染料敏化太阳能电池载流子传输的数值模拟

由于在染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell, DSSC)中存在染料弛豫、半导体薄膜中电子与氧化态染料分子发生反应和电子在电解质中与氧化态离子复合等不利反应,利用一个更完善的DSSC载流子传输模型对电池的光电性能进行模拟就显得非常重要。为此,本文基于由多重俘获理论建立的DSSC中的包括电子、染料阳离子、碘化物和三碘化物在内的载流子传输模型,数值模拟得到了不同TiO₂薄膜厚度、不同入射光强度与不同染料分子吸收系数下DSSC的J-V曲线。结果表明,随着TiO₂薄膜厚度的增加,太阳能电池的短路电流密度增大,开路电压减小,光电转换效率先增大后减小。当DSSC的TiO₂薄膜厚度为20 μm时,光电转换效率达到最大值7.41%,同时光电转换效率随入射光强度与染料分子吸收系数的增大均有一定程度提高,其中在吸收系数为4 500 cm^-1时,光电转换效率为6.73%。以上结果可以为改进DSSC的光电性能提供理论指导。     

多巴胺功能材料在水污染控制中的应用

多巴胺又名4-(2-乙氨基)-苯-1,2-二酚,具有官能团丰富,吸附位点多以及良好的生物相容性等众多优势,近年来,利用多巴胺研制纳米复合功能材料及环境应用是重要研究方向之一。本文从多巴胺结构特性以及自聚组装机理入手,介绍了将聚多巴胺涂布于不同基底材料进行改性,总结性能优异的多巴胺纳米复合材料的制备方法及在污水处理方面的应用进展及应用前景。     

化学发光在生化分析中的应用研究进展

化学发光分析是利用化学发光反应的发光现象,对化学发光物质由激发态跃迁回基态时发出的光信号进行测量的一种分析方法。化学发光分析具有无需外来光源、灵敏度高、操作方便、分析快速以及易于实现自动化等优点,可与其它分析技术联用,在临床检验、药物分析和环境监测等领域具有广泛应用。近年来,纳米材料、生物芯片及微流控技术的引入促进了化学发光分析技术的发展。本文综述了化学发光分析与高效液相色谱、毛细管电泳、量子点、微流控芯片和微阵列、以及滚环扩增、等温指数扩增和两级等温扩增联用技术的发展,介绍了化学发光分析技术在DNA、生物小分子、生物酶、蛋白质和金属离子检测中的应用研究进展,并展望了其发展趋势。     

新型含卤噻唑类酰腙化合物的合成及其与小牛胸腺DNA的相互作用

以2-氨基噻唑-4-甲酸乙酯和水合肼为原料,制得2-氨基噻唑-4-甲酰肼(2); 2与卤代(F, Cl, Br)对苯甲醛反应,合成了3种新型的含卤噻唑类酰腙化合物［C₁₁H₉N₄OSF(3a), C₁₁H₉N₄OSCl(3b)和C₁₁H₉N₄OSBr(3c)］,其结构和性能经元素分析,XRD和TG-DTG表征。结果表明：3a和3c属于三斜晶系,Pī空间群;3b属于单斜晶系,P2(1)/c空间群。3a~3c的热稳定性均较好,最大热分解过程的表观活化能均大于100 kJ·mol^-1。采用UV-Vis研究了3a~3c与小牛胸腺DNA(CT-DNA)的相互作用。结果表明：3a~3c与CT-DNA均以插入方式相互作用。     

不同本构模型对橡胶制品有限元法适应性研究

为确定不同本构模型对橡胶制品进行非线性有限元分析的适应性,采用HyperMesh 和ABAQUS软件建立了橡胶标准试件和防尘罩制品的非线性有限元模型. 根据标准试件单轴拉伸试验数据,利用ABAQUS软件拟合了Mooney--Rivlin, Ogden 及Yeoh 3 种本构模型的特征参数,并给出了试件和制品轴向拉伸和压缩工况有限元分析结果. 实测试验与有限元分析结果对比发现:在应变不大于100% 时,两参数的Mooney--Rivlin本构模型计算误差较小;在应变大于100% 时, 用Yeoh 和Ogden 本构模型计算误差较小. 该结论对大变形橡胶元件的非线性特性理论分析具有实际意义.     

干胶法合成Sn-Beta沸石及其糠醛转化性能

报道了一种无氟体系下利用干胶法合成的具有BEA拓扑结构的含Sn的Beta沸石（Sn-Beta沸石）的方法,并将其用于糠醛选择性转化成醇和酯的反应。采用FT-IR、吡啶红外、XRD、 XRF、 SEM和氮气吸附研究了Sn-Beta沸石的物性。结果表明：在相同投料Si/Sn比（Si/Sn=160）条件下,水热法制得沸石结晶度仅为干胶法制得沸石的40%,且干胶法所得沸石Si/Sn比为152,较水热法所得沸石Si/Sn比（176）低。在糠醛转化反应中,干胶法所得Sn-Beta沸石的转换频率（TOF值）为7.3 h^-1,优于水热法合成的沸石（3.4 h^-1）。通过对比Sn-Beta沸石（骨架含Sn和Si）、 Sn-Al-Beta沸石（骨架含Sn、Al和Si）和Beta沸石(骨架含Si和Al）催化糠醛转化反应发现,干胶法合成的Sn Beta沸石活性位主要以Lewis酸(L酸)为主,L酸和Br-nsted酸（B酸）数量的比值（L/B）为14.5,在糠醛转化反应中发生Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应将糠醛转化为糠醇;Beta沸石活性位为B酸和L酸,L/B比值为1.1,能直接将糠醛催化转化成当归内酯,且通过Sn的引入合成Sn-Al Beta沸石,L/B比值提高到2.4,糠醛转化TOF值由4.2 h^-1提高至5.4 h^-1。     

光电驱动的糖化学反应

糖类是自然界中最丰富的有机化合物,在医药、材料、能源和环境等领域发挥着重要作用。糖类化合物的分子极性大、结构复杂且存在微观不均一性,分离纯化难度极大,其合成问题已成为制约糖科学发展的瓶颈,发展高效的糖类化合物合成新方法是糖化学研究的核心内容。利用光子/电子能量驱动的反应通常能在温和的条件下发生,符合绿色化学理念和可持续发展要求,是当代有机合成化学中的研究热点之一。近些年,随着光电合成技术的进步,光/电驱动的糖化学反应也得到了快速发展。本综述从反应类型、反应机理以及研究现状方面较为系统地总结了光/电驱动的糖化学反应的研究进展,并在此基础上概括了光电驱动的糖化学反应目前面临的挑战及新的机遇。     

Coexistence of bound soliton and harmonic mode-locking soliton in an ultrafast fiber laser based on MoS_2-deposited microfiber photonic device

As the typical material of two-dimensional transition metal dichalcogenides(TMDs), few-layered MoS_2 possesses broadband saturable absorption and a large nonlinear refractive index, which could be regarded as a promising candidate for dual-function photonic device fabrication. In this work, the coexistence of a bound soliton and harmonic mode-locking soliton was demonstrated in an ultrafast fiber laser based on a MoS_2-deposited microfiber photonic device. Through a band-pass filter, each multi-soliton state was investigated separately. The bound soliton has periodic spectral modulation of 1.55 nm with a corresponding pulse separation of 5.16 ps.The harmonic mode-locking soliton has the repetition rate of 479 MHz, corresponding to the 65th harmonic of the fundamental repetition rate. The results indicated that there exist more possibilities of different multi-soliton composites, which would enhance our understanding of multi-soliton dynamics.     

基于改进电测法的Bi-2223/Ag高温超导带的交流损耗研究

研究了B i-2223/Ag高温超导带材的交流传输损耗与频率及运行电流的关系。采用锁相放大器激励,内参考方式,首先对纯阻性相位进行定标的改良电测法,对带材的交流传输损耗进行测量。实验在温度77K,频率45-200Hz的范围内进行。实验结果显示:当运行电流幅值小于临界电流时,传输损耗与电流的关系式(P-In)中,指数n介于2-3之间,说明这时的损耗除来源于磁滞损耗外,涡流损耗的作用也不可忽略。鉴于电测法测得的交流损耗与Norris模型的理论计算值差别较大,分析了这种差别产生的原因,并与另一种B i系高温超导带的交流损耗情况进行了对比;此外还对实验误差的大小进行了理论估测。     

不同浸润性多孔电极表面的气泡行为

采用氢气模板法制备了具有多孔结构的电极; 通过改变电镀电流密度和电镀时间实现了电极表面多孔结构孔径和分布的控制; 通过改变表面化学组成有效调控了电极表面的浸润性质. 比较了具有不同微观结构和表面化学组成的电极在给定条件下电解水过程中气泡的产生及行为机制. 实验结果表明: 相对于亲水的多孔电极, 疏水的多孔电极表面能够黏附气泡, 更易倾向于形成稳定的气膜; 多孔结构对于亲水电极表面气泡行为的影响比对疏水电极表面气泡行为的影响更为显著; 与没有多孔结构的亲水电极相比, 具有多孔结构的亲水电极表面产生的气泡数量多, 速率快; 与较小孔径的多孔亲水电极相比, 较大孔径的多孔亲水电极表面产生气泡速率快且黏附气泡数量少. 该研究结果为微气泡减阻电极的设计提供了理论依据.