V掺杂二维MoS_2体系气体吸附性能的第一性原理研究

以芥子气和沙林为代表的毒剂具有毒性强、扩散快的特点,是一类杀伤力强、难以防护的化学战剂,对其快速高效检测是一项具有挑战性的课题.本文基于第一性原理计算方法研究了V掺杂对二维MoS_2气敏性能影响的机理,发现V原子向二维MoS_2的掺杂过程为自发的放热反应, V原子可以稳定掺杂于二维MoS_2超胞结构中的S空位上.掺杂进入二维MoS_2体系的V原子作为施主中心向周围Mo原子给出电子,从而提高了材料的导电能力.吸附能、吸附距离和吸附过程中的电子转移计算结果表明V的掺杂提高了二维MoS_2对气体分子的吸附能力,增强了吸附质分子与基底表面的电子相互作用,从而提高了二维MoS_2的气敏性能.     

以海藻酸钠为模板制备蜂窝状纳米CeO_2及其性能

以海藻酸钠为生物模板剂,Ce(NO_3)_3·6H_2O为铈源,在真空干燥条件下简单快速地合成了具有蜂窝状多孔结构的纳米Ce O_2。对制得的样品进行傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、N_2-吸附脱附及扫描电镜、透射电镜表征,研究了样品的结构组成、孔径、比表面积及样品形貌特征。同时考察了干燥方式、海藻酸钠浓度对样品形貌的影响。结果表明:制备的样品为结晶度高、分散均匀的纳米Ce O_2,以蜂窝状的中孔和大孔为主,Ce O_2的比表面积为210.0 m~2·g~(-1),平均孔径为12.77 nm。样品在湿式催化过氧化法处理高浓度有机废水实验中,废水COD去除率达90%以上。     

新型微乳化柴油抛撒和云雾爆炸实验及其抑爆性能评估

为掌握新型微乳化柴油的抑爆性能和机理，开展了?10#柴油、普通微乳化柴油和新型微乳化柴油抛撒和云雾爆炸实验。采用灰色关联分析法，对柴油样品云雾爆炸火球的表面最高温度时的平均温度、高温（高于1 273.15 K）持续时间、火球最大截面积、火球辐射度等特征参数进行定量计算并评估其爆炸威力，又运用液体燃料抛撒和成像系统，研究柴油样品在激波及其高速气流作用下的抛撒雾化现象及其抑爆机理。结果表明:新型微乳化柴油的抛撒云雾径向扩展半径和云雾爆炸火球特征参数均明显小于?10#柴油、普通微乳化柴油，如在含水质量分数为5%的乳化柴油中分别添加质量分数为0.2%和0.4%的高分子聚合物防雾剂，形成的新型微乳化柴油的火球表面最高平均温度比?10#柴油分别低 296.90 和 336.90 K，高温持续时间比?10#柴油分别少 94 和 234 ms；火球最大截面积也分别只有?10#柴油的60.10%、53.53%；新型微乳化柴油的爆炸威力最小，抑爆性能最好，其次是普通微乳化柴油和?10#柴油；微乳化柴油的水分质量分数在15%以下时，多增加10%的水与添加0.2%防雾剂的抑爆效果相当；新型微乳化柴油抑爆性能较好的主要原因是柴油中添加防雾剂使其液滴黏弹性增大，在高速气流剪切作用不易破碎、雾化，液滴分散效果差。     

一种惩罚机制下一次性n人囚徒困境的合作性

为解决一次性n人囚徒困境中局中人如何走出困境的问题,引进了背叛惩罚函数及其严厉度和参与人的背叛愿意度等概念,并用数学论证法证明了如下结果:(1)参与人的背叛愿意度都不超过1.(2)背叛愿意度越大,这个参与人越愿意背叛;(3)背叛愿意度为0零时,这个参与人是否背叛其赢得一样;(4)当背叛愿意度取负数时,其绝对值越大,参与人的合作积极性越大.得到博弈结果的判定法:(1)计算各参与人的背叛愿意度.(2)若至少有一个参与人愿意背叛,则全体参与人都背叛.(3)若全体参与人都愿意合作,则合作成功.例子表明,本结果在理论上可有效地解决中局中人如何走出困境和在给定惩罚机制下博弈结果的预测问题.     

“一体两翼”的物理实验教学模式的探究

从培养高水平创新型人才的教育目标出发,结合我校实际,阐述了改革物理实验教学体系、教学方法及手段的建设思路和措施.实践表明,充分挖掘经典实验项目的创新性、设计性同样能提高创新型人才的培养效果.     

柴油爆炸性能外场实验研究

通过?30 mm杀爆燃弹外场炮击实验,模拟车辆、装备油箱被炮火击中后二次爆炸场景,采用高速照相机、红外热成像仪分别记录引爆柴油过程和爆炸火球的温度场,对比评估普通柴油、含水型柴油和抑爆型柴油的爆炸特性。实验结果显示:炮弹射击油箱瞬间,柴油液滴被抛撒出油箱,与空气快速混合形成气溶胶,并在炸药能量作用下引发爆炸,形成爆炸火球;不同类型柴油的爆炸火球均经历3个发展阶段,但其尺寸、扩展速率和表面温度等有较大差别,普通柴油和含水型柴油的火球这3个参数比较接近,都大于抑爆型柴油;含水型柴油的油箱毁伤容积为108.00 dm3,远高于普通柴油的57.65 dm3和抑爆型柴油的38.15 dm3。研究表明,抑爆柴油中的高分子聚合物能起到较好的抑爆作用。     

Ni2+掺杂氧化锌阵列膜的水热合成及性能表征

采用低温水热法制备了Ni2+掺杂的ZnO阵列膜,研究了Ni2+掺杂对样品形貌、晶相结构和光谱特性的影响,并对可能的影响机理进行探讨.结果表明:Ni2浓度增加不会改变ZnO的纤锌矿结构,但在一定程度上可以起到控制其形貌及均匀度的作用.Ni2+掺杂量x≤0.007 mol/L时,有助于ZnO纳米棒沿c轴方向生长,提高结晶度,但ZnO的生长机理保持不变.Ni2+掺杂量较多时(x ＞0.007 mol/L),ZnO纳米棒的生长习性发生变化,其六方结构被破坏,水热膜由垂直于基片表面排列的纳米棒阵列转变为由结构不规则的多边形晶粒组成的密堆积排列.由于Ni2+固溶入ZnO晶格产生晶格畸变,引起薄膜内应力以及载流子浓度的变化,使得ZnO拉曼光谱的特征峰出现明显的降低和移动.光致发光谱表明,Ni2掺杂使ZnO纳米棒的紫外发光峰强度IUV与绿光发光峰强度IGR之比值IUV/IGR增大.     

铂胶体粒子的形貌控制研究

在含有草酸根稳定剂的水溶液中,以氢气还原K_2[Pt(C_2O_4)_2], K_2PtCl_6以及K_2PtCl_4制备形状不同的Pt胶体粒子,其平均尺寸分别为6.5, 3. 5和7.9nm。UV-vis和电镜研究结果表明,还原速度,Pt纳米粒子的尺寸和形状分布 均与所用前体有关。以K_2[Pt(C_2O_4)_2]为前体制备的Pt胶体粒子具有很窄的尺 寸和形状分布,立方形粒子所占比例为93%。以K_2PtCl_4或K_2PtCl_6为前体制备 的Pt胶体粒子的形状分布较宽。草酸根稳定的Pt胶体在空气中放置时,Pt胶体粒子 催化草酸根氧化分解,使得胶体溶液中草酸根浓度降低,Pt胶体粒子形成线状聚集 体,氢气处理后,线状聚集体转化为Pt金属纳米线。     

基于Zigbee的高层火灾定位及语音报警系统

近年来,我国高层建筑火灾发生率呈逐年上升趋势,高层建筑防火和火灾报警的研究,显得尤为迫切和重要,其中火灾报警系统已成为必要的装置,对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。提出了一种高层火灾定位及语音报警系统,该系统由Zigbee无线传感器网络、火灾探测器、语音单片机组成。当高层建筑发生火灾时,系统将通过火灾探测器自动判断火灾的发生,然后利用无线传感器网络在第一时间发送给各楼层终端设备,自动触发各楼层语音单片机播报火灾发生的具体楼层和逃生注意事项,可以让人们更快做出反应、选择更合理的逃生方式,为楼内人员的逃生赢得宝贵时间,由此可最大程度地保护人们的生命安全。因此,对高层防火系统的研究可大大降低居民住宅、写字楼、宾馆、饭店等高层建筑的火灾损失。     

Au/Au同质结的高压水热合成及其光学性能研究

本文通过水热法合成了Au和Au/Au同质结纳米粒子,并用透射电子显微镜(TEM)和紫外可见吸收(UV-vis)光谱对所合成的单分散Au纳米粒子和Au/Au同质结纳米粒子进行了表征。我们的研究发现,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在Au/Au同质结纳米粒子的合成中起着非常重要的作用,改变CTAB的加入量,Au纳米粒子由单分散Au纳米粒子变成Au/Au同质结纳米粒子。