氧等离子体对以石墨为碳源合成的CVD金刚石颗粒的影响

采用一种新型的金刚石颗粒制备方法,利用微波辅助化学气相沉积技术,向反应室内通入氢气,以固态石墨片同时作为碳源和衬底沉积金刚石颗粒.利用该方法合成的金刚石颗粒具有微米级尺寸,可用作研磨剂、抛光剂、形核剂等.但是合成的金刚石颗粒中仍含有少量的非晶碳,且合成颗粒的尺寸均匀性有待提高.为解决以上问题,本文中在反应不同阶段(初期、中期及末期)通入氧气,形成氧等离子体;研究氧等离子体对合成的金刚石颗粒形貌、尺寸、质量、纯度的影响,以及随氧等离子体添加阶段不同而产生的不同变化情况.结果 表明,经氧等离子体处理的金刚石颗粒形貌略有改变,表面光滑度更好,且金刚石颗粒尺寸的一致性有所提高;经过激光粒度测试发现,金刚石颗粒的尺寸主要集中在25～ 29 μm.添加氧等离子体有助于消除金刚石中的非晶碳,提高金刚石纯度;且在反应初期添加氧等离子体可最大程度提高金刚石颗粒质量.     

树上非齐次马氏链转移矩阵的若干极限性质

树模型近年来已引起物理学、概率论及信息论界的广泛兴趣.树指标随机过程已成为发展起来的概率论的研究方向.在概率论的发展过程中,对强极限定理的研究一直占重要地位,强极限定理也一直是国际概率论界研究的中心课题之一.本文通过引入样本散度的概念,通过构造适当的非负鞅,将Doob收敛定理应用于几乎处处收敛的研究,给出了非齐次树上m重可列非齐次马氏链转移矩阵的若干极限性质.     

零价铁去除水中(类)金属(含氧)离子技术发展的黄金十年(2011-2021)

应用零价铁(ZVI)去除水中(类)金属(含氧)离子是近年来研究的热点。在ZVI除污染过程中,同步提升ZVI除污的反应活性与电子效率对该技术进一步推广应用至关重要。本文综述了近十年(2011-2021年)ZVI的提升技术,主要涉及硫化、外加弱磁场、投加Fe²⁺、投加氧化剂以及其他新型技术。从不同体系广谱研究以及单一体系具体研究的角度,系统分析了这些技术对ZVI去除含氧水体中(类)金属(含氧)离子的反应活性、去除容量、电子效率的提升表现及作用机制。最后,对ZVI技术未来的研究方向作出了展望,以期促进ZVI技术的进一步完善与发展。本文有望为增强零价铁去除污染物的实际效能提供新的探索方向并完备相关理论基础。     

荧光铁载体-铽(Ⅲ)-环丙沙星三元配合物的光谱研究

在pH=8.0的50 mmol/L Tris-HCl缓冲溶液中,利用紫外光谱、荧光光谱、荧光寿命和等温滴定量热分析研究了环丙沙星(CIP)、Tb~(3+)与荧光铁载体(Pvd)三者之间的结合性质.结果表明,CIP与Tb~(3+)以3∶1摩尔比结合,结合常数约为1013L~3/mol~3,Tb(CIP)3配合物的形成使Tb~(3+)在544 nm处的荧光敏化.Pvd可与Tb~(3+)以1∶1摩尔比结合,Pvd-Tb~(3+)配合物在544 nm处并未出现Tb~(3+)的荧光敏化峰.三者之间的荧光滴定实验与等温滴定量热分析均证明了Pvd-Tb~(3+)-CIP三元配合物的形成,其中CIP与Pvd-Tb~(3+)的结合常数为(3.10±0.39)×103L/mol.配合物中CIP对Tb~(3+)特征荧光的敏化效应为抗菌素抗荧光假单胞菌机理的深入研究提供了可行的方法.     

从支持向量机到非平行支持向量机

非平行支持向量机是支持向量机的延伸,受到了广泛的关注.非平行支持向量机构造允许非平行的支撑超平面,可以描述不同类别之间的数据分布差异,从而适用于更广泛的问题.然而,对非平行支持向量机模型与支持向量机模型之间的关系研究较少,且尚未有等价于标准支持向量机模型的非平行支持向量机模型.从支持向量机出发,构造出新的非平行支持向量机模型,该模型不仅可以退化为标准支持向量机,保留了支持向量机的稀疏性和核函数可扩展性.同时,可以描述不同类别之间的数据分布差异,适用于更广泛的非平行结构数据等.最后,通过实验初步验证了所提模型的有效性.     

树指标马氏双链的一个Shannon-McMillan定理

强极限定理一直是国际概率论界研究的中心课题之一.通过构造适当的非负鞅,将Doob鞅收敛定理应用于几乎处处收敛的研究,研究给出了树指标马氏双链关于广义随机选择系统的一个Shannon-McMillan定理.     

Influence of annealing treatment on as-grown Ib-type diamond crystal at a high temperature and high pressure

In this paper,we report on the influence of annealing treatment on as-grown Ib-type diamond crystal under high pressure and high temperature in a china-type cubic anvil high-pressure apparatus.Experiments are carried out at a pressure of 7.0 GPa and temperatures ranging from 1700 C to 1900 C for 1 h.Annealing treatment of the diamond crystal shows that the aggregation rate constant of nitrogen atoms in the as-grown Ib-type diamond crystal strongly depends on diamond morphology and annealing temperature.The aggregation rate constant of nitrogen remarkably increases with the increase of annealing temperature and its value in octahedral diamond is much higher than that in cubic diamond annealed at the same temperature.The colour of octahedral diamond crystal is obviously reduced from yellow to nearly colorless after annealing treatment for 1 h at 1900 C,which is induced by nitrogen aggregation in a diamond lattice.The extent of nitrogen aggregation in an annealed diamond could approach approximately 98% indicated from the infrared absorption spectra.The micro-Raman spectrum reveals that the annealing treatment can improve the crystalline quality of Ib-type diamond characterized by a half width at full maximum at first order Raman peak,and therefore the annealed diamond crystals exhibit nearly the same properties as the natural IaA-type diamond stones of high quality in the Raman measurements.     

纳米金刚石材料的研究进展

纳米金刚石不但拥有金刚石材料优异的物理、化学特性,还具备一些在纳米尺度下的特殊性能,如半导体特性、良好的生物相容性及光学特性.其研究吸引了国内外研究人员的广泛关注,且关于纳米金刚石材料的制备、性能表征以及应用的相关研究逐渐开展.前期的研究显示:不同形貌的纳米金刚石材料需要特定的制备方法、且表现出各异的特殊性能,适合于不同的应用领域.文中首先介绍了纳米金刚石颗粒、薄膜、金刚石纳米片及金刚石纳米线的制备方法;其次阐述了各类纳米金刚石材料在光、电、力学等方面的特殊性能,并对纳米金刚石材料在民用、生物医药、军事等领域的应用进行了总结,最后展望了纳米金刚石材料的发展前景.     

一种高透明、可拉伸导电水凝胶的制备及其在电容传感器中的应用

导电水凝胶由于具备良好的电学特性、可调节的机械性能、易于加工性和生物相容性等,是制备柔性电子设备的理想基材。本文使用马来酸与丙烯酰胺作为共聚单体,氯化锂作为导电离子,N,N'-二甲基双丙烯酰胺作为交联剂,使用光引发剂,采用原位光聚合的方式制备了一种导电水凝胶。制得的水凝胶可见光透过率高达93%,最大拉伸形变~380%,导电率最大为12 S/m。鉴于其优异的综合性能,实验中使用导电水凝胶制备了电容传感器并应用于人体活动监测。结果表明,制备的导电水凝胶电容传感器对不同程度的手指弯曲形变和不同力度的手指触碰均表现出灵敏的响应行为,为未来可穿戴柔性电子产品的发展起到了一定的推动作用。     

金属-有机框架原位转化合成无定形Fe基双金属氢氧化物催化剂催化析氧反应性能

传统化石能源的大量消耗使得能源短缺和环境污染等问题日益严峻.社会的可持续发展需要进行能源结构调整,寻求清洁、可再生的替代能源已迫在眉睫.氢能作为一种可再生能源,其热值高,燃烧产物无污染,是未来最理想的能源形式之一.水裂解制氢是公认的未来清洁制氢的一种有效途径.然而,无论是电催化或光催化水裂解反应,析氧反应都是关键的半反应.因其复杂的四电子过程导致动力学缓慢,使得析氧半反应成为水裂解反应的瓶颈.长久以来,贵金属Ir和Ru基材料是被广泛研究的高活性的析氧催化剂.然而高成本和低储量极大地限制了它们的大规模工业化应用.因此,开发高效、储量丰富的析氧催化剂,意义重大但仍充满挑战性.本文考察了一种简便而有效的合成策略,在碱性水溶液条件下,成功实现将一系列Fe基金属有机框架(MOF)前驱物原位转化为无定形Fe基双金属氢氧化物纳米结构.这些由MOF前驱物转化得到的氢氧化物纳米结构保留了前驱体纳米棒的宏观形貌,由许多超细的无定形纳米颗粒(平均粒径小于10 nm)构成,在催化反应中可以提供丰富的催化活性位,相邻的纳米颗粒之间紧密接触,有利于电子在催化活性位之间传递.以玻碳电极作为基底,通过组分优化得到的NiFe-OH-0.75催化剂样品在电催化析氧反应中仅需270 mV的过电位便可达到10 mA cm^-2的电流密度,Tafel斜率为39 mV dec^-1.将催化剂负载到三维泡沫镍基底上时,由于电极基底导电性提升以及传质增加,在10 mA cm^?2的电流密度所需的过电位可以降低到235 mV,Tafel斜率为37 mV dec^?1,并且表现出较好的稳定性.同时,本文进一步证实这些无定形氢氧化物可以用作助催化剂,与合适的光敏剂结合,实现有效的光催化水氧化反应.在KH2PO4-K2HPO4缓冲溶液(pH=9)体系中,以[Ru(2,2’-bipyridine)3]Cl₂为光敏剂,Na2S2O8为电子受体,由CoFe-MIL-0.75前驱体转化所得到的CoFe-OH-0.75助催化剂表现出更优越的光催化产氧性能,产氧效率可达59.6%.本文结果可以为其他基于MOF及其相关衍生材料的制备提供新思路.