软体微手鲁棒非线性控制设计

软体驱动器是构建智能软体机器人的基石。然而,由于软体驱动器具有非线性、耦合和不确定性等复杂的特性,如何对其进行有效建模与控制是目前极需解决的难题。以一种由三支单腔双向弯曲软驱动器构成的软体微手为研究对象,对其进行了鲁棒非线性控制设计研究。首先,进行了鲁棒非线性控制系统的总体结构设计分析。其次,对如何设计算子控制器、跟踪控制器、算子观测器实现其对软体微手的弯曲角度和力进行控制进行了分析和讨论。接着,分析和研究了鲁棒稳定和跟踪条件。最后,通过基于实验数据的仿真验证了所提方案的可行性和有效性。     

AgNbO3/石墨烯复合材料的合成及其可见光催化甲基橙降解活性

采用固相法合成AgNbO₃/石墨烯复合纳米材料,利用透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对样品的形貌及光学性质进行了表征。研究发现,AgNbO₃与石墨烯复合后,带隙能明显降低,吸收光波长范围增大。以甲基橙溶液的降解为光催化模型反应评价了AgNbO₃/石墨烯复合纳米材料的可见光催化性能。结果表明:与纯AgNbO₃相比,AgNbO₃/石墨烯复合纳米材料对甲基橙的可见光催化性能明显增强。实验条件下,经300 ℃煅烧的AgNbO₃/石墨烯(2:1)复合纳米材料表现出最优的催化性能,它对甲基橙的可见光催化脱色速率系数约为纯AgNbO₃的10倍。光催化降解机理研究表明,促使甲基橙降解脱色的主要活性物种为·O₂^- 和 h⁺。     

排列形状及阵列数目对纳米导线阵列场发射性能的影响

为了进一步研究纳米导线阵列的排列形状以及阵列数目对其场发射行为的影响，利用镜像悬浮球模型对正方形以及六边形排列的纳米导线阵列的场发射行为进行计算与模拟，近似的得到纳米导线阵列的场发射增强因子满足如下的变化趋势：β=h/ρ(1/1+W)+1/2(1/1+W)²+3,其中h为纳米导线的高度，ρ为纳米导线的半径，W是以R为自变量的函数，R为纳米导线阵列的间距.结果显示纳米导线阵列的排列形状对其场发射性能的影响较小，而阵列间距则是影响场发射性能的关键因素：当R<R₀时，场发射增强因子随着阵列间距的减小而急剧减小；当R>R₀时，场发射增强因子基本不变，其中R₀为导线阵列场发射的最佳间距.进一步研究表明改变纳米导线阵列的数目基本不会改变阵列的场发射性能随间距的变化趋势，但是随着阵列数目的增加，R₀会有一定程度的减小，场发射增强因子也会降低. 关键词： 纳米导线 场发射 增强因子 阵列数目     

普利沙星与Co(phen)_3~(2+)及DNA间结合作用的电化学和光谱

利用电化学和紫外光谱法研究了邻菲咯啉合钴(Co(phen)32+)与普利沙星(PLFX)及DNA间在pH=7.4的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中的结合作用。紫外光谱测量结果表明,普利沙星与Co(phen)32+发生了结合作用形成二元络合物,结合常数为2.0×104L/mol。电化学测量表明,在Co(phen)32+-普利沙星络合物中加入DNA后,Co(phen)32+-普利沙星络合物的峰电流下降,峰电位差增大了17 mV,式电位负移了3.5 mV,推断络合物与DNA作用方式主要为静电作用。     

火焰原子吸收光谱法测定某城区污泥中4种重金属元素

将采集的污泥样品晾干并碾碎至粒径为150μm的细粉,置于105℃温度条件下烘干4 h,称取烘干的样品,用硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸消解后,将溶液定容至250 mL容量瓶中。分取5.00 mL试液置于100 mL容量瓶中用硝酸(0.2+99.8)溶液定容至100 mL,用火焰原子吸收光谱法按所选仪器工作条件测定其中4种重金属元素锰、铜、镉及铅的含量。方法的检出限(2s)分别为0.006 5(锰),0.001 6(铜),0.001 9(镉)及0.020 7(铅)mg.L-1。用标准加入法做回收试验,测得回收率在92.3%~98.6%之间。     

二硫化铼的原位高压偏振拉曼光谱

高压调控是一种能够对材料的结构、电学、光学等物理特性实现高效、连续且可逆变化的实验手段;拉曼光谱则是一种能够对材料的晶相等结构信息实现精准、快速、无损分析的研究方法.本文结合了金刚石对顶砧高压技术和原位偏振拉曼光谱技术,对二硫化铼(ReS₂)晶体的拉曼振动模式随压强的演变过程进行了深入研究.实验发现ReS₂的常压相(1T’)在3.04 GPa的压强下转变为一个扭曲1T’相,继而在14.24 GPa压强下发生了Re₄原子簇的层内形变,并且在22.08和25.76 GPa分别发生了不同方向的层间无序叠加向有序叠加的转变.这一系列独特的实验现象充分展现了该二维材料的面内各向异性,并证实ReS₂晶体的各向异性随压强的增加而变得愈发显著.本文研究表明压强在调节材料性能方面的关键作用,揭示了ReS₂晶体在制备各向异性光学器件和光电器件等方面的潜力.     

环糊精超分子包络物的相变行为及其热分析研究进展

本文概述了近年来国内外报道的关于环糊精(CD)超分子包络物的相变温度与热释出行为和主客体结构之间的关系.基于这些文献中热重、差示扫描量热和气相色谱耦合时间飞行质谱等方法提供的CD超分子包络物的热力学数据比较发现,在超分子包络物中CD与客体的相变温度及客体的释出形式依赖于客体被包结前的物相与主客体分子间相互作用的强度.客体的类型如:形态、结构、极性和体积等都会影响主客体之间的相互作用,进而导致包络物展现不同的相变和热释出温度.而且,主客体分子间的相互作用越强,超分子包络物的释出温度越高.     

普利沙星与Co(phen)2+3及DNA间结合作用的电化学和光谱

利用电化学和紫外光谱法研究了邻菲咯啉合钴(Co(phen)2+3)与普利沙星(PLFX)及DNA间在pH=7.4的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中的结合作用. 紫外光谱测量结果表明,普利沙星与Co(phen)2+3发生了结合作用形成二元络合物,结合常数为2.0×104 L/mol. 电化学测量表明,在Co(phen)2+3-普利沙星络合物中加入DNA后,Co(phen)2+3-普利沙星络合物的峰电流下降,峰电位差增大了17 mV,式电位负移了3.5 mV,推断络合物与DNA作用方式主要为静电作用.     

具有常数投放的Beddington-DeAngelis型捕食模型的定性分析

利用常微分方程定性和稳定性理论对具有Beddington-DeAngelis型功能反应函数的、食饵种群具有常数投放的捕食-被捕食模型进行了研究,得到解全局稳定和极限环存在的条件,剖析了相应的生态意义,并对特定系数下的系统进行了模拟.     

基于表面等离子激元的超薄金属减色滤波器的研究

基于表面等离子激元的新型超薄金属减色滤波器具有可靠、易制备、高透射率等诸多优点.本文对银、铜、铝、镍等不同金属材料的超薄一维光栅减色滤波器进行了系统研究.仿真获得了透射光谱,理论计算了对应透射光谱的色品坐标,并推导出了银、铜、铝三种材料透射率最低点波长与膜厚、周期关系的经验公式.仿真研究发现:除了镍的选波性较差外,银、铜、铝均表现出较好的、不同的滤波特性,其中银的滤波范围较广,而铜、铝则分别在长、短波段表现出较好的滤波性能.为了验证仿真结果,利用磁控溅射技术和聚焦离子束刻蚀技术进行了三种材料的一维光栅减色滤波器的制备实验,并在显微镜下观察滤波器的颜色效应,结果与理论仿真相符合.研究结果表明:不同金属材料在相同微结构下的颜色效应存在较大差异,可根据实际滤波需要,选择材料和微结构参数来获得最佳性价比的滤波器.