CdS基纳米管光催化氧化5-羟甲基糠醛选择性生成2,5-呋喃二甲醛

将生物质转化为高附加值化学品以替代传统化石能源衍生的碳资源不可再生能源已经引起了人们的广泛关注. 本工作制备了内部中空的ZnS@CdS/Ni纳米管催化剂用于光催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF). 通过X射线光电子能谱表征了催化剂内部存在ZnS缺陷态使得ZnS能带带隙降低. 光照条件下, 光生空穴能够从CdS迁移至ZnS缺陷态, 抑制了ZnS@CdS内部的载流子复合, 提高了光催化性能. 中空的纳米管表面负载Ni催化剂可以参与质子还原产氢的反应, 而ZnS@CdS内部产生的空穴可以催化氧化HMF选择性生成2,5-呋喃二甲醛(DFF). 光反应1 h后, HMF的转化率达到36%, 产物DFF选择性为99%, 并且催化剂可以重复利用三次而不降低催化效果.     

一种新型电力网络局域世界演化模型

现实世界中的许多系统都可以用复杂网络来描述,电力系统是人类创造的最为复杂的网络系统之一.当前经典的网络模型与实际电力网络存在较大差异.从电力网络本身的演化机理入手,提出并研究了一种可以模拟电力网络演化规律的新型局域世界网络演化模型.理论分析表明该模型的度分布具有幂尾特性,且幂律指数在3—∞之间可调.最后通过对中国北方电网和美国西部电网的仿真以及和无标度网络、随机网络的对比,验证了该模型可以很好地反映电力网络的演化规律,并且进一步证实了电力网络既不是无标度网络,也不是完全的随机网络. 关键词： 电力网络 演化模型 局域世界 幂律分布     

Ka波段宽带谐波抑制定向耦合器

为解决传统分支线定向耦合器带宽较窄,且应用到线性化器等微波元件中时受谐波信号影响较大的问题,提出了一个宽带且带有谐波抑制功能的定向耦合器。该定向耦合器在双支节定向耦合器的基础上增加一个支节,可有效地提高定向耦合器的带宽,同时将其传输线支节替换为低通滤波结构,以实现对高次谐波抑制的作用。仿真结果表明,该定向耦合器的反射系数和隔离度均小于-15 dB,传输损耗小于3.8 dB,波动范围0.5 dB,相位差为90°且与双支节耦合器相比增加1 GHz带宽。满足耦合器的设计指标,可应用到微波元件中,提高微波元件的性能。     

太赫兹自由电子激光光腔光子晶体镜的设计

利用传输矩阵法对太赫兹自由电子激光光腔光子晶体镜进行了模拟设计,中心波段在1~3 THz。对光腔镜的光子晶体结构参数如介质厚度、层数、折射率与反射率的关系等进行了研究,并给出了一维光子晶体用于高反镜的设计方法。通过对耦合输出镜光子晶体中引入缺陷层情况的数值模拟,发现通过对缺陷层的调节设计,可以实现耦合输出率的可调谐;并给出了可用于THz 自由电子激光光腔耦合输出镜的调节方法。通过对介质层厚度的调节设计,可以实现反射光谱的整体移动,从而实现宽谱可调谐,扩大了高反镜及耦合输出镜的调节范围。     

电枢膛内高速运动控制仿真与试验

电磁轨道发射的过程中,电枢在膛内高速运动时会受到电磁力、电枢初始正压力、摩擦力、空气阻力、烧蚀阻力等多种因素影响,电枢的出口速度呈现出在一定范围内波动的特征。为了提高电枢的出口速度精度,针对膛内电枢与轨道摩擦不均衡性和烧蚀程度不确定的特性,综合考虑脉冲成形网络的电路模型与电枢的动力学特征,建立了电枢在膛内的运动开环控制仿真模型。通过仿真,得出了脉冲电源模块触发时刻与电枢出口速度之间的关系,提出了电枢出口速度闭环控制模型,探究了电枢出口速度控制可行方案。结果表明：应用闭环控制算法,可实现对电枢出口速度的精确控制。     

婴儿湿巾缓冲能力的测试——一个贴近生活的实验

为了有效提升学生在缓冲溶液学习过程中的学习兴趣及积极性,在此推荐一个将现实中的生活用品作为实验对象引入实验课教学过程中的案例。该实验设计将性质实验扩充到婴儿湿巾,将实验内容变为对婴儿湿巾工作原理的验证,而不再是过去简单的酸碱体系的配制及相关验证实验。通过该实验的实施,学生普遍反映能够有效激发其在学习缓冲溶液相关课程中的学习积极性与兴趣,并最终促使学生认知缓冲体系内pH变化的特点及缓冲机理。     

Mindlin中厚板的辛求解方法

在Mindlin板混合能函数的基础上,通过引人混合变量及对混合能变分原理的修正,在全状态下建立了Mindlin板的Hamilton正则方程,进而采用直接法给出了两对边简支板的解析解,并通过具体例题说明了方法的有效性.     

利用有机波谱教学网站iSpec进行游戏化课堂教学的实践*

针对学生在有机化学波谱学学习过程中枯燥、难以形象化的具体情况,介绍一个利用有机波谱在线学习的网站进行游戏化课堂教学的学习活动,以期提升学生在该课程学习中的积极性及学习效果。该教学活动的实施分为课堂和课后进行,主要依托iSpec网站游戏竞赛的答题模式,结合教师课堂教学及学生自主学习,进行相关知识技能的教授,最终提升学生的学习效率与效果。     

A Biodegradable Polydopamine‐Derived Electrode Material for High‐Capacity and Long‐Life Lithium‐Ion and Sodium‐Ion Batteries

Polydopamine (PDA), which is biodegradable and is derived from naturally occurring products, can be employed as an electrode material, wherein controllable partial oxidization plays a key role in balancing the proportion of redox‐active carbonyl groups and the structural stability and conductivity. Unexpectedly, the optimized PDA derivative endows lithium‐ion batteries (LIBs) or sodium‐ion batteries (SIBs) with superior electrochemical performances, including high capacities (1818 mAh g^?1 for LIBs and 500 mAh g^?1 for SIBs) and good stable cyclabilities (93 % capacity retention after 580 cycles for LIBs; 100 % capacity retention after 1024 cycles for SIBs), which are much better than those of their counterparts with conventional binders.     

Carbon-Supported Silver Catalysts for CO Selective Oxidation in Excess Hydrogen

Carbon materials were used as supports for Ag catalysts that are prepared using the conventional wet impregnation method, and their catalytic properties for CO selective oxidation in excess hydrogen at temperatures below 483 K were tested. A variety of techniques, e.g. N2 adsorption, XPS, TPD, UV-Vis DRS, TEM and SEM, were used to determine the influence of physical and chemical properties of the carbon on the properties of Ag catalyst. It was found that defects on the carbon surface served as nucleation sites for silver ions, while functional groups on carbon surface induced their reduction to the metallic form. The formation of silver particles on carbon was governed by homogeneous and/or heterogeneous nucleation during the impregnation and subsequent activation processes. The best catalytic performance was obtained with a Ag/carbon black catalyst with a uniform size distribution of silver nanoparticles (about 12 nm), moderate BET surface area (with a mesoporous structure), and a limited amount of carbon-oxygen groups. The research indicates that carbon materials are potentially good supports for silver catalysts for preferential oxidation of CO in excess hydrogen.