p-i-nInP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP探测器结构优化

利用半导体仿真工具Silvaco对p-i-n InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP近红外光探测器进行优化仿真.参考实际器件对红外探测器进行建模,并将其暗电流、光谱响应仿真结果与实验结果进行拟合,保证仿真结果的有效性.以减小探测器的暗电流为目的,优化其结构.针对探测器吸收层厚度和吸收层掺杂浓度对暗电流、光响应的影响进行研究,发现当吸收层厚度大于0.3μm后,暗电流不再上升,但光响应随着吸收层厚度的增加而增大;当吸收层掺杂浓度不断上升时,器件暗电流不断降低,当掺杂浓度上升到2×1017/cm3时,暗电流达到最低值.本文还研究了p-i-n型探测器的瞬态响应,探究了响应速度与反偏电压之间的关系,发现提高反偏电压能减小探测器响应时间.     

7,10,12顶点Fe(Ⅱ)碳硼烷夹心配合物NLO性质的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)CAM-B3LYP方法对系列7,10,12顶点Fe(Ⅱ)碳硼烷与1,2,4,5-Me4C6H2(dur1),1,2,3,4-Me4C5H(dur2)形成的夹心配合物的非线性光学(NLO)性质进行了计算分析.结果表明,Fe(Ⅱ)碳硼烷的顶点数和硝基的取代位置影响分子的几何构型,从而影响分子的NLO性质;Fe(Ⅱ)碳硼烷夹心配合物的偶极矩与极化率随碳硼烷的顶点数增加而增大;10顶点Fe(Ⅱ)碳硼烷分子的前线分子轨道能级差较小,其第一超极化率βtot值大于12及7顶点Fe(Ⅱ)碳硼烷分子;硝基与Fe(Ⅱ)处于对位时,其βtot值大于未取代分子;硝基与Fe(Ⅱ)处于邻位时,βtot值较未取代分子小;在此类Fe(Ⅱ)碳硼烷夹心配合物中,碳硼烷既可以作电子给体,也可以作电子受体.     

中空介孔硅铝球形分子筛的制备及催化裂解性能

利用沸石前驱体溶液和介孔硅球(MSS)为原料, 通过水热法成功制备了具有中强酸性介孔壳的中空介孔硅铝球形分子筛(HMAS)。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N₂-吸脱附、²⁷Al核磁共振(²⁷Al NMR)及NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)对材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明, 在MSS的中空过程中伴随有物质再分配和介孔结构的逐渐演变。MSS介孔孔道中的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子, 一方面保护MSS免遭强碱性沸石前驱体溶液的溶蚀, 另一方面作为形成HMAS介孔壳层的模板剂。在此CTAB分子的作用下, 沸石前驱体结构单元被引入到HMAS的介孔球壳上。所得材料具有介孔结构和中强酸性, 在催化裂解1, 3, 5-三异丙苯反应中表现出优异的催化性能。     

GdVO4:Ln3+(Ln=Eu，Tm，Dy)荧光粉的水热法制备及其发光性能

以EDTA为矿化剂,采用水热法制备了GdVO₄:Dy³⁺、GdVO₄:Dy³⁺,Eu³⁺和GdVO₄:Dy³⁺,Eu³⁺,Tm³⁺荧光粉,研究了所制备样品的相结构、形貌、荧光性质、Dy³⁺到Eu³⁺的能量传递及Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2跃迁的衰减曲线。X射线衍射(XRD)确定了所合成的GdVO₄:0.03Dy³⁺、GdVO₄:0.03Dy³⁺,0.07Eu³⁺和GdVO₄:0.03Dy³⁺,0.07Eu³⁺,0.07Tm³⁺样品均为四方晶系;扫描电镜(SEM)显示GdVO₄:0.03Dy³⁺,0.07Eu³⁺和GdVO₄:0.03Dy³⁺,0.07Eu³⁺,0.07Tm³⁺均为棒状结构,平均长度分别约为0.458和0.491 μm;通过研究GdVO₄:Dy³⁺,Eu³⁺的发射光谱和衰减曲线,佐证了Dy³⁺到Eu³⁺的能量传递过程,并确定了其能量传递的机制为偶极-偶极相互作用。通过调节GdVO₄:0.03Dy³⁺,xEu³⁺荧光粉中Eu³⁺的掺杂浓度实现了准白光输出(0.424,0.350);调节GdVO₄:0.03Dy³⁺,0.07Eu³⁺,yTm³⁺荧光粉中Tm³⁺的掺杂浓度,也实现了白光输出(0.346,0.301)。     

Fe_3O_4/CdTe/聚氨酯纳米复合物的制备及其性能研究

由共沉淀法和Stober法制备了伯胺基功能化SiO2稳定的Fe3O4磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2-NH2;Fe3O4@SiO2-NH2与二异氰酸酯及咪唑阳离子二醇、聚乙二醇的反应使其表面形成阳离子型聚氨酯稳定层;通过阳离子型聚氨酯与CdTe量子点表面修饰的巯基乙酸间的电荷相互作用,制备得到了Fe3O4/CdTe/聚氨酯纳米复合物.用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、磁强计(VSM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光发射光谱(PL)表征了该纳米复合物的结构与性能.结果表明,CdTe量子点均匀地分散在Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子周围,所得纳米复合物在溶剂中分散均匀,不团聚,且具有超顺磁性,并保持了CdTe量子点的荧光性能.     

基于离子液体的硫酸根离子选择电极的研究

将离子液体BMIMPF6应用于传感膜中制备硫酸根选择性电极,研究发现离子液体在电极中不仅能够提高传感膜的介电常数和传导速率,还与硫酸根离子发生相互作用,起到载体的功能。利用离子液体和硫脲的协同作用制备的电位传感器,对硫酸根离子在10-5～10-2 mol/L范围内有能斯特响应,同时具有pH干扰小,重复性好,响应时间快等特点,能够用于环境和生物医疗检测。     

活体小鼠耳朵的拉曼成像方法研究

利用扫描技术获取活体小鼠耳朵组织不同深度的微区拉曼光谱,选取分别归属于血糖、脂类、血红蛋白、蛋白质分子结构的物质的特征谱带1125,1300,1549和1660 cm"1进行峰面积计算,利用这些数据重建二维三维拉曼光谱图像。图像清晰显示了不同物质在活体组织中空间分布情况。实验表明,活体拉曼成像技术可以成为活体研究的新手段。     

添加共试剂改善聚酰胺复合反渗透膜的性能

将N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)作为共试剂添加在间苯二胺水溶液中参与界面聚合反应, 以改善聚酰胺复合反渗透膜(PA-RO-x, x代表添加DMAc的质量分数)的性能. X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)分析表明, 随着DMAc含量的增加, 复合膜结构中交联聚酰胺含量相对于线性羧基部分有所增加; 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)表征结果显示, 随着DMAc含量的增加, 膜表面的粗糙程度逐渐增大; 静态水接触角测试结果表明, 添加DMAc后, 膜的亲水性增强. 结合上述测试结果发现, 添加DMAc可以有效降低水油两相的不相溶性, 提高水相中间苯二胺向正己烷中扩散的速率, 这有助于加快间苯二胺与均苯三甲酰氯反应; 同时, 聚酰胺结构中交联酰胺含量的增加可以提供更多的氢键位点, 有助于水分子快速渗透通过复合膜而不损失截盐率; 膜表面的粗糙程度变大, 有助于提高水通量. 在2 g/L的氯化钠溶液和1.6 MPa测试压力条件下, PA-RO-5.2(DMAc添加质量分数为5.2%)的渗透通量和截盐率分别为66.1 L/(m²·h)和98.7%, 与未添加DMAc的聚酰胺复合反渗透膜相比, 通量增加115%, 截盐率仅下降0.9%.     

二维Z型BCN/Sn3O4复合材料的光催化还原性能

分别以直接热聚合法和水热合成法制备得到二维硼掺杂氮化碳(BCN)和四氧化三锡(Sn₃O₄)半导体材料, 采用超声复合和煅烧复合两种方法构建了BCN/Sn₃O₄复合材料. 利用 X 射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射(UV-Vis)光谱、 透射电子显微镜(TEM)等手段对所制备样品进行了表征和分析, 探讨了不同复合方法对催化剂微观结构及光电性质的影响; 以可见光下光解水制氢和活化氧制过氧化氢为模型反应考察了催化剂的光催化性能. 结果表明, BCN与Sn₃O₄能够形成二维面-面复合结构, 相比于超声复合法, 直接煅烧法更有利于有效界面的形成, 使得界面间产生Sn₃O₄到BCN的电荷迁移, 增强了BCN表面电荷密度, 并使复合材料具有更加优化的光电响应和光催化还原活性, 其中煅烧法得到的复合样品BCN/Sn₃O₄-3C(Sn₃O₄与BCN质量比为3%)表现出显著增强的光解水制氢及活化氧制过氧化氢的活性.     

基于坐标变换的斜角切削力学研究

在直角切削模型的基础上,首先将在法平面坐标系中得到的切削力通过坐标变换得到主剖面坐标系中的切削力;再把主剖面坐标系中的切削力利用坐标变换得到切深-进给平面中的切削力理论公式。通过坐标变换得到的切削力理论公式更简洁,物理意义清晰,并能反映出切削偏角对切削力的影响。通过对数值计算与数值仿真两种方法模拟得到的切削力进行比较,得出两者的误差率在8.3%~15.7%,说明两者具有良好的一致性,从而证明了模型的正确性。斜角切削力的理论公式为实际切削加工中切削力的解析预测奠定了基础。