WO_3纳米颗粒修饰ZnO纳米管的光催化性能（英文）

二甲四氯钠(MCPA-Na)是一种广泛用于牧场和果园的除草剂,但由于其生物降解性极低,已成为地下水和浅水中的主要污染物.研究发现,半导体可以有效地辅助降解转化危险化学品.ZnO纳米管因其中空结构和较大的比表面积,而在光催化降解有机物方面备受关注.但是,ZnO只能吸收紫外光,如果将其与窄带隙半导体进行复合,可以有效降低带隙,增强其在可见光区域的光吸收,表现出更好的光催化性能.WO_3是一种具有稳定物理化学性质及耐光腐蚀窄带隙半导体.采用WO_3修饰ZnO纳米管,能扩展ZnO吸收光的范围以及提高ZnO纳米管的耐光腐蚀性能.本文首先通过电化学合成的方法制备了ZnO纳米管,然后按照不同的W/Zn摩尔比将(NH4)6H2W12O40·XH2O滴加在纳米管表面,并在450°C下退火2 h制得ZnO-WO_3纳米管阵列.研究了不同WO_3含量的ZnO-WO_3纳米管光催化降解MCPA-Na性能,并且通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、紫外可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等手段研究了复合WO_3纳米颗粒后ZnO纳米管半导体光催化性能提高的原因.XPS结果表明,W元素在ZnO-WO_3纳米管阵列中以W6+的形式存在.FTIR结果表明,复合WO_3后的ZnO-WO_3复合半导体上比纯ZnO纳米管表面具有更多的-OH基团.由于-OH可以捕获光生空穴,并转化为具有反应活性的OH自由基,因此复合WO_3能在一定程度上提高ZnO纳米管的光催化活性.UV-Vis结果表明,WO_3的复合使得光谱发生明显红移,但随着WO_3含量的增加,ZnO-WO_3的吸光度明显增加.另外,PL结果表明,适当的复合WO_3可以抑制光生电子-空穴的复合.这是因为W6+和晶格氧的相互作用产生了较高不饱和键和表面缺陷,而表面缺陷可以作为光生载流子的陷阱,促进了光生电子和空穴的分离,因而光催化性能提高.在模拟太阳光下研究了不同WO_3含量的ZnO纳米管对光催化降解MCPA-Na溶液的性能.发现W/Zn摩尔比为3%的ZnO-WO_3样品表现出最好的光催化活性,200 min内其降解率为98.5%.与纯ZnO纳米管相比,其光催化循环性能也有所提高.利用Mott-Schottky测试方法并结合UV-vis结果,我们计算得到不同WO_3含量的ZnO-WO_3复合半导体导带价带位置.由于WO_3导带位置和价带位置都比ZnO的更高,WO_3上产生的光生电子会向ZnO的导带移动,而ZnO光生空穴向WO_3的价带移动,从而促使光生电子和空穴的分离,提高了光催化性能.但是如果WO_3复合的量太大,则在ZnO纳米管上分散性不好,反而成为光生空穴和电子复合中心,导致其光催化活性降低.     

顶空-气质联用法对醋酸纤维滤棒中溶剂残留的测定

利用顶空-气质联用仪(HS/GC-MS)建立了一种同时测定醋酸纤维滤棒中溶剂残留的测定方法.利用顶空气相色谱技术,用选择离子模式对醋酸纤维滤棒中溶剂残留进行了定量分析.分析结果表明,方法线性关系良好,相关系数均大于0.998 0,检出限为0.010 4~0.157 8 mg/kg.9种溶剂残留的平均回收率为90.3%~102.2%,相对平均偏差小于10%.方法适用于醋酸纤维滤棒溶剂残留的测定且高效、准确、简便.     

Impact of the dielectric duty factor on magnetic resonance in Ag-SiO2-Ag magnetic absorber

Magnetic absorber in optical frequency can be fulfilled through metamaterials designing. Therein, magnetic resonance in metal-dielectric-metal metasurfaces can be manipulated conveniently, and studying the parameters impacts is the primary for applications. In this work, through changing the grating width and the thickness of silica, the magnetic resonance modes have been studied, the conditions of the phase change zone from magnetic resonance(MR) to Fabry-Pérot(FP) are given out in Ag-SiO₂-Ag grating magnetic metasurfaces. The results indicate that the MR mode in metal-dielectric-metal configuration is mainly decided on the dielectric duty factor other than the sole behaviors of the thickness of dielectric and size of nanostructures. The physical mechanism is elucidated through simulated electromagnetic field distributions using finite difference time domain(FDTD) solution, and numerical analysis of effective refraction index of Ag-SiO₂-Ag magnetic metasurfaces. This study may prompt development of metamaterials in basic research in condensed physics and in optical devices applications.     

基于PYNQ的运动目标检测系统

运动目标检测技术作为计算机视觉领域的研究热点之一,在智能安防、重点场所监控等领域应用广泛。为了在PYNQ-Z2开发平台上实现运动目标检测系统,基于软硬件协同设计的思想进行了系统功能划分。在可编程逻辑PL部分,使用Xilinx Vitis HLS工具进行图像处理模块硬件加速IP核的开发和整合。在处理系统PS端,通过Jupyter Notebook平台使用Python语言进行视频数据的读取以及硬件的调用。实验结果表明,在PYNQ-Z2平台上实现了运动目标检测系统,可同时对多个运动目标进行检测,在输入视频分辨率为800×600时的处理速度为14.3帧/秒,基本能满足实时性要求。     

LD泵浦激光晶体Nd:GGG原料制备及结构分析

采用共沉淀方法,以金属Ga和Gd2O3为起始原料,以氨水为沉淀剂,制备了GGG多晶.测量了共沉淀方法制备的GGG多晶、固相反应法制备的Nd:GGG多晶以及提拉法生长的GGG、Nd:GGG晶体的X射线衍射谱(XRD),利用图解外推法计算了晶格参数.共沉淀方法制备的GGG多晶原料较固相法制备的Nd:GGG晶格参数小,可能是固相制备过程中Ga组分挥发导致Gd3 取代了Ga3 位以及Nd3 占据了部分的Gd3 位,从而使晶格参数变大.同时就提拉法生长的Nd:GGG晶体和GGG晶体的晶格参数进行比较发现,Nd:GGG晶体的晶格参数较纯GGG晶体的晶格参数大,说明在Nd:GGG晶体中Nd3 占据了部分的Gda 位.另外,晶体的晶格参数较多晶粉末的晶格参数大,分析认为这可能也是由于Ga组分的挥发导致Gd3 占据了Ga3 位所引起.这些实验结果说明Ga组分挥发在原料制备过程和晶体生长过程中都可能存在,因此应在制备原料和晶体生长等各个环节中考虑Ga组分的挥发.采用液相共沉淀方法制备有利于抑止Ga组分的挥发.     

线阵InGaAs光谱谱线定标方法的应用

根据光纤光栅传感解调系统中检测中心波长偏移的特点,提出了一种利用线阵InGaAs作为光谱接收器件的波长解调系统,光谱谱线定位受系统中透射光栅狭缝和线阵InGaAs像元尺寸大小的影响,需要对该解调系统进行标定.在分析线阵InGaAs成像模型的基础上,用最小二乘法进行曲线拟和,获得谱线波长与线阵光电探测器阵列像元之间定位的数值计算方法,以确定光谱线在线阵InGaAs上的精确定位,使光谱谱线的定位精度得到提高.实验结果证明了该方法的可行性和有效性,提高了解调系统的精度.     

精确学习模型下确定的有穷自动机的学习

利用多态自动机和有穷自动机的关系，根据多态自动机的学习算法，给出了EXACT学习模型下，确定的有穷自动机的学习算法，并对算法复杂度做了分析，说明确定的有穷自动机在EXACT模型下可以在多项式时间内进行学习。这样就可以用软件来模拟确定的有穷自动机的学习。     

一种具有平顶陡边响应的长波长光探测器

在PIN型光探测器的基础上制备了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的长波长光探测器。利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)设备在GaAs衬底上二次外延生长了具有台阶结构的GaAs/AlGaAs滤波腔和InP基PIN光探测器。高质量的GaAs/InP异质外延采用了低温缓冲层生长工艺;具有台阶结构的Fabry-Pérot(F-P)滤波腔采用了纳米量级台阶的制备方法。通过理论计算优化了实现平顶陡边光谱响应特性的器件结构;并通过实验成功制备出了具有平顶陡边响应性能的光探测器,器件的工作波长位于1 549nm,峰值量子效率大于25%,0.5dB光谱响应线宽为3.9nm,3dB光谱响应线宽为4.2nm,响应速率达到17GHz。     

季铵盐型阳离子聚合物的合成及其在超细颜料中的应用

采用自由基溶液聚合,制备了甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物,并用此阳离子聚合物作为分散剂制备超细有机颜料分散体系。用FT-IR和13C-NMR分析、表征了共聚物的结构,用GPC研究了聚合物的分子量及分子量分布,用滴定法测定了聚合物中阳离子单体含量。结果表明:聚合物的结构及用量对颜料分散体系的影响较大,当聚合物中阳离子单体含量为59.5%-69.7%,mAIBN/mM=0.010-0.012时,颜料的粒径最小且体系的稳定性最好,阳离子聚合物质量分数大于0.004时,分散体系的分散性能较好。