汉克-贝塞尔光束在海洋湍流信道中的螺旋相位谱分析

携带轨道角动量的汉克-贝塞尔(Hankel-Bessel,HB)光束具有无衍射和自聚焦特性,用来作为信息传输的载体有望增大信息传输容量.基于Rytov近似理论,推导得到了HB涡旋光束经过海洋水平弱湍流信道后的螺旋相位谱的解析表达式,并利用数值仿真方法研究了海洋湍流参数对轨道角动量模式探测概率的影响.结果表明,海洋湍流导致发射轨道角动量模式的探测概率下降,出现模式串扰和螺旋相位谱扩展.海洋湍流对HB涡旋光束的负面影响随着轨道角动量模式数、传输距离、温度方差耗散率的增加而增强,随湍流动能耗散率的增加而减弱.HB涡旋光束受以盐度波动驱动的海洋湍流的负面影响更大.另外,在弱湍流及几十米传输距离条件下,HB涡旋光束的传输性能要差于最佳束腰大小设置的拉盖尔-高斯涡旋光束.这些结果有望为海洋环境水下光通信链路的实现提供一定的参考价值.     

LED阵列诱导叶绿素荧光的均匀性研究

为了获得高均匀性的叶绿素荧光主动诱导激发光源,获得更有对比性的叶绿素荧光参数,针对不同高度、不同距离下样品区域的辐照度分布,提出以样本范围内辐照度最小值与辐照度平均值之比做激发光均匀性指标.通过对不同个数组成的三种基础LED阵列A0,A1,A2进行空间模拟仿真,结果表明,辐照度均匀性与LED阵列高度和LED间距呈正相关...     

低能Cl-离子在绝缘纳米微孔膜中的传输过程

理论模拟结合实验研究了16-keV Cl-离子穿越不同厚度(7和12 μm)的Al₂O₃微孔膜的物理过程,发现负离子传输中并不存在与正离子传输类似的明显的导向现象。在只考虑散射过程的情况下,模拟出的穿透粒子角分布及电荷态分布与实验结果符合很好,出射的Cl-离子沿初束方向分布;Cl0、Cl+离子沿微孔轴向分布。仔细分析了不同出射粒子的角分布,发现出射的Cl+在微孔轴向与初束方向之间分布;经单次散射出射的Cl0沿微孔轴向分布,而经多次散射出射的Cl0向初束方向移动。发现了Cl-离子穿越不同厚度的具有相同微孔直径的Al₂O₃微孔时,较厚的膜出射的Cl+/Cl0比例低。理论分析显示,这是由散射过程的特性造成的,随着微孔膜厚度的增加,出射的Cl0中经单次碰撞的比例变小,而多次散射出射的比例增加,从而导致Cl+离子转化为Cl0的几率要远大于Cl0转化为Cl+离子的几率,使得长的微孔出射的粒子中Cl+/Cl0比例低。     

水-四氢呋喃混合溶剂中硫酸氢钠催化生物质转化制备5-羟甲基糠醛及糠醛

报道了在水-四氢呋喃组成的混合溶剂中,采用硫酸氢钠催化各种生物质原料(玉米芯、玉米秸秆、麦秆、稻秆和甘蔗渣)制备重要的生物质基平台化学品5-羟甲基糠醛和糠醛的研究. 考察了反应温度(160～200 oC)、反应时间(30～120 min)、水与四氢呋喃的溶剂比例(1:1～1:10)和原料质量分数(2.4wt%～11.1wt%)等反应工艺的影响.在优化的工艺条件下(190 oC, 90 min, 10:1 THF:H₂O),转化玉米芯得到了47mol%的HMF和56mol%的糠醛. 此外,原料中的木质素也被有效地转化为有机溶木质素.     

WOx/TiO2光催化剂的可见光催化活性机理探讨

采用磁控溅射技术在用浸渍提拉法制得的TiO2薄膜上,溅射氧化钨层,通过气相反应中光催化降解二甲苯的实验表明,WOx/TiO2薄膜具有可见光活性.通过UV-Vis吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)等方法对其可见光活性的机理进行探索.UV-Vis吸收光谱表明WOx,TiO2对可见光响应的范围有一定的扩展,吸收强度增加.XPS表明WOx/TiO2薄膜表面形成了明显的W杂质能级和Ti缺陷能级,这是WOx/TiO2在可见光范围有一吸收的主要原因,也是光催化剂具有可见光活性的必要条件之一,同时杂质能级的存在使半导体费米能级上移,载流子增加,光催化效率提高.     

固体酸催化剂SO2-4/SiO2-TiO2的制备及其催化酯化性能

 分别以机械混合法和浸渍法制备了SO2-4/SiO2-TiO2固体酸催化剂,以乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应考察了不同SiO2含量及不同温度焙烧的催化剂的活性. 结果表明,机械混合法制备的400 ℃焙烧的SO2-4/40%SiO2-TiO2催化剂活性最高,部分回流时,乙酸几乎全部转化,全回流反应100 min时,其乙酸转化率达到84%. X射线衍射分析表明, SiO2抑制了硫酸氧钛的形成; 催化剂的活性组分包括一定量的四方晶锐钛矿型TiO2、 正交晶硫酸氧钛、少量立方晶金属钛和高比表面积的SiO2. 红外光谱分析表明,添加SiO2后催化剂形成 Ti-O-Si 键,进而使SO2-4与样品表面产生强相互作用; 结合的SO2-4主要以无机螯合状双配位和有机硫酸酯两种结构形式存在. 热重-示差扫描量热分析表明, SiO2的添加使SO2-4不易脱除,同时使锐钛矿TiO2向金红石相的转变温度降低.     

建立在硫醇分子电化学替换组装基础上的纳米粒子区域化组装

利用金基底电位变化时硫醇自组装膜的吸脱附性质, 通过改变基底电位和组装溶液, 用电化学方法在金基底上实现了传统自组装技术难以实现的硫醇分子的替换组装; 通过金基底的分区化设计, 用控制电位的组装技术在基底的不同微区内制备了不同末端官能团的硫醇及其衍生物自组装膜; 并在此基础上实现了纳米粒子的区域化组装.     

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一，本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。     

苯乙烯-间戊二烯交替共聚物环氧化研究

苯乙烯(ST)-间戊二烯(PD)通过阴离子聚合可以合成交替序列共聚物SP,基于此序列的嵌段共聚物在抗冲击高透明树脂、增韧树脂等领域有极大应用价值,同时极性化改性聚烯烃材料对提升产品相容性、耐氧化、耐热性及透明性有重要意义。本文以间氯过氧化苯甲酸(m-CPBA)为环氧化试剂对SP进行环氧化改性研究,考察了反应温度、溶剂、SP分子量及环氧化剂类型对环氧化反应的影响。通过核磁氢谱(¹H-NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)对环氧化SP产物(eSP)进行了结构表征。同时建立了不同环氧度eSP的定量分析方法,并通过正交实验确定了本实验所采用实验条件的最优反应条件：四氢呋喃(THF)/环己烷(CH)混合溶剂、温度343 K、C—C/m-CPBA摩尔比为1∶1.25、反应时间60 min,可以实现SP的完全环氧化。最后利用示差扫描热量仪(DSC)分析了不同环氧度eSP的玻璃化转变温度(T_g),证明环氧化改性改善产品极性的同时也能显著提升聚烯烃使用温度。     

硅青铜和铝青铜光谱分析标准物质的研制

研制了2种硅青铜和10种铝青铜光谱分析标准物质。该标准物质以高纯铜为主料、按杂质元素的性质分批分期加入Cu-Fe、Ni、Si、Pb、Sn、Cu-As、Cu-S、Zn、Mn、Cr、Al、Cu-P等12种成分,采用250 kg中频感应炉冶炼,半连续铸造,2 000吨水压挤压机挤压而成,确保了标准物质的均匀性。8家权威实验室用准确可靠的分析方法确定了13种元素的标准值和不确定度。元素定值区间分别为：Cu 80.92%～95.77%,Pb 0.000 2%～0.001 5%,Zn 0.001 1%～0.034%,P0.000 4%～0.006 1%,Fe0.027%～4.09%,Sn0.001 2%～0.033%,As0.000 15%～0.000 4%,Al7.69%～10.26%,Mn0.055%～2.10%,Ni0.030%～4.48%,Si0.008 4%～3.31%,Cr0.012%～0.026%,S0.000 8%～0.000 9%。定值结果的扩展不确定度为0.000 04%～0.10%(k=2)。该标准物质的均匀性与稳定性良好,定值结果准确,已被国家市场监督管理总局批准为国家级标...