氰化给体中分子间相互作用促进的全小分子光伏混合物的超快电子转移

氰基取代被认为是优化全小分子有机太阳能电池性能的可行方法. 然而,氰基取代对太阳能电池中电荷产生动力学的影响仍未得到探索. 本文光谱研究表明,在全小分子太阳能电池中,氰化给体中增强的分子间电荷转移相互作用会显著促进共混物中的电子转移. 实验发现,在氰基取代给体中,分子间相互作用引起的离域激发,在混合物中会进行超快电子转移. 相比之下,在没有氰基取代的给体中剩余的局域激发态,并没有积极参与电荷分离. 此发现很好地解释了为何氰化取代给体的共混物器件的性能会得到提升,表明可以通过调控分子间相互作用、来优化全小分子器件性能.     

MMTN晶体与MMTWD晶体的晶格振动及热导率的拉曼光谱研究

采用拉曼光谱技术测量了MMTN(MnHg(SCN)4(C2H5NO)2)和MMTWD(MnHg (SCN)4(H2O)2(C3H7NO)2)两类金属有机配合物晶体的拉曼光谱,并对其晶格振动特征峰进行了指认.依据晶格动力学理论以及声子散射模型,推导了晶体热导率与声子寿命及拉曼谱线半峰宽的关系,计算了晶体的热导率,讨论了该类晶体激光损伤的物理机制.     

超临界CO2萃取纯化山药皮中Batatasin-Ⅰ及其他挥发性成分

采用超临界CO_2萃取山药皮中的batatasins-I和一些挥发性成分.采用正交设计法研究了静态萃取时间、温度、压力以及各种改性剂对batatasin-I产率的影响.用高效液相色谱法测定提取物中的batatasin-I含量.结果表明,随着静态萃取压力、萃取时间和萃取温度的增加,batatasin-I的产率增加.添加改性剂可明显提高batatasin-I的产率,在40℃下,在40 MPa下萃取4 h,batatasin-I的产率最高可达395.54μg/g.以15%丙酮为改性剂,经气相色谱结合电子电离质谱(GC/MS-EI)测定,从山药皮中提取的batatasin-I的纯度可达到总提取物的23%.此外,还检测到了20余种挥发性成分.     

L-丝氨酸掺杂KDP晶体的生长与表征

采用溶液降温与旋转籽晶相结合的方法培育出不同浓度L-丝氨酸(L-serine)掺杂的KDP单晶,通过粉末X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、UV-Vis光谱及热分析(热重/热差)等方法对生长的KDP晶体进行了表征,较系统的分析了不同浓度L-丝氨酸掺杂对KDP的光学以及热稳定性能的影响.研究结果表明:L-丝氨酸掺杂可以提高KDP的透光强度,随着掺杂浓度的增加KDP晶体的光学透过率趋于恒定;L-丝氨酸掺杂对KDP晶体的热稳定性没有显著影响.     

LGAS晶体的微结构及声表面波特性研究

本文采用第一性原理计算了La3Ga5-xSiAlxO14 (LGAS)压电晶体几何结构、能带和态密度.并研究了其在X、Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角.当x=0.5时,构建了La3Ga4.5SiAl0.5O14晶体的1×1×2超晶胞结构,发现A1原子替代2d四面体位置的Ga原子时体系总能量最低,体积最小,因此是最稳定的状态.与石英相比,LGAS具有声表面波速度较低、机电耦合系数较大且存在能流角为零的切型等优点.掺Al元素降低了成本但对结构和声表面波特性影响不大.Y切0是较好的切型,可用于制备声表面波器件.     

动力学蒙特卡洛(KMC)模拟薄膜生长

本文以扩散理论为基础,利用KMC模拟方法,考察了温度对薄膜生长速率和表面形貌的影响以及生长表面的粗糙化相变过程.模拟表明,温度升高有利于提高薄膜生长速率,薄膜生长以“成核-岛数增长-岛的长大融合”的方式进行.模拟发现薄膜生长初期存在粗糙化相变过程,当温度低于相变温度时,薄膜分层生长,生长速率较慢;当温度高于相变温度时,薄膜表面粗糙度骤然升高,生长速率加快.     

阳离子Gemini表面活性剂溶液的自组装结构

两亲性表面活性剂(Gemini)是通过一个联接基团将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂.构建了表面活性剂分子球簧结构模型,采用耗散粒子动力学方法(DPD),研究了表面活性剂在水溶液中的自组装行为,考察了添加剂醇分子对表面活性剂自组装结构以及临界胶束浓度(CMC)的影响.结果表明随着表面活性剂分子浓度的增加,其水溶液中依次出现球状、蠕虫状以及层状胶束等自组装结构;添加醇分子可提高表面活性剂疏水基团在溶液中的溶解性从而增大表面活性剂溶液的CMC,具有抑制胶束生成的作用.     

SPEEK/PVDF-g-PSSA复合膜中质子扩散的MD模拟研究

为了探究改性磺化聚醚醚酮(SPEEK)基复合质子交换膜的性能,研究了SPEEK和PVDF-g-PSSA(聚苯乙烯磺酸接枝聚偏氟乙烯)共混膜的微观结构和质子传输性能.构建含水量不同的SPEEK/PVDF-g-PSSA共混膜的分子结构模型,采用分子动力学(MD)研究了平衡态模型的微观结构以及质子扩散过程,发现水含量的增加首先会引起水团簇数量的增加,质子电导率随含水量的增加快速升高;在含水量达到饱和(λm=20)时体系的质子电导率为105 mS/cm,与实验测得的96 mS/cm结果相符;当含水量大于λm时,水含量的继续增加会导致磺酸根基团间距增大,质子传导趋于稳定.     

La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14高温压电晶体材料的声表面波特性研究

本文计算了La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14(x＝0,0.3,O.5)压电晶体的X,y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角.计算结果表明了La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14(LTGAx)具有声表面波速度低、机电耦合系数大、存在能流角为零的切型等优点,同时总结出y切型为声表面波特性比较好的切型,为LTGAx(x＝0,O.3,0.5)晶体的声表面波应用提供了理论依据.     

高压与掺杂对KDP晶体能带结构的影响

构建了高压条件下KDP晶体的原子结构模型和掺杂有Li+、Na+、Rb+、Cs+、Be2、Mg2+、Ca2+、Cr3+、Co2+、Cu2+、Al3+、La3+等12种阳离子的KDP晶体超级原胞结构模型,采用第一性原理计算了高压下的KDP晶体的能带结构和态密度,研究了替位式掺杂的形成能以及不同掺杂离子对电子结构的影响.结果表明:KDP晶体的带隙宽度随着压强的增加呈线性增长趋势;Co2+、Cu2+、La3+等重金属离子具有较低的掺杂形成能而易于形成替位式掺杂;碱金属离子掺杂后其带隙比二价离子和三价离子替位掺杂情形大得多,且随原子序数增大而增大.文章还依据能带理论构建了材料的电导率和热导率与带隙的关联式,分析讨论了高压和掺杂对KDP晶体热导率和激光损伤的影响.