高质量非晶金刚石薄膜的制备研究

利用自行研制的磁过滤等离子体技术(FCAP),并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压,在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),红外吸收光谱(IR),纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征。实验结果表明:制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑,表面粗糙度仅为0.1nm;薄膜中sp3键成份高达70.7%,对应薄膜硬度达到74.8GPa,接近金刚石的硬度;薄膜摩擦系数在0.12~0.16之间。文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响。     

超四面体硫簇结构调控与电化学发光研究进展

电化学发光(ECL)因其独特的性能特点在生物分析等领域展现出广阔的应用前景,高效ECL试剂的开发则为性能优异的传感器件的发展和临床应用提供了重要工具. 开放骨架超四面体硫簇由于同时具有分子筛的多孔结构和半导体的优异光电性能,在ECL分析中受到了越来越多的关注. 超四面体硫簇的结构组成可以实现原子级别的精确调控,并且其本身还可以作为结构单元来构筑多孔结构半导体材料. 这些特点使通过原子级别的结构组成调节来调控超四面体硫簇的性能成为可能,为发展性能优异的电化学发光材料,拓展其在生化传感、免疫分析和生物成像等方面的应用提供有效工具. 本综述总结了超四面体硫簇的合成、缺陷掺杂、功能调控及ECL生化分析等方面的研究进展,为推进高效ECL新材料的发展和新应用的拓展提供了借鉴.     

纳米片层二硫化钼负载PtCo双金属催化甲醇水相重整制氢

采用水热法合成了层数只有六层的纳米片层二硫化钼（MoS₂）,并进一步负载Pt和PtM双金属（M=Ru、Pd、Co和Ni）,用于催化甲醇水相重整制氢反应。结果表明,PtCo/MoS₂对于甲醇水相重整具有最优异的催化性能,在220℃下产氢转换频率（TOF）为37142 h^-1。氮气吸附-脱附等温线、透射电子显微镜（TEM）、程序升温还原（H₂-TPR）以及X射线光电子能谱（XPS）等表征结果表明,PtCo/MoS₂中金属还原程度高,且Pt与载体MoS₂形成了强电子相互作用,使缺电子的Pt有利于吸附活化甲醇,并进一步促进甲醇重整反应。     

凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO₂和Fe₃O₄的凹凸棒黏土(TiO₂-Fe₃O₄-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究。 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO₂-Fe₃O₄前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。 结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3：4时吸附效果最佳。 当吸附剂质量为0.6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0.8 mg/L时,pH=6,温度20 ℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79.8%。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型。 在20~40 ℃ 条件下,吸附过程ΔG<0、ΔS=-43.55 J/(mol·K)、ΔH=-14.36 kJ/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程。 吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65%以上。     

Effects of Substrate Temperature on Properties of Transparent Conductive Ta-Doped TiO_2 Films Deposited by Radio-Frequency Magnetron Sputtering

Ta-doped titanium dioxide films are deposited on fused quartz substrates using the rf magnetron sputtering technique at different substrate temperatures. After post-annealing at 550℃ in a vacuum, all the films are crystallized into the polycrystalline anatase TiO_2 structure. The effects of substrate temperature from room temperature up to 350℃ on the structure, morphology, and photoelectric properties of Ta-doped titanium dioxide films are analyzed. The average transmittance in the visible region(400-800 nm) of all films is more than 73%.The resistivity decreases firstly and then increases moderately with the increasing substrate temperature. The polycrystalline film deposited at 150℃ exhibits a lowest resistivity of 7.7 × 10~(-4)Ω·cm with the highest carrier density of 1.1×10~(21) cm~(-3) and the Hall mobility of 7.4 cm~2·V~(-1)s~(-1).     

钛合金异质自冲铆接头力学性能及失效机理分析

对钛合金异质单搭及T型自冲铆接头进行拉伸-剪切实验和剥离实验,对比接头的静力学性能,用扫描电子显微镜对接头典型断口进行研究,分析其微观失效机理。结果表明:TA1-Q215接头的最大失效载荷大于相同搭接类型的TA1-AA5052接头;TA1-AA5052单搭接头因下板断裂失效,为韧性断裂特征;TA1-Q215单搭接头上板铆钉孔撕裂处为韧窝形貌,铆钉与下板分离过程中,下板发生塑性变形并与铆钉产生严重刮擦现象;TA1-AA5052T型接头因铆钉与下板分离失效,下板出现明显的撕裂棱;当TA1-Q215T型接头失效形式为铆钉与上板分离时,上板撕裂处为准解理断裂机制;当铆钉与下板分离时下板撕裂处为韧性断裂,铆钉从下板剥离过程中产生刮痕。     

一种铽配合物用于水溶液中二甲硝咪唑和四环素的检测

选用(1,1’:3’,1"-三联苯)-3,3",4’,5,5",6’-六羧酸(H₆L)为配体,在溶剂热条件下,与Tb³⁺离子反应得到配合物[Tb(L)_0.5(H₂O)₂]·7H₂O(1)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、元素分析、热重分析对该配合物的结构和组成进行了表征,同时,对其荧光性质进行了研究。结果表明:该配合物属于正交晶系,Cmca空间群,a=2.661 61(7) nm,b=1.421 03(4)nm,c=2.109 88(6) nm。拓扑计算表明配合物1是一个新颖的(6,6)-连接的三维网络结构,符号为(4⁸.6⁶.8)(4⁹.6⁶)。该配合物具有强的荧光发射,可以快速检测水溶液中的二甲硝咪唑和四环素且灵敏度高、检出限低、可回收性好。通过实验和密度泛函理论相结合,揭示了荧光猝灭机理。     

泡沫镍/环氧树脂/碳化硅双连续复合材料的料浆冲蚀行为研究

设计并制备出一种颗粒增强型双连续三元复合材料--泡沫镍/环氧树脂/碳化硅双连续复合材料,以材料的总损失量为重点研究了其在含氯化钠料浆冲蚀条件下的损伤行为.结果表明:颗粒增强的泡沫镍/环氧树脂/碳化硅双连续三元复合材料的耐料浆冲蚀性能明显优于环氧树脂/碳化硅二元复合材料;不同孔径泡沫镍骨架的复合材料的冲蚀量随攻角变化出现了不同的峰值;合理匹配泡沫镍骨架的孔径和体密度,可制备出具有优异抗冲蚀性能的颗粒增强双连续复合材料.     

（n,xnγ）反应截面测量的实验本底改进研究

瞬发γ射线法测量（n,xnγ）反应截面实验中,在线的实验本底对测量结果影响显著,是影响测量结果的关键因素。为了达到降低在线实验本底一个量级的目标,通过蒙特卡罗模拟程序给出了屏蔽体和准直器的改进方案,最终选取的屏蔽方案:在原有屏蔽体上加厚30 cm（C₂H₄）n+9 cmPb,原屏蔽墙加厚54 cm重混凝土,再在屏蔽体和屏蔽墙上共同加厚2 cm厚的铅（Pb）;准直孔开孔形状在圆柱形、圆锥形和对称双锥形这三种方案中准直效果和能量单一性方面对称双锥形准直孔最好。在屏蔽体改造完成后,利用尺寸为φ5.08cm×5.08 cm型液体闪烁体探测器（BC501）测量了改造后距准直孔右方径向距离70 cm处透射出来的中子和γ射线的相对强度,在扣除无束流天然本底后,有束流的中子本底降低了7.75倍,γ本底降低了38.5倍,改造效果达到了测量要求。In the experiment of measuring (n,xnγ) reaction cross section with prompt γ ray method, the experiment background has a significant influence on the result and is the key factor. In order to achieve the goal of reducing a certain amount of the experiment background, the improvement scheme of shield and collimator was given through Monte Carlo method and the shielding scheme was finally selected: add 30 cm(C₂H₄)n+9 cm Pb on the original shield, 54 cm heavy concrete on the original shield wall and then 2 cm thick lead(Pb) on the shield and shield wall. The collimation effect and energy uniformity of symmetrical double cone collimation hole are the best among cylindrical, conical, and symmetrical double cone. After the completion of the transformation of shield, the relative intensities of the transmitted neutron and γ rays from the 70 cm in right radial of the transformed collimation hole were measured with ?5.08 cm×5.08 cm type liquid scintillator detector(BC501). After deducting the natural background of no beam current, the neutron background of the beam current is reduced by 7.75 times and the γ background is reduced by 38.5 times, which meets the requirement.     

广义优先关系约束下Max-npv项目调度问题及其遗传算法

以往Max-npv项目调度问题的研究都假定活动之间的关系为单一结束-开始类型,现实中活动之间关系复杂多变,因此,将广义优先关系引入Max-npv项目调度问题中,构建了广义优先关系约束下的Max-npv项目调度模型。针对该优化模型设计了一种双层遗传算法,外层遗传算法负责任务执行模式的优化,内层遗传算法负责任务调度的优化。在内层遗传算法中,采用任务开始时间之差作为新的编码方式,大大简化了交叉变异算子,针对网络图中的环状结构设计了修复算子,确保了编码的有效性。通过一个算例对算法进行了测试,实验结果验证了算法的有效性。