基于马赫-曾德尔干涉仪的1×8硅基热光开关

设计并制备了一种基于树形结构的1×8硅基热光开关,该热光开关由1个2×2和6个1×2马赫-曾德尔干涉仪的基本单元结构组成。该1×8硅基热光开关采用与互补金属氧化物半导体兼容的工艺制造。通过氮化钛加热器来改变波导的温度,利用硅的热光效应实现光开关功能。实验结果表明：在1550 nm工作波长下,该热光开关的平均片上插入损耗约为1.1 dB;所有输出端口的串扰都小于-23.6 dB;开关响应时间小于60μs。     

二价镍离子修饰TS-1分子筛纳米片用于有效光催化醇氧化及污染物降解（英文）

以O₂为绿色氧化剂实现高效光催化有机物氧化转化过程如醇等有机物的选择性氧化及污染物降解是当前光催化发展的重要方向之一.成功实现高活性及高选择性的上述转化过程主要在于设计并制备有效的光催化材料.二氧化钛作为最广泛应用的光催化材料被报道用于光催化空气醇氧化选择性转化,但通常活性有限且因其表面催化活性位均为含有Ti-O₆活性中心而具有较低的产物选择性.相比之下,同样作为Ti基材料的钛硅分子筛如TS-1分子筛具有高选择性的Ti-O₄催化中心、丰富的孔结构及良好的稳定性,被广泛用于多种传统催化氧化反应.近年来, TS-1分子筛因具有光催化活性而成为一类具有工业应用潜力的光催化材料,特别是其独特的Ti-O₄催化中心有望实现高选择性的光催化氧化转化.然而,其活性仍受限于较差的光生电荷分离,提升TS-1分子筛的电荷分离是促进其光催化活性的关键.本工作以特定结构的季铵盐表面活性剂为结构导向剂,通过低温水热法成功制备了TS-1分子筛纳米片,并通过离子交换法于TS-1分子筛纳米片的离子交换位引入二价镍离子,显著地提升了其...     

Quantum-Mechanical Study on Surrounding-Gate Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors

As the channel length of metal-oxide-semiconductor field-effect transistors （MOSFETs） scales into the nanometer regime, quantum mechanical effects are becoming more and more significant. In this work, a model for the surrounding-gate （SG） nMOSFET is developed. The SchrSdinger equation is solved analytically. Some of the solutions are verified via results obtained from simulations. It is found that the percentage of the electrons with lighter conductivity mass increases as the silicon body radius decreases, or as the gate voltage reduces, or as the temperature decreases. The eentroid of inversion-layer is driven away from the silicon-oxide interface towards the silicon body, therefore the carriers will suffer less scattering from the interface and the electrons effective mobility of the SG nMOSFETs will be enhanced.     

空气比热容比之声速测量法

介绍了声速公式的理论推导;提出了用声速测量方法测空气比热容比的实验方法;将声速测量方法和FD-NCD型空气比热容比测定仪测得的空气比热容比的误差进行了比较。     

Nd:YVO4/KTP一体化绿光激光器理论分析与实验研究

分析了LD端面泵浦Nd:YVO4/KTP一体化微型绿光激光器的绿光输出功率随泵浦功率、泵浦束腰斑以及KTP晶体长度的变化关系,并采用掺杂浓度1%Nd:YVO4和5 mm长的KTP光胶为一体的晶体进行实验研究.     

喷涂轨迹对铝合金表面等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层温度场的影响规律研究

为了突破传统Mo/8YSZ双层热障涂层高温易剥离的技术瓶颈,研究喷涂轨迹对等离子喷涂功能梯度热障涂层温度场的影响规律,利用ANSYS有限元仿真模拟软件,基于"生死单元"的方法,建立了等离子喷涂功能梯度热障涂层的有限元模型,模型中考虑了材料的相变潜热及不同温度下的热物性参数,分析了不同喷涂轨迹下喷涂构件温度及温度梯度的分布情况。结果表明:当喷涂粘结层和过渡层材料时,采用同向的喷涂轨迹时,喷涂构件的温度最高;采用同种材料同向喷涂,异种材料喷涂方向相反的喷涂轨迹时,喷涂构件的温度次之;采用"S"型的喷涂轨迹时,喷涂构件温度最低。当喷涂陶瓷层材料时,采用"S"型的喷涂轨迹时,喷涂构件的温度最高;采用同向的喷涂轨迹时,喷涂构件的温度次之;而采用同种材料同向喷涂,异种材料喷涂方向相反的喷涂轨迹时,喷涂构件的温度最低。采用"S"型喷涂轨迹进行喷涂作业时,喷涂构件左右两端面温度分布的均匀性优于另外两种喷涂方式;采用同向的喷涂轨迹进行喷涂作业时,基体温度的波动幅度较另外两种喷涂方式小。通过设计梯度结构,并调控喷涂轨迹,可减小构件厚度方向的温度梯度,从而提升基体与涂层的结合强度。     

二阶总广义变分图像放大

为了在图像放大中获得更好的视觉效果,提出了一种基于总广义变分性质的变分放大模型.该模型将原始低分辨图像作为被估计的高分辨放大图像到所在空间的某个子空间的投影,利用二阶总广义变分正则化迭代处理得到被估计放大图像.通过分析新模型的性质,给出了一种有效的原始对偶放大算法.实验结果表明:该方法能去除总变分放大方法产生的图像阶梯块效应,恢复更多的细节边缘及纹理信息,从而重构出高质量的图像;相比于总变分图像放大方法和小波图像放大方法,该方法具有更高的峰值信噪比和更小的均方误差.     

不同沉淀剂制备的 Co3O4低温催化氧化甲醛

室内空气中低浓度甲醛严重危害人类健康,高效去除甲醛成为人们关注的课题.在各种去除甲醛的方法中,吸附法简单快速,但是存在饱和吸附量的限制;光催化降解法能够去除低浓度甲醛,却会产生一些如臭氧等二次污染物;低温催化氧化甲醛由于其高效和产物矿化完全而成为具有实际应用前景的技术.虽然贵金属负载型催化剂具有室温去除甲醛的能力,可是高昂的成本使其难以大规模应用.过渡金属氧化物因其良好的催化氧化性能和较低的成本逐渐成为研究重点.
　　近期研究发现,含钴的氧化物具有较高的催化氧化甲醛能力,同时一些碱金属如钠或钾的加入可增加催化剂表面羟基物种,从而有效促进了甲醛氧化.沉淀法具有操作简单和条件易于控制等特点,因此本文选取不同的沉淀剂(NH3·H2O, KOH, NH4HCO3, K2CO3, KHCO3)采用沉淀法制备了 Co3O4催化剂并进行了甲醛催化氧化性能测试.采用 X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和原位漫反射红外光谱(in suit-DRIFTS)等表征手段探讨了不同沉淀剂制备的催化剂催化甲醛氧化性能差异的原因.
　　结果显示,在以 KHCO3为沉淀剂制备的 Co3O4催化剂(KHCO3-Co)上甲醛(100 ppm)完全氧化成 CO2的温度为90°C,明显优于其他样品.在以 NH4HCO3为沉淀剂制备的 Co3O4表面负载2 wt%的 K2CO3后(PC/AHC-Co)具有和 KHCO3-Co相似的催化性能. XRD结果表明,各沉淀剂制备的 Co3O4均为尖晶石型,晶粒尺寸约为18nm,衍射峰位置无明显偏移说明没有其他金属离子掺杂进 Co3O4晶体.结构表征还表明,采用含碳酸根或碳酸氢根离子试剂制备的样品具有较高的比表面积、孔体积和孔径,可能是焙烧阶段碳酸钴分解产生大量 CO2形成的,而负载 K2CO3的样品各参数均大幅降低,说明表面 K2CO3填补或堵塞了部分孔结构. AAS结果表明, KHCO3-Co和 PC/AHC-Co所含 K离子浓度相近并显著高出其他沉淀剂制备样品, XPS结果也证明了这一点.这可能是由于在用 KHCO3沉淀钴离子的过程中,钾离子裹挟在沉淀物中不易被洗涤干净,并且保留在焙烧后的样品中. H2-TPR和 XPS结果显示,用 KHCO3作为沉淀剂时可以增加 Co3O4催化剂表面 Co3+/Co2+比例从而提高了氧化能力,虽然本文 PC/AHC-Co样品有着最高的 Co3+/Co2+比例,但相对较低的比表面积和孔径减少了活性中心,使得其活性与 KHCO3-Co相似.insuit-DRIFTS结果表明, NH4HCO3-Co催化剂上羟基基团在甲醛吸附阶段会被大量消耗,并有二氧亚甲基(DOM)中间物种大量生成.在氧化阶段,随着温度升高, DOM逐渐减少,而甲酸盐和碳酸氢盐物种逐渐增多,最后各物种趋近催化剂的初始状态.在 KHCO3-Co催化剂上,甲醛吸附阶段有大量 DOM和甲酸盐物种生成,而羟基基团消耗并不明显.在氧化阶段随着温度升高, DOM逐渐减少,甲酸盐逐渐增多并最后消失,整个过程并未观测到碳酸氢盐物种生成.这说明 KHCO3-Co样品在催化氧化甲醛反应中能够再生羟基基团,进而提高了催化氧化甲醛活性.
　　综上所述,以 KHCO3为沉淀剂制备的 Co3O4样品具有最佳的甲醛催化氧化性能,其在沉淀过程中样品上会残留一定量钾离子,其作用与在 Co3O4表面负载相当量的 K2CO3相似. Co3O4催化氧化甲醛活性高的主要原因是催化剂表面存在 K+和 CO32-并且具有适当的 Co3+/Co2+混合价态.     

矿物在煤粉中的分布规律研究

本文采用浮沉法研究了矿物在煤粉中的分布规律.结果发现,密度级别反映了矿物在煤粉中存在状态.随着密度级别提高,无烟煤煤粉中有机显微组分种类和含量不发生变化,烟煤煤粉中镜质组含量下降,惰质组含量升高,壳质组含量较低,略呈下降趋势,而褐煤煤粉中镜质组含量升高,壳质组含量下降,而惰质组含量几乎不发生变化,所有煤粉中无机矿物种类分布规律相似,内在矿物均以粘土矿物为主,以黄铁矿为辅,而外在矿物种类齐全,但仍以粘土矿物为主.无烟煤和高灰分烟煤煤粉中矿物几乎均匀存在于各密度级别中,而中等灰分的烟煤煤粉中矿物以独立存在为主,而褐煤中矿物与有机质均匀交织在一起.     

3,4-二羟基苯甲酸-BrO3——Fe(phen)32+-H2SO4体系中的振荡现象

在Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应中,Br^-通常起控制作用,初始加入少量的Br^-可抑制振荡。