ZSM-5分子筛的可控制备及其对水中Cu2+吸附性能研究综合实验

设计了一个可以将分析化学、无机化学、有机化学及物理化学集于一体的综合性实验。该实验首先可控合成具有三维孔道结构的ZSM-5分子筛,再运用X射线衍射、扫描电子显微镜及物理吸附对其结构、形貌和孔径分别进行表征;继而考察改变pH、吸附时间、吸附温度、ZSM-5使用量等因素对水中Cu2+吸附性能的影响。本实验涉及无机化学、有机化学中的合成理论知识,物理化学的表面吸附原理,分析化学中的数据处理方法及大型仪器的使用。在锻炼了学生动手操作能力的基础上,又提高了学生对实验结果进行分析、评价的综合能力。     

基于全内反射透镜二次配光的水下LED通信研究

蓝绿LED通信被认为是解决水下近距离高速无线数据传输的有效手段。然而由于LED发散角较大,造成通信链路的几何损耗增加,制约了水下LED通信距离的提升。针对这一问题,提出了一种基于全内反射(TIR)透镜压缩水下LED通信阵列光源出射角的方法,将LED通信光源的出射角从130°压缩到7°;利用该光源研制发射样机,在大型水池中搭建测试系统,并对发射机的性能进行测试。结果表明,所设计的通信样机在水下传输距离为16.6 m时,最大可支持23 Mbit/s的传输速率;与未采用TIR透镜时相比,在同等速率条件下,传输距离增加9.3 m。这表明基于TIR透镜二次配光的方法,可有效减小发射机出射角,降低链路损耗,增强通信系统的传输能力。这为提升水下LED通信的传输性能提供了新的技术思路。     

范德瓦尔斯磁性材料CrOCl变磁性相变的磁力显微镜研究

近年来,二维范德瓦尔斯磁性材料因为在自旋电子学的应用前景而吸引了广泛的关注.CrOCl是一种范德瓦尔斯磁性材料,理论预言其单层具有高达160 K的居里温度,因此吸引了广泛的关注。为了更好的理解这一材料的磁性,我们利用磁力显微镜研究了CrOCl变磁性相变中磁畴结构随磁场的变化。实验发现,在2K下CrOCl样品表面出现随磁场变化的方格条纹,给出了变磁性相比中反铁磁相和铁磁相竞争的图样,并通过二维快速傅里叶变换证实了CrOCl磁性的各向异性。我们的结果为后续研究CrOCl薄层的磁性提供了参考依据。     

基于阈值优化抖动算法的高质量三维形貌测量

针对离焦二元编码技术中条纹图案的高次谐波分量会引入测量误差的问题,提出了一种通过阈值优化抖动算法生成二元图像的方法.引入参数γ动态调整阈值,考虑图像不同像素灰度值对抖动算法的影响,改善离焦后抖动图像条纹的正弦性.仿真和实验结果表明:在引入参数γ=50时,离焦后的阈值优化抖动算法条纹具有更好的正弦性;相比传统Floyd-Steinberg抖动算法,在条纹周期为40pixel时,该方法所得相位均方根误差减小0.013 7rad,且对模型凹陷突变区域成像更清晰,显著提高了物体表面还原的图像质量.     

双导弹拦截角度协同的微分对策制导律

为提高命中高价值目标的概率,基于线性二次型微分对策理论,对两枚导弹协同拦截单个目标的制导律进行了研究。单枚导弹在最小化自身脱靶量的同时,与另一枚导弹实现拦截角度上的协同,从而构成特定的拦截态势,以提高拦截机动目标的性能和末制导尾端对目标的可观测性。所推导的微分对策制导律考虑到了对策三方的控制系统动态,且具有解析解,形式上为零控脱靶量和零控协同拦截角误差的线性组合。基于推导结果完成了微分对策制导律的制导增益和对策空间分析,给出了鞍点解的存在条件,并进行了分析。非线性系统仿真结果表明由于导弹间存在显式的协同关系,拦截目标所需的加速度较低,且在设定的协同拦截角度收敛后,加速度会进一步减小。     

毛细管电泳-激光诱导荧光法测定草甘膦、草胺膦及氨甲基膦酸

建立了一种快速、有效的毛细管电泳分离-激光诱导荧光检测有机磷除草剂草甘膦、草胺膦和草甘膦的代谢物氨甲基膦酸的方法。将荧光衍生试剂5-(4, 6-二氯三嗪基)氨基荧光素(DTAF)成功用于衍生上述3种化合物。最佳衍生条件: DTAF的浓度为1.0 μmol/L,以50 mmol/L硼酸(pH 9.5)作为缓冲溶液,在30 ℃下反应40 min。以pH 9.5的30 mmol/L硼酸缓冲溶液(含15 mmol/L Brij-35)作为电泳背景电解质,3种衍生物得到基线分离。在优化的条件下,草甘膦、草胺膦、氨甲基膦酸的检出限分别为3.21、6.14和1.99 ng/kg。将该方法应用于环境水样和土壤中除草剂及代谢物的测定,回收率为91.3%～106.0%。该方法准确、灵敏,可满足环境样品中有机磷农药及其代谢物残留的检测要求。     

面向CMUT声发射特性的驱动电路优化设计

根据电容式微机械超声换能器(CMUT)的工作原理,设计了用于驱动CMUT发射超声波的电路.通过适当的串行匹配,消除了脉冲激励信号的过冲现象.在此基础上进一步探究了脉冲激励参数对CMUT声发射特性影响.结果表明,随着激励脉冲个数的增加,CMUT输出超声信号的有效带宽逐渐变窄,二次谐波逐渐增强;随着激励脉冲占空比的增加,C...     

一种新的混合智能算法及其在属性约简中的应用

属性约简是粗糙集理论的核心部分.受细菌觅食过程的启发,本文将细菌觅食算法的思想应用于粒子群算法,提出了一种细菌觅食粒子群算法.细菌觅食过程的趋向操作可以指导粒子朝着更优方向进化,而粒子群算法又能提高细菌觅食算法的收敛速度和寻优能力.将该算法应用到属性约简中,数值实验结果表明,本文提出的细菌觅食粒子群优化的约简算法在寻优能力方面均优于Hu算法,粒子群约简算法和细菌觅食约简算法,能得到更好的最小属性约简.     

估算供体-受体对荧光共振能量传递效率的研究

在有机白光LED的研究中,能量传递效率计算方法的研究是一项很有意义的工作。作者在总结前人工作的基础上,提出了一种利用有机分子发射谱和激发谱估算有机分子荧光共振能量传递(FRET)效率相对值的新方法,这种方法的优点是数据处理过程简单,对实验仪器设备要求不高,并且不需要通常计算方法所需的荧光量子产率等参数,缺点是只能计算能量传递的相对值。利用这种方法计算了甲萘酚、溴甲酚紫、萤光素钠盐三种能量受体和能量供体核黄素在不同浓度下能量传递效率的相对值,计算结果与实验结果基本符合,验证了此方法的合理性。     

光转换有机白光发光二极管发光性能研究

研究一种有机白光发光材料,采用热熔法制备出有机薄膜(核黄素、蒽酮衍生物和线性低密度聚乙烯)。研究结果表明：核黄素、蒽酮衍生物和线性低密度聚乙烯的配比和制膜的加热时间对有机薄膜的发光光谱具有一定影响;得到了从绿光到红光的宽带光谱;用此薄膜封装成白光发光二极管的性能良好。