乙酰胺-氯化锌新型离子液体的合成及物化性质

合成了CH3CONH2-ZnCl2体系离子液体;利用红外光谱仪分析了CH3CONH2-ZnCl2离子液体的化学特征,采用步冷曲线法绘制了CH3CONH2-ZnCl2二元体系熔点图,测定了其物化性质.结果表明,CH3CONH2-ZnCl2二元体系的最低熔点为8℃;当CH3CONH2与ZnCl2的摩尔比为3:1时,Zn2+...     

酸处理的碳作为阳极电催化剂用于直接抗坏血酸碱性膜燃料电池

为改善电催化活性和亲水性,作者对商业碳黑（BP2000）进行了酸处理,获得了酸处理碳（ATC）. 通过X光电子能谱、红外光谱、热重和接触角测试的表征方法证明了酸处理在碳表面产生了丰富的含氧基团. 本文首次利用紫外可见光谱测试了碱性条件抗坏血酸（AA）在空气中的化学氧化活化能,结果为37.1 kJ·mol^-1. 另外,利用交流阻抗谱对碱性条件下ATC作为电催化剂时AA的氧化反应的活化能进行了评价. 碱性条件下,AA在单电池中有无ATC电催化剂层条件下的活化能分别为26.5和34.5 kJ·mol^-1,活化能的降低表明ATC是一种有效的阳极电催化剂. 作者将ATC应用于直接碱性膜AA燃料电池（DAAFCs）作为阳极电催化剂,并且对DAAFC中一系列参数进行了优化,包括催化剂在膜（CCM）或气体扩散层（CDM）上的喷涂方法、阳极电催化剂的载量、阳极电催化剂中碱性聚合物的比例. 结果表明,采用CCM的膜电极制备方法、0.5 mg·cm^-2的ATC载量、25wt%的碱性聚合物添加比例时,DAAFCs单池的功率密度可达18.5 mW·cm^-2,远高于使用商品PtRu/C（5 mW·cm^-2）做阳极电催化剂的单池. 在寿命测试中,使用溶解于1 mol·L^-1 NaOH水溶液中的 0.5 mol·L^-1 AA作为燃料（流速15 mL·min^-1）,DAAFCs单池的功率密度可以在25 min内维持在4 mW·cm^-2以上（75 °C）.     

金属有机骨架材料在传感器中的应用

金属有机骨架(MOFs)是由有机配体与金属离子或金属离子簇通过配位作用自组装而成的一种具有永久孔道性的开放结晶骨架,通常也被称为多孔配位聚合物(PCPS)。因为其较大的比表面积、规整的孔道结构、良好的热稳定性和化学可裁剪性,使其在多个领域具有广阔的应用前景。近年来,随着MOFs在传感领域的发展,许多不同的功能基团被引入到MOFs的孔道中,研制出具有荧光识别性能的MOFs。本论文综述了近几年来基于MOFs的化学传感器在离子识别、pH检测、挥发性有机物和气体检测、爆炸物识别和生物分子检测等关键领域的研究进展,并对MOFs在化学传感器的应用前景进行了展望。     

仿海豚皮减阻研究进展

减阻材料可广泛应用于国防、工业、生产生活,具有极大的应用价值。而仿生减阻作为减阻研究新的分枝,受到广泛关注。由Gray计算海豚游动阻力与肌肉力量不匹配而产生的“Gray悖论”开启了对海豚减阻机理的探索。本文介绍了基于海豚表皮的几种减阻机理,并介绍由其发展出的相应减阻材料的设计与测试,最后对仿海豚皮减阻研究的未来发展进行展望。     

Analysis of the generation mechanism of the S-shaped J—V curves of MoS2/Si-based solar cells

Amorphous-microcrystalline MoS$_{2}$ thin films are fabricated using the sol-gel method to produce MoS$_{2}$/Si-based solar cells. The generation mechanisms of the S-shaped current density-voltage ($J$-$V$) curves of the solar cells are analyzed. To improve the performance of the solar cells and address the problem of the S-shaped $J$-$V$ curve, a MoS$_{2}$ film and a p$^+$ layer are introduced into the front and back interfaces of the solar cell, respectively, which leads to the formation of a p-n junction between the p-Si and the MoS$_{2}$ film as well as ohmic contacts between the MoS$_{2}$ film and the ITO, improving the S-shaped $J$-$V$ curve. As a result of the high doping characteristics and the high work function of the p$^+$ layer, a high-low junction is formed between the p$^+$ and p layers along with ohmic contacts between the p$^+$ layer and the Ag electrode. Consequently, the S-shaped $J$-$V$ curve is eliminated, and a significantly higher current density is achieved at a high voltage. The device exhibits ideal p-n junction rectification characteristics and achieves a high power-conversion efficiency (CE) of 7.55%. The findings of this study may improve the application of MoS$_{2}$ thin films in silicon-based solar cells, which are expected to be widely used in various silicon-based electronic and optical devices.     

Internal Conversion Process of Chlorophyll a in Solvents in Femtosecond Pump-Probe Laser Fields

采用约化密度矩阵理论研究了溶液中叶绿素a分子的内转换过程. 内转换时间可以通过模拟实验荧光亏蚀光谱得到. 计算得到的叶绿素a分子在乙酸乙酯、四氢呋喃和二甲基甲酰胺溶剂中的内转换时间分别是141、147和241 fs. 理论分析表明：荧光亏蚀光谱曲线的振荡行为主要是由分子布居在耦合势能面间的振荡引起的. 分析了两个电子态之间非绝热耦合对内转换时间及荧光亏蚀光谱的影响,还讨论了叶绿素a分子与溶液耦合作用对内转换时间的影响.     

双色飞秒脉冲场作用下吡啶分子的弛豫动力学研究

利用自制的飞秒激光系统和飞行时间质谱仪结合泵浦探测的方法对吡啶分子的弛豫动力学进行了研究.用265和398nm的飞秒激光分别作为泵浦光和探测光,通过(1+2′)的共振增强多光电子电离的办法测量了C5H5N+离子强度随时间演化的情况,从而测得吡啶分子在265nm激发的S1电子态有一寿命为(3.3±0.1)ps的快速弛豫过程.     

Crystal structure and ionic conductivity of Mg-doped apatite-type lanthanum silicates La10Si6-x Mgx O27-x（x=0–0.4）

Lanthanum silicates La10Si6-xMgxO27-x(x = 0–0.4) were prepared by solid state synthesis to investigate the effect of Mg doping on crystal structure and ionic conductivity. Rietveld analysis of the powder XRD patterns reveals that Mg substitution on Si site results in significant enlargement of channel triangles, favoring oxide-ion conduction. Furthermore,an increase of Mg concentration significantly influences the linear density of interstitial oxygen, which plays an important role in ionic conductivity. The Arrhenius plots of La10Si6-xMgxO27-x(x = 0–0.4) suggest that Mg-doped samples present higher conductivity and lower activation energy than non-doped La10Si6O27, and La10Si5.8Mg0.2O26.8exhibits the highest conductivity with a value of 3.0×10-2S ·cm-1at 700?C. Such conductive behavior agrees well with the refined results.The corresponding mechanism has been discussed in this paper.     

在氧化气氛下硅中的磷扩散

对于在硅平面技术中通常采用的掺杂浓度,磷在硅中的扩散是既在不活泼气氛(氮气)又在氧化气氛(90％氮气加10％氧、干氧、水蒸汽)中,在很宽的温度范围(1000～1200℃)内,分两步完成的。实验数据是根据Kato和Nishi理论模型来解释的,这个模型考虑了在移动着的二氧化硅——硅界面处的再分步现象,说明磷的扩散系数受完成扩散的环境气氛性质的强烈影响。还发现了扩散过程中的两种不同动能值:对于不活泼气氛,E=3.5电子伏;对于氧化气氛,E=2.5电子伏,这些值似乎证明了对不活泼气氛是基于E中心的磷扩散机理,对于氧化气氛则认为是另外一种扩散机构。