了一些建议.最后,展望了SACs在电解水催化中的应用,探讨了SACs在催化剂设计及催化机制研究方面的问题,提出了SACs在电解水催化中的未来发展方向.     

通过类比Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus理论再议Marcus的电子转移速率：关于线性和非线性溶剂化情形的统一形式

R. A. Marcus在他开拓性的工作中,考察了溶剂化效应对电子转移过程的影响,并给出了著名的非绝热电子转移速率公式. 本文基于热力学溶剂化势能面的分析,从Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus理论的角度重新考察了Marcus的公式. 由类比Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus得到的理论,不仅可以适用于线性溶剂化的情形并得到Marcus的速率公式,也同样可以用于非线性溶剂化的情形. 在非线性溶剂化的情形下,会存在溶剂化势能面的多点交叉. 本文平行地考察了Fermi黄金规则给出的相应结果,并对比本工作中所提出的Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus类似理论进行了批判性的讨论. 作为例释,考察了二次型溶剂化的情形. 对于这种情形,物理上存在良好的描述方案.     

实现均匀照度光伏聚光镜设计

为满足聚光光伏系统的聚光需求,解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点,在不增加二次匀光器件的前提下,设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理、等光程原理和反射定律,通过数值求解等光程方程组获得聚光镜各个面型的轮廓曲线。利用TracePro软件对所设计的聚光系统进行光线追迹模拟,结果表明:在聚光比为725的情况下,聚焦光斑最大照度仅为太阳照度的2300倍,是点聚焦情况下的1/10左右,系统的径长比为0.3,接收角为0.72°。系统设计实现了结构紧凑,聚光性能高的设计目标,为高倍聚光光伏系统的小型化,简单化提供了一种有效的解决途径。     

水质中10种微量元素混合标准样品的研制

水中微量元素及重金属检测是日常环境监测的主要项目[1-2]。近年来,各类适合多元素同时测定的大型分析仪器在分析检测领域的实验室中得到了普及,使得这些实验室对多元素混合标准样品的需求日益强劲。为了更好地配合国家标准方法GB 3838-2002《地表水环境质量标准》、GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》和《重金属污染综合防治"十二五"规划》等有关国家标准和规划的实施,并为我国无机污     

分次环的有限正规扩张

本文研究了群分次环的有限正规分次扩张问题．利用经典环论方法，得到一个群分次环与其有限正规分次扩张环之间关于分次Jacobson根和分次素根的关系，同时，给出了分次情形的Cutting down定理和Lying over定理．     

结合环的σ—根

本文利用H—关系定义σ—根的概念,它是环的一类根的抽象与概括.文中研究了σ—根的性质,给出了下σ—根的构造.同时,以新方法解决了[1]的问题1,发展了强根、稳定根和严根的理论.     

载能团簇离子在物质中的能量损失

实验表明，团簇离子在物质中的能量损失并不等于各成分单独作用的总和，而是具有非线性效应．这种非线性效应与团簇离子的能量、团簇的种类和大小、团簇成分之间的空间关联程度以及作用物质的结构有关．对团簇作用的非线性效应研究对于了解团簇与物质相互作用的机制具有非常重要的理论意义．MeV能区的团簇离子在物质中的非线性电子能损和核能损方面的直接实验数据还相当缺乏，其理论模型也更待建立．评述了载能团簇离子在物质中的能量损失及测量方法．Fast ions deposit energy in matter through electronic and nuclear collision processes. The relaxation of the deposited energy induces emission of photons, electrons, ions, and neutral species from the target. Comparing with single incident ion, cluster induces many new phenomena: such as non-linear energy loss, non-linear emission of secondary ions, production of giant tracks and craters in various irradiated materials. These new phenomena induced by clusters are attributed to the vicinage effect ......     

载能团簇离子诱发的非线性二次离子发射

载能团簇离子进入固体时， 由于集体相互作用，在入射路径上产生非常高的能量沉积密度。 实验发现， 载能团簇离子的作用结果并不等于团簇中各原子独立作用的总和， 而是具有非线性效应。 就二次离子发射而言， 这种非线性通常与团簇的能量、 团簇的大小、 离子的电荷态以及靶物质的结构有关。 通过研究二次离子发射有助于理解载能团簇离子与物质相互作用过程中的能量沉积与释放机制。 Using energetic cluster as projectile is a unique way to produce simultaneous impacts of several atoms and deposit extremely high energy density in a very small area. The cluster impingement on solids has exhibited some non linear effects not presented in collisions of individual atoms with those solids. The study of the secondary ion emissions can give insight into the energy deposition and relaxation steps of the cluster solid interaction. The dependence of the yields of secondary ion emission induced by clusters on the energy of clusters,cluster sizes,charge states and material structures of the targets was reviewed in this paper.     

基于特征圆单目视觉的飞机舵面角位移标定技术

提出了一种基于特征圆单目视觉的非接触式飞机舵面角位移标定技术。用一台数码摄像机对固定在飞机舵面上的特征圆进行拍照,经数字图像处理后确定五个特征点的坐标,利用针孔成像和射影变换原理建立物像空间坐标解算模型,计算出特征圆的法线相对方向和圆心的相对位置,舵面角位移由该圆的法线方向确定。仿真结果表明,该方法具有标定过程简单、实时、快速和准确的特点,标定精度可达到0.1°。该技术也可用于航天器上实时测量交会对接时的相对位姿参数。