问题讨论与思考工作曲线定量计算中的方法与误差

工作曲线法在科学定量分析中非常重要。然而如何充分利用测量值数据以工作曲线法进行计算从而得到最精确的结果是值得探讨的问题。尤其是对于利用工作曲线获取中间结果并进行进一步计算时,不同的计算方法会导致不同的误差。本文归纳提出4类主要方法,即“直接平均法”“加权平均法”“二次回归法”“共回归法”,通过理论分析并实例计算以比较其精度与误差。同时,对其各自的优缺点和适用范围进行了系统性分析,希对广大师生的教学与科研有所启发。     

基于小波变换的蓝宝石荧光光纤温度计

采用激光加热小基座法生长出掺Cr3+的蓝宝石光纤荧光温度传感头，它具有结构紧凑，耐高温等特点，测温范围从室温到450℃。使用基于小波变换的数据处理方法，有效去除信号中的噪声，提高了信噪比。在对荧光测温机理和有关光纤技术进行分析的基础上，采用与调制荧光信号相关的双参考源相位锁定测量方案，可在无激励光干扰的情况下对荧光寿命进行实时测量。根据噪音和信号在小波变换下表现出的不同性质，提出以小波变换为基础的温度信号特征提取及消噪方法。与其它处理方法相比，小波变换方法可以克服傅里叶变换对突变信号不起作用的缺点，同时又比Gabor变换具有可变窗口的优点。该方法可以缩短测量时间，提高测量分辨率。     

一个基于2-(2-羧基苯基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲啰啉配体的二维铅(Ⅱ)配合物的水热合成及晶体结构

在水热条件下,利用邻菲啰啉衍生物2-(2-羧基苯基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(HL)和Pb(NO3)2反应合成了一个配合物[PbL2]n(1),并用红外、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。配合物1属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数a=1.345 9(9)nm,b=0.709 4(5)nm,c=3.265 5(2)nm,β=99.6260(10)°,V=3.074 0(4)nm3,Z=4,C40H22N8O4Pb,Mr=885.85,Dc=1.914 g·cm-3,μ(MoΚα)=5.551 mm-1,F(000)=1728,GOOF=1.038,R=0.027 0,wR=0.058 1,其中5 067个可观测点(I>2σ(I))。结构分析表明配合物1为二维层状结构。此外,对配合物的热稳定性和发光性质也进行了研究。     

生物分子包覆的荧光量子点的微波合成及表征

以N-乙酰基-L-半胱氨酸为稳定剂,采用控温控压微波辐射法在水溶液中快速合成了CdTe量子点.吸收光谱和荧光光谱表明所合成量子点具有优异的光学性能,量子产率最高可达50％左右,发射峰半峰宽最小在35nm左右,明显优于在相同实验条件下以3-巯基丙酸为稳定剂合成的CdTe量子点.透射电子镜显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)进一步证实CdTe量子点具有较窄的粒径分布和好的晶体结构.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析表明量子点中重金属元素镉的含量随着荧光发射波长的增加而逐渐增大.     

基于3,5-二((4'-羧基苄基)氧)苯甲酸和4'-(4-吡啶基)-2,2':6',2"-三联吡啶为混合配体的两个配合物的水热合成与晶体结构

在水热条件下,以3,5-二((4''-羧基苄基)氧)苯甲酸(H₃bcb)和4''-(4-吡啶基)-2,2'':6'',2"-三联吡啶(PYTPY)为混合配体构筑了2个过渡金属配合物[Co(H₂bcb)₂(PYTPY)]_n(1)和[Mn(H₂bcb)₂(PYTPY)]_n(2),利用元素分析、红外光谱以及单晶X射线衍射表征其结构。分析表明配合物1和2为一维链状结构。此外,2个配合物展示了优良的热稳定性。磁化率的测试结果表明,配合物1和2在2 K和8 K以下时展示了反铁磁相互作用。     

单频TE CO_2激光器

本文首次应用压缩腔长和适当降低总气压的简单方法,在横向激励(TE)高气压CO_2激光器中获得了单频输出。激光器腔长14cm,激活长度为10cm。气压240Torr,单频输出能量为7mJ。     

高压下TiN等结构相变的第一性原理研究

 利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法和线性响应理论,研究了TiN的物态方程、电子能带结构和声子色散曲线随压强的变化关系。结果表明：TiN 的电子能带结构并未随着压强的增加而出现反常,没有出现电子的拓扑结构相变;零压下出现软化的声子模式并没有随着压强的增加而继续软化。因此可以认为在0～12 GPa 压强范围内,TiN 发生等结构相变的原因不是由于电子的拓扑形貌发生变化和声子软化引起的。     

高分子键联螯合钛酸酯的合成及催化性能研究

高分子催化剂以其独特的优点和功能日益受到人们的重视,目前均相催化剂的高分子固载化已成为催化剂研究的一个新领域。烷基钛酸酯是合成高沸点酯的有效催化剂,具有催化活性高、不易引起副反应等优点,但由于是均相催化反应,催化剂不易分离且不能回收及重复使用。本文首次将钛酸四丁酯与聚苯乙烯二乙醇胺树脂及异辛醇反应,制成一种稳定性良好的高分子键联螯合钛酸酯催化剂,对合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)具有良好的催化活性,且可重复使用。     

大焦深成像系统的特性研究

如何增大非相干光学成像系统的焦深已成为一项有意义的研究主题，为了增大焦深，通常的做法是缩小相对孔径，但这种做法会降低光学系统的光通量、调制传递函数（MTF）及分辨率，而大焦深成像系统通过在光学系统光路中加入一特殊设计的非球面掩摸板，并用图像处理技术对相位掩模板编码后的图像进行解码得到清晰图像，保证了光学系统在维持原有相对孔径的同时扩大其焦深范围，使光学系统在离焦范围内有好的图像质量，从光学图和系统的MTF两个方面对大焦深成像系统的特性进行了分离，并对结果进行了讨论。     

可规模化合成的Ru2P@Ru/CNT用于高效海水裂解

利用间歇性可再生能源电解水制备高纯度氢气具有广阔的应用前景.目前,在电催化析氢反应中,高效稳定的催化剂主要应用于由去离子水构成的酸性或碱性电解液.然而淡水资源的稀缺性极大地限制了其发展空间.海水资源在全球水资源储量占比高达97%,因此实现海水高效稳定制备氢气将极大程度缓解淡水资源对于电催化析氢反应发展的限制.金属磷化物具有良好的电子传输能力,有利于促进析氢反应动力学.合理调节金属磷化物的电子结构,有利于其对反应中间体的吸附和氢气的脱附,从而促进产氢.同时,金属磷键能够稳定金属原子,防止反应过程中金属原子的溶解失活,从而提高催化剂稳定性.构建负载型金属磷化物异质结能够引入更多的析氢反应活性位点,进一步促进催化剂对水的吸附和中间体的活化.而且金属磷化物与高导电性和分散性的载体之间的强相互作用有助于催化剂活性的综合提升.尽管负载型磷化物异质结展现出了良好的析氢性能,但其在海水中的析氢本征活性仍难以超越商业铂碳催化剂.基于此,本文提出了一种简单快速的无溶剂微波方法,并成功制备了一系列Ru₂P@Ru/CNT催化剂.催化剂的完整制备过程只需1 min,并且不涉及任何溶剂的使用.表征结果表明,负载在碳纳米管上的Ru₂P@Ru纳米颗粒直径仅为2.5 nm左右.这是由于微波提供的高温将反应物快速烧结成所需的晶相,同时,较短的反应时间限制了纳米颗粒的尺寸的增长,并减少了挥发性元素的损失.电化学测试结果表明,比例优化后的Ru₂P@Ru/CNT(Ru₂P:Ru=66:34)在1.0 mol/L KOH和真实碱性海水中分别只需要23和29 mV的过电位即可达到10 mA cm^–2的电流密度,是已报道的非Pt基材料中催化效果较好的催化剂之一.并且,Ru₂P@Ru/CNT具有出色的本征活性,在1.0 mol/L KOH和真实碱性海水中的转换频率分别为13.1和8.5 s^–1,远超商业Pt/C.此外,本文进一步探索了Ru₂P@Ru/CNT在高电流密度下的催化活性.电化学测试结果表明,Ru₂P@Ru/CNT在1.0 mol/L KOH中仅需要77和104 mV的过电位即可达到500和1000 mA cm^–2的电流密度.同时,经过100 h的稳定性测试,该催化剂无论在低电流密度、高电流密度以及碱性海水中都展示出了较好的稳定性.