分光棱镜干涉法测量涡旋光束拓扑荷

理论分析并实验研究了涡旋光束通过单分光棱镜后的自干涉现象.研究结果表明,不同于涡旋光束与平面波或者球面波干涉,涡旋光束自干涉条纹呈"扭曲"状,且在干涉条纹边缘处会出现"断裂"条纹,其数目随着涡旋拓扑荷数增大而增大,且"断裂"条纹的指向与拓扑荷符号相关.上述结论提供了一种原理和操作简单的测量涡旋光束拓扑荷数的方法.     

在光催化还原CO2中具有高催化效率的八面体Cu2O修饰的TiO2纳米管

光催化还原CO2生成烃类燃料是一种可同时解决全球变暖和能源危机问题的最有效途径之一。尽管这方面的研究已经取得了一定的进展,但是整体的光催化转换效率还非常低。因此,需要发展更加高效的催化剂。由于半导体材料禁带宽度与太阳光谱相匹配,人们已经对其进行了广泛研究。其中TiO2因具有无毒、强氧化性以及良好的光学和电学性质等而成为最主要的研究对象。但是对于光催化还原CO2反应来说, TiO2仍存在很多不足,如只能吸收太阳光谱中的紫外光,光生载流子会快速结合,以及光生空穴的强氧化能力等,这些都限制了其光催化还原CO2的效率。采用窄禁带宽度半导体修饰TiO2是解决上述不足的有效途径之一。本文采用简单的电化学方法成功制备了一种由窄禁带半导体Cu2O修饰的TiO2纳米管(TNTs)的复合物,并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)表征了所制备复合物的形貌、化学组成和结晶度。表征结果显示,所制备的TiO2为整齐排列的纳米管阵列结构;复合物中的纳米颗粒为Cu2O;当电化学沉积Cu2O的时间为5 min时,得到的Cu2O纳米颗粒初步呈类八面体结构。随着沉积时间的增加, Cu2O颗粒尺寸增加,具有八面体结构。 XRD和XPS结果表明, TiO2纳米管为锐钛矿,八面体Cu2O纳米颗粒的主要暴露晶面为(111)面。我们还进一步研究了不同量Cu2O纳米颗粒修饰的TiO2纳米管复合物在可见光以及模拟太阳光下光催化还原CO2的能力。在可见光下,由于自身的禁带宽度,纯净的TiO2纳米管没有任何光催化还原CO2的能力;经过Cu2O纳米颗粒的修饰,复合物显现出明显的光催化还原CO2的能力,其中经过30 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在模拟太阳光下,经过15 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在所有光催化还原CO2过程中,主要碳氢产物为甲烷。为了深入地理解该复合体系在还原CO2中的高催化效率,我们对催化剂进行了进一步的表征。紫外-可见漫反射光谱表明, Cu2O八面体纳米颗粒的沉积将TNTs的吸收光谱拓展到了可见光区域,提高了复合物对太阳光的吸收能力。此外,我们还通过测试所制样品的光电流反应、荧光发射光谱以及电化学阻抗谱,研究了催化剂中光生电子和空穴的分离和迁移能力。结果表明,适量的Cu2O沉积提高了复合物对光的吸收能力,增加了光生载流子的数量,从而使更多的光生载流子参与光催化反应。综上,本文首次报道了八面体Cu2O纳米颗粒修饰TNTs复合物的光催化还原CO2的能力。在一定量的Cu2O纳米颗粒修饰下,该复合物在光催化还原CO2生成烃类反应中表现出高效性。经过一系列详细的表征和讨论,我们认为其高效性主要源于三个方面：(1) TNTs的管状结构为反应物的吸附提供了大量的活性位点,同时一维的管状结构更有利于光生载流子的运载,从而提高了电子和空穴的分离;(2) Cu2O纳米颗粒的修饰提高了催化剂对光的吸收,促进催化剂最大程度地利用太阳光;(3) TiO2和Cu2O之间导带以及价带位置的匹配,在减少光生载流子复合的同时也降低了TiO2价带上空穴的氧化能力,从而抑制了CO2还原产物的再氧化过程。     

基于四核铜簇单元构筑的配位聚合物及光催化降解性能

以1,3-双咪唑基丙烷(1,3-BIP)、1,3,5-苯三甲酸(H₃BTC)和Cu(NO₃)₂·3H₂O为原料,在溶剂热条件下合成了Cu(II)配位聚合物[Cu₂(μ₃-OH)(1,3-BIP)(BTC)]_n(SNUT-20),并用元素分析、热重分析、红外光谱、单晶X射线衍射等表征手段对配位聚合物进行了表征。单晶X射线衍射解析结果表明,配位聚合物SNUT-20是一个以四核铜簇作为次级结构单元,通过混合配体的进一步连接,形成一个3,8双节点的拓扑结构。此外,配位聚合物SNUT-20对罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)表现出良好的光催化降解性能,对RhB、MB、MO的降解率分别达到了81.5%、89.4%和48.3%。     

MgSiO3状态方程的分子动力学模拟

The equation of state of MgSiO3 perovskite under high pressure and high temperature is simulated using the molecular dynamics method. It was found that the molecular dynamics simulation is very successful in accurately reproducing the measured molar volumes of MgSiO3 perovskite over a wide range of temperatures and pressures. The simulated equation of state of MgSiO3 perovskite matched experimental data at up to 140GPa at 300 K, as well as the fitting data of others and results from the first-principles simulation based on the local density approximation. The simulated equations of state of MgSiO3 perovskite at higher temperatures and higher pressures also correspond to the other calculations. In addition, the volume compression data of MgSiO3 perovskite is simulated up to 120 GPa at 300, 900, 2000 and 3000 K, respectively.     

权重完全未知下基于投影的犹豫模糊多属性群决策方法及应用

旨在犹豫模糊环境下,针对属性权重和专家权重完全未知的情形,提出了一种基于投影的犹豫模糊多属性群决策方法.首先,根据改进的犹豫模糊熵结合均熵求得决策者的客观权重,利用熵最小化原则与犹豫模糊指数熵确定评价属性的权重.接着,利用犹豫模糊加权算术平均算子对个体犹豫模糊决策矩阵进行集结,构建并求解出每个方案在正、负理想方案上的投影.然后,通过计算相对贴近度实现方案的排序和择优.最后,把该决策方法应用在应急救援路径选择问题上,进而验证了所提群决策方法的可行性与有效性.     

基于组合赋权灰色关联改进TOPSIS法的应急物流供应商评价

科学合理地评价应急物流供应商对于建立健全救灾物质储备制度和应急物质保障体系意义重大.在总结现有研究与评价方法的基础上,针对应急物流的特点,建立了应急物流供应商评价指标体系;通过群决策相对熵集结方法与改进熵值法这两种主客观赋权法的组合求得评价指标的权重.将灰色系统理论与改进TOPSIS方法相结合,构建一种新的相对贴近度形式,根据相对贴近度的大小,对备选应急物流供应商进行排序和择优.通过与其它所提方法的对比分析验证了评价指标体系与方法的可行性与有效性.     

对制定中学数学教师继续教育大纲的认识

在中学数学教师学历教育结束以后,继续教育将提到议事日程上来了,它也是目前各教育学院和广大中学教师普遍关心的问题。继续教育要不要搞?如何搞?对编制继续教育大纲的原则、指导思想是什么?它应有怎样的课程结构?对教学方式、方法应作怎样的改革等等都是值得研究与讨论的问题,本期发表的北京教育学院陈通鑫、王长沛,上海徐汇区教育学院分部陈永明的文章,发表了这方面的意见,希望引起读者讨论。本刊将设专栏对继续教育问题作进一步的讨论。     

高阶微商系统Dirac猜想的一个反例

由扩展正则作用量导出了高阶微商奇异Lagrange量系统的扩展正则Noether恒等式.从广义约束Hamilton系统相空间中对称性分析，给出高阶微商系统Dirac猜想的一个反例. 用正则Noether定理、 正则Noether恒等式和扩展正则Noether恒等式说明在此反例中Dirac猜想失效, 讨论中没有将约束线性化. 关键词： 高阶微商系统 约束Hamilton系统 正则对称性 Dirac猜想     

超小金纳米簇用于荧光及CT双模态成像的研究

基于金纳米簇强烈的量子限制效应（strong quantum confinement effect,SQCE）,采用一步合成法,制备了同时具有高效近红外荧光与CT双模态成像能力的超小金纳米簇.实验表明,通过优化合成比例以及合成条件,所合成的超小金纳米簇具有很大的斯托克斯（Stokes）位移、较高的荧光强度和X射线吸收效率.除此之外,该超小金纳米簇具有良好的单分散性、稳定性和生物相容性.4T1肿瘤细胞荧光成像实验结果表明,该纳米粒子可被肿瘤细胞快速、高效地摄取.     

求多重分形谱的滑动格子法在深浅地表元素分布中的应用研究

在多重分形理论和特征判定法的基础上,构造了求多重分形谱的滑动格子计算法,计算出了研究区域4种元素深、浅层的多重分形谱f(α)的图像.结果显示浅层元素的分布不具备多重分形特征;深层元素分布符合多重分形特征.就三种分形维数——格子维数、信息维数、关联维数对深层元素的分布做出了大小排序解释;后就多重分形谱f(α)的跨度、对称性和两端差值Δf做出了对应于深层元素分布概率分布集中差异、高低浓度分布差异、稳定性的解释.最后根据上述分析的结果指出应用求多重分形谱的滑动格子法研究深浅地层元素分布是一快速、实用、有效的方法,具有良好的应用前景.