碳纳米点@聚丙烯酸钠复合材料的制备及在发光二极管中的应用

将绿光碳纳米点(g-CDs)水溶液与聚丙烯酸钠(PAAS)复合, 制备了具有高荧光量子效率的(g-CDs@PAAS)复合材料. PAAS因具有大量羧基基团而具有强吸水性, 能与g-CDs表面大量的羧基、 羟基及氨基基团产生氢键作用, 使g-CDs在复合材料中维持单分散状态, 有效地克服了g-CDs在固态下因聚集而引发的荧光猝灭问题. 这种复合方法操作简单, 制备过程中原材料无损失, g-CDs负载量高达30%的发光复合材料的荧光量子效率为52%. 此外, g-CDs@PAAS复合材料具有良好的热稳定性、 光稳定性和耐有机溶剂等特点, 可作为颜色转换层应用于白光发光二极管.     

范德瓦尔斯磁性材料CrOCl变磁性相变的磁力显微镜研究

近年来,二维范德瓦尔斯磁性材料因为在自旋电子学的应用前景而吸引了广泛的关注.CrOCl是一种范德瓦尔斯磁性材料,理论预言其单层具有高达160 K的居里温度,因此吸引了广泛的关注。为了更好的理解这一材料的磁性,我们利用磁力显微镜研究了CrOCl变磁性相变中磁畴结构随磁场的变化。实验发现,在2K下CrOCl样品表面出现随磁场变化的方格条纹,给出了变磁性相比中反铁磁相和铁磁相竞争的图样,并通过二维快速傅里叶变换证实了CrOCl磁性的各向异性。我们的结果为后续研究CrOCl薄层的磁性提供了参考依据。     

2019年5期 电子期刊

碳纳米点（碳点）是一种新型的纳米发光材料,具有优异的发光性能、良好的生物相容性、低毒性、水溶性好和表面易功能化等特性,在光电器件、生物成像、光热治疗等领域展现了潜在应用价值。然而,合成碳点的前驱体材料多种多样,合成方法各有不同,导致其发光机理复杂多样。本文主要针对使用柠檬酸作为碳源、尿素或氨水作为氮源,采用微波和溶剂热的合成方法制备的氮掺杂碳点,探索碳点的发光机理和抑制碳点聚集诱导荧光猝灭的方法,并进一步研究碳点在固态照明、可见光光通讯、生物成像和光热治疗等领域的应用前景。     

基于密度泛函的茶多酚分子EGCG和GCG的光谱计算

茶多酚是绿茶中主要生化活性成分之一。选取茶多酚中含量较高,同时也是性质较活泼、功效较明显的表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）及其异构体没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）分子做红外光谱和紫外光谱的计算和研究。使用Gaussian软件,采用B3LYP密度泛函理论（DFT）在6-311g(d,p)基组水平上优化其几何构型。频率计算得到红外光谱后,再进行振动特征分析,可以看到在EGCG和GCG的红外光谱图中每个振动模式下所有基团振动的权重,结合谱图做出相应的振动归属和对比分析。发现：两分子红外谱图相似,分别在1 711和1 717 cm-1处为羰基的伸缩振动吸收峰,苯环上酚羟基的伸缩振动吸收峰集中在3 500~3 800 cm-1,1 000～1 600 cm-1的多个峰都有苯环面内弯曲振动参与,在1 350和1 280 cm-1附近吸收峰是亚甲基次甲基面内弯曲振动引起的,在500 cm-1以下吸收峰都为原子的面外弯曲振动。采用固相粉末压片法,使用IRPRESTIGE-21红外光谱仪测量了EGCG分子的红外光谱（400～4 000 cm-1）,对比理论计算的EGCG分子红外光谱各吸收峰位值,发现在固相中实际测得的EGCG分子的红外光谱与气相下的理论计算值基本吻合,理论计算值略微有些红移,原因可能是理论计算在气相条件下采用的势函数存在误差,相比于无分子相互作用力的气相,实际测量固相光谱的分子键强度比气相条件下要略大些。使用Gaussian软件,采用含时密度泛函理论（TD-DFT）,选取乙醇作为溶剂,计算了EGCG分子的15个激发态,分析了激发态的组成和能级跃迁情况。计算所得的2个吸收峰分别位于229.3和276.4 nm处,主要对应p电子与苯环π键上电子形成的p-π共轭的电子跃迁及苯环、杂环上π→π*跃迁。从分析振子强度得知,基态跃迁到S4,S5,S6和S12激发态为产生紫外光谱的主要原因,另外的激发态可能为禁阻跃迁,振子强度均小于0.01。上述计算值与使用UV-6100S型紫外分光光度计所测得的EGCG分子在乙醇溶剂中235.1和278.7 nm的最大吸收峰吻合,计算值略有蓝移,可能是茶多酚提取时或本身就带有弱碱性所致。该研究可为研究EGCG分子和GCG分子的性质和生物活性及茶多酚的抗氧化性提供理论参考。     

荔枝与龙眼中噻虫啉、螺虫乙酯及代谢物的高效液相色谱-串联质谱分析

采用高效液相色谱-串联三重四极杆质谱结合QuEChERS前处理技术,建立了同时测定荔枝和龙眼中噻虫啉、螺虫乙酯及4种代谢物残留的分析方法。样品采用乙腈作为提取溶剂,经十八烷基键合硅胶(C18)与石墨化碳黑(GCB)吸附剂净化后,由Poroshell-120 EC-C18色谱柱分离,以0. 1%(体积分数)甲酸水溶液-乙腈为流动相等度洗脱,在电喷雾电离(ESI+)和多反应监测模式下进行检测,外标法定量分析。该方法的线性范围为1～500μg/L,相关系数(r~2)均大于0. 990,检出限(LOD)为0. 03～0. 3μg/kg,定量下限(LOQ)为0. 1～1. 5μg/kg。荔枝和龙眼中噻虫啉、螺虫乙酯及4种代谢物在1、10、100μg/kg加标水平下的平均回收率为80. 4%～99. 5%,相对标准偏差(RSD)为1. 4%～6. 4%。该方法操作简单、灵敏度高、准确性好、可靠性强,可满足荔枝和龙眼等水果中噻虫啉、螺虫乙酯及代谢物的快速筛查监测要求。     

X射线辐照下BaFxCl2－x:Eu2+的热释发光性质

本文研究了在不同温度下,经互射线辐照后BaFxCl2－x:Eu2+的热释发光性质。给出了热释发光峰的温度与缺陷种类的关系,讨论了两种温度辐照下,BaFxCl2－x:Eu2++(X=0.90,…,1.15)热释发光产生差异的原因。     

二维磁性光子晶体及其模场分析

利用频域有限差分方法分析了两种二维磁性光子晶体结构(方形和圆形空气孔结构)的模场分布和有效折射率. 结果表明：在该种结构的材料中，原本简并的基模被分为两个不简并的偏振模——左旋模和右旋模，且两种模式的有效折射率不同； 其次，该种结构材料的法拉第旋转角较连续分布的磁光介质有显著增加. 通过选择适当的空气孔参数，方孔结构材料的法拉第旋转角可增大约一个数量级，而圆孔结构可增加4倍左右. 同时发现，当光通过这类材料后偏振态发生了变化，随着法拉第旋转角的增加出射光的椭圆率也在增加. 最后分析了产生这一现象的原因并提出了解决偏振态变化这一问题的方法，即在材料中心处引入缺陷. 关键词： 磁光效应 二维磁性光子晶体 频域有限差分法     

基于光学衍射神经网络的完美涡旋光轨道角动量识别北大核心CSCD

完美涡旋光束(POVB)是径向强度分布和半径均与光束轨道角动量(OAM)状态无关的一类涡旋光,已被应用于光学操控、光通信、激光材料处理等领域。其中, POVB轨道角动量状态的探测是关键且有挑战的技术。本研究通过并行梯度下降算法,构建了光学衍射神经网络(DNN),实验上实现了轨道角动量阶数在-50~+50范围内的POVB的识别。在此过程中,衍射转换效率可达58%。本研究为POVB的OAM探测提供了新的思路,在POVB的各类应用中均存在潜在应用价值。     

汽车轮胎磨损颗粒物扩散特性的数值模拟研究

为了解汽车轮胎磨损颗粒物的扩散特性,采用离散相模型方法,考虑离散相和流体相的双向耦合作用,利用Rosin-Rammler粒径分布模型,模拟了不同工况下汽车行驶过程中轮胎磨损颗粒物的运动轨迹.结果表明:汽车尾部旋转涡流对颗粒物扩散横向距离有较大影响,对扩散高度影响不大.当距离汽车前轮中心竖直平面后方一定时,颗粒物扩散高度与车速基本呈线性关系.在距离汽车前轮中心竖直平面后方5 m时,地面处不同位置颗粒物质量浓度变化呈双峰分布,而在距离为10 m时呈单峰分布,与气流在截面形成不同尺度的漩涡有关.车速相同时,粒径越大,颗粒物沉积越显著.随着车速的增大,0.1～10μm的颗粒物在地面处质量浓度不断降低;10～200μm的颗粒物在地面处质量浓度先增大后减小,并在车速为60 km?h-1时达到最大值.     

基于Arduino的智能温湿度控制系统

针对传统温度检测控制装置检测效率不高、精确度不够、稳定性较差、功能单一、可操作性较差和易受外界因素干扰等问题,设计了一种以Arduino为核心的智能温湿度控制系统。该系统兼具温湿度传感器、 OLED显示器、测量压强模块、报警器和火情检测器,同时加入了键盘输入模块,能够更好地实现人机联动,使其具有智能监测温度功能。经模拟实验证明,该系统可操作性强,整体结构简单明了,兼具老式测温仪的优势并且测量数据更加精准,分块化功能更加可靠稳定,具有广泛的应用价值。