等离子共振效应的Ag纳米颗粒修饰生物炭点/Bi4Ti3O12纳米片复合材料的制备及其光催化性能

众所周知,能源危机和环境污染是当前人们所面临的巨大难题和挑战,因此寻找或开发一种高新的技术解决上述难题尤为重要.近年来,基于半导体的光催化技术被广泛应用于能源制备和环境污染物去除领域,该技术通过直接转化太阳能为化学反应所需的能量来产生催化作用,使周围的氧气或水分子激发成活性物质,进而进行催化反应,且同时催化材料自身不受损耗,被认为是一种高效、安全的环境友好型技术.Bi_4Ti_3O_(12)是一种物理化学性质稳定、环境友好型的半导体材料,也是当前研究较多的一类铋系半导体光催化材料.然而,纯相的Bi_4Ti_3O_(12)纳米材料自身电子分离效率低且可见光响应范围窄,严重限制了其在光催化领域的应用.Ag纳米颗粒具有等离子共振效应,可以形成强的电场作用,从而增强光的利用和电子-空穴对的产生.碳点(CDs)是一类表面基团丰富、具有独特光物理性质的纳米级碳材料.碳点修饰的半导体光催化剂具有良好的稳定性和光催化活性.因此,制备Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂可以有效扩宽Bi_4Ti_3O_(12)的光吸收范围,增强电子-空穴对的分离效率,从而提高光催化活性.本文利用竹子作为碳源,通过简单的水热法合成碳点,以熔盐法合成Bi_4Ti_3O_(12)纳米片,用简单的物理混合法将碳点修饰在Bi_4Ti_3O_(12)表面,再通过光沉积法将Ag~+还原在CDs/Bi_4Ti_3O_(12)的表面,从而制备出Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂.以10mg/L的四环素水溶液作为目标污染物,测试光催化剂在可见光下对目标污染物的降解能力.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)和光电流等表征方法分析了催化剂的结构特征、微观形貌和光电性质等.XRD分析表明Bi_4Ti_3O_(12)材料被成功合成,在CDs和Ag纳米颗粒进行修饰后未改变Bi_4Ti_3O_(12)的晶型结构.XPS和EDSmapping的结果均表明复合材料由Ag, C, Bi, Ti和O元素组成,说明Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂成功制备.UV-visDRS结果表明, Ag和CDs的修饰扩宽了Bi_4Ti_3O_(12)的可见光吸收范围.荧光光谱和光电流结果也证明了Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂具有更好的光响应能力和电子分离效率.光催化性能测试最终证实Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂在可见光下具有良好的催化降解能力.循环实验说明Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂具有很好的稳定性,是一种具有潜力的催化材料.用不同捕获剂进行了自由基捕获实验,研究了Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂的催化机理,结果证实超氧自由基和空穴在光催化过程中起主要作用,羟基自由基也部分参与反应.总之,将碳点、Ag纳米颗粒与Bi_4Ti_3O_(12)结合制备的Ag/CDs/Bi_4Ti_3O_(12)复合光催化剂具有良好的光催化性能,该工作为相关材料的制备和光催化研究提供了理论依据.     

抗方阻波动的超宽带轻薄频率选择表面吸波体

满足宽带、极化和入射角度稳定、轻薄和强吸收等高性能要求的电阻膜频率选择表面(FSS)吸波体设计难度大,且易因加工中方阻波动导致吸波性能变化.为此,本文首先分析了方阻波动影响电阻膜FSS吸波体性能的机理,提出抗方阻波动的FSS吸波体设计方法.在此基础上,提出利用不同层FSS阻抗随频率变化互补的扩展带宽方法,结合弯折小型化设计,获得了超宽带、极化和角度稳定的轻薄型抗方阻波动FSS吸波体.该FSS吸波体在TE和TM极化下,90%吸波带宽为1.50—20.50 GHz (相对带宽173%),厚度仅为0.093λ_L.TE极化波80%吸波的角度稳定性可达45°,而TM极化波90%吸波的角度稳定性可达70°.当每层FSS方阻在12—30Ω/sq范围内波动时,吸波体的90%吸波带宽仍保持在167.0%.实验测试结果与仿真结果基本吻合,证明了所提方法的有效性.     

20世纪20～30年代物理大师中国之行简记

20世纪20~30年代,是中国近代物理学发展的本土化时期,成立了中央研究院物理研究所、北平研究院物理研究所和镭学研究所,清华大学、北京大学等一些著名高校也先后建立了物理研究机构,并且开展了具有一定水平的科学研究,从此结束了单纯的引进或传播,开始比较系统的物理学研究。这标志着中国物理学研究体制的形成。中国这一时期的物理学科带头人已经基本俱备,在20世纪30年代,不少中国物理学家受到诺贝尔物理学奖获得者的指导,如居里夫人指导施士元(1929~1933年)、卢瑟福指导张文裕(1935年)、布拉格指导余瑞璜(1935年)、劳伦斯指导吴健雄(1936年…     

基于Probit模型的学生补考率影响因素分析

近年来,高校教务管理中出现了学生补考率过高的病态现象.通过引入诸多可能影响学生学习成绩的因素,分析了内蒙古工业大学信息与计算科学专业学生出现补考现象的原因.通过问卷调查获得相关数据,利用二元Probit模型分析影响学生补考概率的主要因素,从数量上研究各个影响因素对补考概率的作用方向及其程度.得到的结果表明:课程教师受学生欢迎程度、课外学习时间的多少、对所学专业的了解程度、毕业后择业目标等因素都在一定的程度上影响其补考率.通过定量和定性分析,对如何减少学生补考率,提高教学质量提出了一些有价值的建议.     

胞外高聚物分离富集-火焰原子吸收法测定水样中镍

以胞外高聚物PF-2作为镍的分离富集新材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散分析仪(EDX)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行表征.以火焰原子吸收法为检测手段,研究了胞外高聚物PF-2对水中Ni(Ⅱ)的吸附性能.结果表明:在pH 5.0,此吸附剂对水中的Ni(Ⅱ)具有很强的吸附能力.高聚物PF-2对Ni(Ⅱ...     

钴掺杂二氧化硅膜的制备、表征及氢气分离性能

采用正硅酸乙酯(TEOS)和Co(NO3)2.6H2O为前驱体通过溶胶-凝胶法制备掺钴微孔二氧化硅膜,研究钴在二氧化硅膜材料中的存在状态、膜材料孔结构以及膜材料的气体渗透和分离性能。结果表明钴元素以Si-O-Co的形式存在于SiO2骨架之中,掺杂Co 10%的微孔SiO2膜具有典型的微孔结构,其孔体积为0.119 cm3·g-1,平均孔径在0.52 nm左右且孔径主要分布在0.4～0.55 nm之间。氢气在膜材料中的输运低温下遵循Knudsen扩散机理,高于100℃时遵循活化扩散机理,300℃时膜材料的H2渗透率达到6.41×10-7 mol.m-2.s-1.Pa-1,H2/CO2分离系数达到6.61,高于Knudsen扩散的理想分离系数。     

基于2-苯基-1H-1，3，7，8-四-氮杂环戊二烯并[l]菲的Pb（Ⅱ）、Co（Ⅱ）配合物的晶体结构与发光

采用水热法合成2种配合物[Pb₂（ptcp）₂（DDA）]（NO₃）₂·2H₂O（1）和[Co（ptcp）₂（DDA）（H₂O）]·0.5H₂DDA·H₂O（2）（ptcp=2-苯基-1H-1,3,7,8-四-氮杂环戊二烯并[l]菲,H₂DDA=1,12-十二烷二酸）,并采用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、X-射线粉末衍射和理论计算对其进行了结构表征。配合物1和2分别呈现双核和单核结构,通过π-π和氢键作用形成二维和三维结构。此外,配合物1具有较好的发光性质。利用Gaussian09W程序,采用B3LYP/LANL2DZ方法对配合物1进行自然键轨道（NBO）分析。结果表明配位原子与Pb（Ⅱ）离子之间存在明显的共价相互作用。     

痕量磷化氢的冷阱二次富集机理与GC/FID分析方法研究

将火焰离子化检测器(FID)应用于二次富集气相色谱检测中构建了冷阱二次富集-GC/FID系统检测环境中痕量磷化氢的分析方法。研究了冷阱温度、载气流量、柱温箱温度和检测器温度对该系统富集检测效果的影响,讨论了磷化氢富集的机理,并将该系统应用于广州地区典型水稻田环境中结合态磷化氢(MBP)的检测。结果表明:当冷阱温度为-90℃,载气流量为1.5 mL/min,柱温箱温度为90℃,检测器温度为220℃时,系统操作条件最优。冷阱二次富集磷化氢的主要机理是富集毛细管柱(KB-Al2O3/NaSO4)对磷化氢的吸附作用,属气-固吸附。系统检出限为0.041 7 pg,精密度为4.3%。整个水稻生长周期内,水稻土中结合态磷化氢(MBP)的平均含量为120.59 ng/kg,测定结果的相对标准偏差均值为8.5%。该方法对痕量磷化氢的检测效果与使用氮磷检测器(NPD)的传统方法相近,但FID检测器的结构简单、操作方便、价格经济,使环境中痕量磷化氢的检测更容易实现,可推广应用。