高分散Co0.2Ni1.6Fe0.2P助催化剂改性P掺杂g-C3N4纳米片高效光催化析氢的研究

随着化石燃料使用的增加和温室气体排放量持续上升,20世纪以来气温上升得更快。开发环境友好型能源取代传统化石燃料是当务之急。氢能源作为一种清洁、高效的能源,被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源。光催化水分解水产氢作为为一种环保型技术被认为是最有前景的氢能生产方法。提高光生电子-空穴对分离效率是构建高效光催化剂的关键。然而,利用高度分散的助催化剂构建高效、稳定的产氢光催化剂仍然是一个挑战。本文首次成功地采用一步原位高温磷化法制备了高度分散的非贵金属三金属过度金属磷化Co_0.2Ni_1.6Fe_0.2P助催化剂(PCNS-CoNiFeP)掺杂P的石墨相氮化碳纳米片(PCNS)。有趣的是,PCNS-CoNiFeP与传统氢氧前驱体磷化法制备的CoNiFeP相比,没有聚集性,分散性高。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、元素映射图像和高分辨率透射电镜(HRTEM)结果表明,PCNS-CoNiFeP已成功合成。紫外-可见吸收光谱结果表明,PCNS-CoNiFeP在200–800 nm波长范围内较PCNS略有增加。光致发光光谱、电化学阻抗谱(EIS)和光电流分析结果表明,CoNiFeP助催化剂能有效促进光生电子-空穴对的分离,加速载流子的迁移。线性扫描伏安法(LSV)结果还表明,负载CoNiFeP助催化剂可大大降低CNS的过电位。结果表明,以三乙醇胺溶液为牺牲剂的PCNS-CoNiFeP最大产氢速率为1200 μmol·h^-1·g^-1,是纯CNS-Pt (320 μmol·h^-1·g^-1)的4倍。在420 nm处的表观量子效率为1.4%。PCNS-CoNiFeP在光催化反应中也表现出良好的稳定性。透射电镜结果表明,6–8 nm的CoNiFeP高度分散在PCNS表面。高度分散的CoNiFeP比聚集的CoNiFeP具有更好的电荷分离能力和更高的电催化析氢活性。由此可见,聚合的CoNiFeP-PCNs (300 μmol·h^-1·g^-1)的产氢速率远低于PCNS-CoNiFeP。此外,CNS的P掺杂可以改善其电导率和电荷传输。     

脂肪胺铜配合物催化合成1-苯基-2-硝基乙醇

合成了以3-二乙胺基丙胺为配体的新型铜金属配合物,通过元素分析和红外光谱对其结构进行了表征.将其用于催化苯甲醛与硝基甲烷反应得到产物1-苯基-2-硝基乙醇,并探讨溶剂、催化剂用量和三乙胺等因素对催化反应的影响.结果表明:在三乙胺存在的条件下,以甲醇为溶剂、以10mol％的配合物为催化剂,该金属配合物具有良好的催化活性.     

氢键流体中Janus粒子的过量熵

Janus粒子在结构和性质上的特殊性使其在不同溶剂中呈现出丰富的聚集态结构和相态结构,这与其在溶液中的过量熵密切相关.本文以Janus粒子与氢键流体的稀溶液体系为例,利用经典流体的密度泛函理论研究了氢键流体中Janus粒子的过量熵.首先在极稀条件下给出Janus粒子外氢键流体中的局域密度分布,由此得到Janus粒子与氢键流体的二体分布函数,进而计算了不同情况下的过量熵.在此基础上,阐明了Janus粒子与氢键流体间的相互作用、氢键流体的体相密度、氢键强度和氢键官能度等因素对过量熵的影响.本研究旨在揭示这些因素对过量熵的调控机制,在定量水平上明确Janus粒子在溶液中组装的驱动力,从而为深入研究其聚集态结构提供可借鉴的理论线索.     

柯西不等式常见题型解法例说

柯西不等式∑ni=1a2i·∑ni=1b2i≥(∑ni=1ai·bi)2是基本而重要的不等式,是推证其他许多不等式的基础,不仅形式优美,而且还具有非常重要的应用价值.它原先只在数学竞赛中出现,但在2003年颁布的高中数学课程标准选修系列(4—5)《不等式选讲》里,已经加进了柯西不等式,也就是说它将成为选修学生的日常教学要求.用柯西不等式解决某些不等关系问题时往往比较简捷明了,但求解时灵活性较大,技巧性较强.其中一些常见的问题,其解决策略往往与其呈现方式直接相关.笔者就以其在近几年高考中的常见三维类型进行分类,例析对应的解决策略.     

Ferromagnetic resonance frequency shift model of laminated magnetoelectric structure tuned by electric field

Based on Smith-Beljers theory and classical laminate theory, an explicit model is proposed for the ferromagnetic resonance （FMR） frequency shift of a stress-mediumed laminated magnetoelectric structure tuned by an electric field. This model can effectively predict the experimental phenomenon that the FMR frequency increases under a parallel magnetic field and decreases under a perpendicular magnetic field when the electric field ranges from - 10 kV/m to 10 kV/m. Besides, this theory further shows that the FMR frequency increases monotonically as the angle between the direction of the external magnetic field and the outside normal direction of the laminated structure increases, and the frequency will increase as great as 7 GHz. In addition, when the angle reaches a certain critical value, the external electric field fails to tune the FMR frequency. When the angle is above the critical value, the increase of the electric field induces the FMR frequency to increase, and the opposite scenario happens when it is below the critical value. When the angle is 90~ （parallel magnetic field）, the FMR frequency is the most sensitive to the change of the electric field.     

基于雪崩光电二极管的弱光探测技术研究

通过采用无源抑制方法对雪崩光电二极管的弱光探测技术进行了研究,分析了工作在盖革模式下的InGaAs APD的特性。利用APD两端的偏置电压VB在其雪崩后趋于稳定的特性,确定了其雪崩暗击穿电压,并且在水冷温控系统中,测得了APD雪崩暗击穿电压与温度的关系。结果表明,APD的雪崩暗击穿电压随着温度的上升而增大,光子群(弱光)到达时,APD探测到的在某一幅值处的脉冲数明显增加,其脉冲幅度也将增大。     

基于FPGA延迟链差值的时间间隔测量方法

基于FPGA的时间间隔测量,由于其精度高、成本低、系统结构简单等突出优点,在时间间隔测量领域已成为主要研究方向之一。介绍了一种基于FPGA延迟链差值的时间间隔测量方法,利用片内单元缓冲器与触发器组成的延迟链形成的延迟链差值进行时间间隔测量,整个系统占用了较少的芯片资源。此方法既可为功能电路独立使用,也可通过FPGA中Logic Lock反标注进行系统的移植。此次研究建立在Altera公司的Cyclone系列二代芯片上,时序仿真表明时间间隔测量误差小于1ns,硬件测试精度优于2ns。     

磁性微纳材料在真菌毒素分析检测中的应用研究进展

磁性微纳材料(Magnetic micro-nano materials,MMNPs)因其表面效应、独特的超顺磁性和纳米酶样活性,近年被广泛应用于真菌毒素的分析检测,为真菌毒素研究及其防控提供了新的手段.该文以MMNPs为核心,概述了其在真菌毒素分析检测中的应用,重点阐述了MMNPs分别作为固定载体、信号标签、修饰界面...