饮用水库上游农村污水生态净化与农业利用方案设计

针对地处城市饮用水源上游的山区农村,提出生态净化与农业利用相结合的水污染控制方案,即将村庄生活污水经新建干管收集后,顺势自流输入到三级生态塘进行生态净化,用潜污泵将清液提升到山上进行竹林灌溉.探讨农村污水收集方式和净化工艺的适用性,并进行竹林喷灌负荷核算和投资效益分析.阐述该方案在削减污染提高水库水质、改善农村生活环境和促进农业增产增收等方面的综合作用.     

介孔硅基干凝胶的降解性及其生物相容性研究

本研究利用改进的溶胶-凝胶工艺合成了介孔硅基干凝胶。通过差热-热重(DTA-TG)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和N₂等温吸附-脱附测试分析,以及扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察,表征了硅基干凝胶的热效应、相态、结构、形貌特征,并对合成的硅基干凝胶进行了体外降解与细胞培养实验研究。测试结果表明：合成的硅基干凝胶为平均孔径3nm左右、最大比表面积901 m²·g^-1的介孔结构。体外模拟体液(Simulated body fluid,SBF)降解结果显示,低温处理的材料在42 d内完全降解,直线拟合符合一级反应动力学方程。通过添加钙磷成分或高温煅烧处理可以调控干凝胶的降解速率,使硅基干凝胶的降解呈现直线式匀速降解的特征。体外细胞培养表明：硅基干凝胶可促进C2C12细胞(C3H小鼠肌原细胞)的分化和繁殖,证明材料的生物相容性良好。     

基于XPS与XAS的稀磁半导体GaMnN电子结构研究

采用基于同步辐射技术的X射线光电子能谱(XPS)与X射线吸收谱(XAS)测试由金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备的不同Mn掺杂浓度的稀磁半导体GaMnN薄膜的电子结构,探究Mn掺杂浓度对磁性原子Mn周围的局域环境和电子态等方面的影响,并阐述材料铁磁性变化的机理. XPS和XAS图谱分析表明：Mn²⁺和Mn³⁺共存于薄膜样品内,样品D中Mn²⁺占比高达70%-80%,N空位随Mn掺杂浓度增加而增多且N空位能够使空穴浓度降低,导致Mn 3d和N 2p轨道间的相互交换作用减小,从而减弱体系铁磁性.此外,Mn不同的掺杂浓度会影响GaMnN薄膜p-d耦合杂化能力的强弱,当掺Mn 1.8%时具有较强的p-d耦合杂化能力.     

工厂废机油回收的新方法

对废弃机油的回收处理方法给予技术分析，先后阐明由于传统废弃机油的回收处理在方法上过于单一，导致出油油质不能符合使用要求，并且由于再生过程所产生的大量污染物不能得到及时处理而造成环境污染．而改良废弃机油的回收处理方法克服了传统方法不足，增加水洗、双层过滤、含油废水处理三道工序，使得处理后出油质量提高，对环境不会造成二次污染，并且各项指标均达到国家新油标准．     

拓扑相MoS2电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理对二维拓扑相1T′-MoS₂和2M-MoS₂的电子结构、有效质量和光学性质进行研究,并将其与二维H-MoS₂进行对比分析.研究表明,电子有效质量大小关系为：2M-MoS₂22,空穴有效质量大小关系为：T′-MoS₂<2M-MoS₂2,但2M-MoS₂的空穴有效质量和T′-MoS₂相差不大,二者均适用于高性能电子器件.由于拓扑相1T′-MoS₂和2M-MoS₂均存在能带反转,导致带间相关性以及导带和价带的波函数重叠增强,进而光电流响应增强,二者的光学性质均优于H-MoS₂. 2M-MoS₂具有较大的吸收系数和光电导率,2M-MoS₂对红外光和紫外光有着优...     

应力调控BlueP/XTe2(X=Mo,W)范德瓦耳斯异质结电子结构及光学性质理论研究

通过第一性原理计算探讨了蓝磷烯与过渡金属硫化物MoTe₂/WTe₂形成范德瓦耳斯异质结的电子结构和光学性质,以及施加双轴应力对相关性质的影响.计算结果表明,形成BlueP/XTe₂(X=Mo,W)异质结,二者能带排列为间接带隙type-Ⅱ并有较强的红外光吸收,同时屏蔽特性增强.随压缩应力增加,BlueP/XTe₂转变为直接带隙type-Ⅱ能带排列最后转变为金属性;随拉伸应力增加,异质结转变为间接带隙type-Ⅰ能带排列.外加应力也能有效调控异质结的光吸收性质,随压缩应力增加吸收边红移,光吸收响应拓展至中红外光谱区且吸收系数增大;BlueP/MoTe₂较BlueP/WTe₂在中红外至红外光区间表现出更强的光吸收响应;静态介电常数ε1(0)大幅增加.结果表明,压缩应力对BlueP/MoTe₂和BlueP/WTe₂能带排列、光吸收特性均有显著的调控作用,其中BlueP/MoTe₂对调控更敏感,这些特性也使BlueP/XTe₂异质结在窄禁带中红外半导体材料及光电器件具有令人期待的应用价值.     

石墨烯电极弯折对2-苯基吡啶分子器件负微分电阻特性的调控和机理

采用非平衡格林函数结合密度泛函理论探讨了以锯齿型石墨烯纳米带为电极、2-苯基吡啶分子为中心区的分子器件电子输运性质.分析I-V特性及透射谱随偏压的变化表明,电极弯折能够调控器件负微分电阻特性,使器件峰值电压(V_p)减小、电流峰谷比(PVR)增大,当电极弯折角度为15°时,器件获得低峰值电压(0.1 V)、高电流峰谷比(12.84)的负阻特性.平衡态下器件的透射谱、态密度、散射态实空间分布图及投影态密度解释了器件负阻特性被调控源于电极弯折使器件中心分子与电极间的波函数交叠发生变化,导致两者间耦合减弱.弱耦合下外加偏压后,器件的透射系数因能级移动和偏压的变化而产生大幅波动,使器件在低偏置电压处即出现大的透射系数,产生峰值电流I_p,降低了器件的V_p,且增大了PVR值,其所获得的低V_p、高PVR的负阻特性在低功耗分子电子领域具有潜在的应用前景.     

拓扑石墨烯电极分子器件输运特性

利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,研究了不同拓扑能带结构的石墨烯电极分子器件输运特性.结果表明器件导通电压与电极禁带宽度正相关,同时器件在输运过程中表现出负微分电阻特性,峰谷电流比可达2697.分析认为器件导通源自于偏压升高过程中两电极能带匹配.器件负微分电阻特性源自于偏压升高过程中两电极能带交错.散射态分析表明,能带匹配后散射态分布较为离域,有利于电子通过器件.能带交错后散射态局域于电极处,表明电子输运受到抑制.