TiO2@Ag修饰的粉煤灰微集料增强水泥基材料光催化性能

自清洁和空气净化能力是绿色建筑发展的两个重要方向,它们不仅使建筑体向功能多样化方向发展,而且为新材料的应用提供了平台.因与大量城市环境污染物(氮氧化物,挥发性有机化合物等)直接接触,具有空气净化能力的光催化水泥基材料引起了人们广泛关注.在过去几十年里,通过使用直接喷洒到浆体表层或与水泥原材料预先共混的方法,国内外已相继将TiO2光催化材料应用到了一些实际工程中.但TiO2光催化剂在水泥基材料中高效和稳定发挥其性能仍需解决两个关键问题:(1)它在水泥基体中分散性和效能耐久性问题;(2)其量子效率和对可见光利用率问题.对于后者,目前的材料制备与改性方法,如金属、非金属改性等已能获得量子效率和可见光活性都较好的TiO2类光催化材料.研究表明,水泥水化产物(氢氧化钙、C-S-H凝胶等)的包覆、后期碳化所致气体和光线扩散孔隙的降低是导致TiO2光催化剂在水泥基材料中耐久性和利用率差的可能原因.我们前期报道了一种将纳米TiO2催化剂预先负载到水泥基材料用的多孔粗集料表面,然后将负载型催化剂整体引入到水泥基体中的催化剂应用方法,发现该法能有效提升TiO2催化剂在水泥基材料中的催化效率和耐久性.微米级活性粉煤灰具有良好的水泥基材料兼容性,通过采用简单的碱激发手段,可形成孔径小于50 nm的介孔和微孔类沸石材料,从而影响光催化材料的催化性能.因此,基于粉煤灰的特征,为了进一步提高TiO2催化剂在水泥基材料中的应用效率和催化耐久性,我们采用碱激发法获得了大比表面和介孔结构的沸石类粉煤灰材料,将其用于负载纳米TiO2催化剂,然后引入到水泥基体中,制备了沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥基材料,同时研究了光还原Ag修饰对沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥基材料的催化性能影响及其催化耐久性.结果表明,具有分级孔结构的沸石粉煤灰载体可有效提升纳米TiO2光催化剂在水泥基体中的暴露度,同时还增加了其对气相苯(200×10–6初始浓度)的光催化去除能力.最佳Ag修饰量(1.4×10–4 wt%)沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品对气相苯的光催化伪一级反应速率常数达到9.91×10–3 min?1,分别是沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品和纯TiO2光催化水泥样品效能的3和10倍.光催化稳定性结果发现,在3次催化循环后,样品对气相苯的光催化去除率仍能达到96.3%(180 min).考虑到水泥基材料碳化是影响光催化剂使用耐久性的一个关键因素,我们还评估了沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品28 d加速碳化后的光催化性能.结果表明,经过加速碳化后,样品对气相苯光催化去除率只降低了11%,相比于同条件下纯TiO2水泥样品性能,其催化耐久性显著提高,表明沸石类粉煤灰载体可有效提升TiO2在水泥基体中的催化耐久性.这可能是由于其高孔隙特性可降低周围水泥水化产物的形成量,如高钙/硅比C-S-H凝胶及氢氧化钙结晶,进而降低了这些水化产物碳化所带来的影响.     

N型TOPCon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts,TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后,再经过光注入,效率有明显提升,主要表现在V_oc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化,控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大;转换效率越高的电池片缺陷会更小,经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。     

考虑低碳偏好及碳减排的闭环供应链回收及专利授权策略

研究考虑消费者低碳偏好的闭环供应链回收、碳减排与专利授权决策问题。分别构建制造商回收再制造、零售商回收再制造支付固定专利费、零售商回收再制造支付单位专利费的闭环供应链模型,分析低碳消费者比例、普通消费者对再制品的接受程度及碳权交易价格,对企业回收、碳减排及定价决策的影响,并比较了三种模式下企业及供应链的利润。研究表明:随着市场中低碳消费者比例及普通消费者对再制品接受程度的提高,总会使得回收率及碳减排率增加;碳权交易价格的提高,也会促使制造商提高碳减排率;对制造商来说,其利润在零售商回收再制造且支付固定专利费用下实现最优。从自身利润最优的角度出发,作为领导者的制造商将总是选择零售商回收再制造且支付固定专利费用模式。     

基于载流子选择性接触的N型晶硅电池钝化特性研究

为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性,本文设计了专门的材料结构.分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiNx:H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化,并对其钝化机理进行了分析.研究结果表明隐开路电压值对掺杂浓度分布非常敏感.随着掺杂浓度分布进入硅基体的"穿透"深度增加,相对应地退火后、SiNx:H薄膜沉积后及烧结后隐开路电压值均呈现先增加后减小的趋势,且样片沉积SiNx:H薄膜后隐开路电压的增加幅度也逐渐减小,而样片烧结后隐开路电压值又出现不同幅度的下降,且隐开路电压值的下降幅度逐渐减小.通过适当的掺杂工艺,可以使得烧结后的隐开路电压均值达到738 mV.     

基于Hough与改进局部Radon变换的多目标姿态提取

针对大视场、小目标、多目标特点下基于数字图像的飞行目标姿态判读任务,选用顶帽运算抑制背景.提取目标骨骼,利用改进Radon坐标系计算极限角分辨率.通过在传统Hough变换后加上一次改进局部Radon变换的方法提取多目标姿态参量,解决了线段位置检测问题,同时消除了小目标、多目标情况下,单纯使用Hough变换处理时产生的误判现象.提出一种变步长快速游标尺度逼近算法,在目标尺度提取上获取了较高的判读准确度.     

Realizing Majorana fermion modes in the Kitaev model

We study the possibility to realize a Majorana zero mode that is robust and may be easily manipulated for braiding in quantum computing in the ground state of the Kitaev model in this work. To achieve this we first apply a uniform [111] magnetic field to the gapless Kitaev model and turn the Kitaev model to an effective p+ip topological superconductor of spinons. We then study possible vortex binding in such system to a topologically trivial spot in the ground state. We consider two cases in the system: one is a vacancy and the other is a fully polarized spin. We show that in both cases, the system binds a vortex with the defect and a robust Majorana zero mode in the ground state at a weak uniform [111] magnetic field. The distribution and asymptotic behavior of these Majorana zero modes are studied. The Majorana zero modes in both cases decay exponentially in space, and are robust against local perturbations and other Majorana zero modes far away, which makes them promising candidates for braiding in topological quantum computing.     

巯基聚合整体柱固相微萃取-超高效液相色谱/串联质谱检测食品中苯并咪唑

建立了巯基聚合毛细管整体柱固相微萃取-超高效液相色谱/串联质谱分析食品中8种痕量苯并咪唑的新方法。以巯基-炔点击法快速制备了巯基固相微萃取整体柱作为固相微萃取介质,考察了萃取条件和洗脱条件对苯并咪唑类药物的富集效果。在优化条件下,方法的线性范围为0.0250~10.0μg/L,检出限为2.1~7.6 ng/L,相对标准偏差(RSD)小于5.3%。用该方法分析鸡肉和鸡蛋样品中的8种苯并咪唑,均能从样品中检出,加标回收率为77.3%~116.7%,RSD为3.5%~8.7%。     

DPPH自由基清除活性的光度微量滴定模型及应用

传统的DPPH自由基清除活性评价方法以半数清除浓度EC₅₀为评价指标,但EC₅₀随DPPH初始加入量增加而增加,随分析体积增加而减小,因此,不同条件EC₅₀值不具有可比性。提出以DPPH与抗氧化剂相互反应的化学计量数比(R)作为评价DPPH清除活性的指标,该指标只与DPPH与抗氧化剂相互反应的化学计量关系有关,与DPPH初始加入量和分析体积等因素无关,解决了EC₅₀可比性差的问题。提出了测定化学计量数比(R)的光度微量滴定法,建立了利用滴定过程吸光度差(ΔA)与抗氧化剂加入量之间的滴定方程计算R值、以R计算EC₅₀的光度微量滴定模型,并利用芦丁对模型进行验证。结果：芦丁与DPPH反应R值在1.817～1.846之间,当DPPH加入量为1.12×10-7,2.24×10-7,4.48×10-7和6.72×10-7 mol时,分别计算得EC₅₀值分别为1.196×10-3,2.392×10-3,4.819×10-3和7.292×10-3 mg·mL-1。在此基础上,基于文献报道的芦丁清除DPPH条件,利用得到的芦丁R值计算出相应EC₅₀,结果与文献报道EC₅₀值相当。方法可比性好,样品消耗量明显降低,简单、成本低,结果可靠,为自由基清除活性评价提出了一种新的思路。     

三维弹簧摆的内共振特性分析

通过理论推导和MATLAB数值计算分析了三维弹簧摆的内共振特性,发现在一定条件下,三维弹簧摆在水平面内投影的运动可以近似为不断偏转的线段.通过分析三维弹簧摆在水平面内投影运动的极角,发现其在一段时间内在某一定值附近变化不大;在微振动情形下,极角的变化值与初始条件的变化满足线性关系.     

关于Alexander猜想的几何不等式

本文获得了一类关于度量如单形的体积和外接超球半径的几何不等式,作为其应用,给出了一些重要的推论。