高压放电-光催化剂体系中低温等离子对g-C_3N_4的影响（英文）

高压放电能产生物理和化学效应,如高能电子(e*)、电场、紫外光、可见光和活性物质(·OH,H·,O·,·O_2~-,O_3,N·,NO_x)等,这些放电效应直接或间接应用于污染物的去除和材料的表面改性.在环境领域中,很多研究都关注于高压放电体系中活性物质的产生和利用,而忽视了物理作用,致使处理污染物的能量利用效率不高.近年来,为了提升能量效率,在放电系统中添加光催化剂的研究越来越多.放电产生的物理和化学效应提升了活性物质的产量,从而增强污染物的去除效率.然而,关于高压放电产生的活性物质和物理效应对光催化剂的影响缺乏研究.g-C_3N_4光催化剂是无毒、耐高温、低成本的非金属半导体,在环境与能源方面应用较广,但至今研究g-C_3N_4与低温等离子体协同处理污染物较少.为了使等离子体-g-C_3N_4系统能在环境中得到应用,首要解决的是高压放电对光催化剂影响的问题,从而为后期的研究奠定基础.本研究选用放电均匀、稳定、能产生高电子密度的介质阻挡放电(DBD)对g-C_3N_4进行处理.在不同电气参数(放电电压和放电时间)对g-C_3N_4进行处理,用处理前后的g-C_3N_4光催化降解10mg/L的亚甲基蓝检测其光催化活性,并对其表面的物理结构和化学特征进行表征.结果发现在低放电电压的长时间放电会降低g-C_3N_4的催化活性,而在高放电电压的较短时间内会增强光催化剂的催化性能,随着放电时间的延长,催化活性会先降低再上升.根据XPS表征结果,放电处理后的g-C_3N_4表面有化学键的破坏和新键的形成.在放电处理过程中,加入光催化剂会增强放电强度,而且亲水官能团(-OH,-COOH,-NO_2)的增加也会使放电强度增强,这与光催化剂对放电间隙的空间电荷吸附量有关.结合g-C_3N_4表面表征结果,发现g-C_3N_4的表面物理结构随着放电时间的延长层层破坏,其表面化学官能团也发生周期性变化,这些变化都会影响g-C_3N_4的光催化剂活性.如果等离子体-g-C_3N_4系统要应用于环境治理,光催化剂需避免与放电间隙接触,使光催化剂既能利用高压放电产生的光和其他物理效应,也能不受到低温等离子体的影响.     

相位敏感光时域反射系统模式识别方法综述

基于相位敏感的光时域反射系统（Ф-OTDR）是一种新型的分布式光纤扰动传感系统。随着应用需求的不断细化,单纯对外部侵扰活动的检测及定位已无法满足实际需要,亟待对检测到的信号进行准确的分类识别。在检测到侵扰信号的同时,如何能准确判别入侵事件的类别,减少误报率和漏报率是分布式光纤扰动传感系统研究的关键问题。文中主要针对分布式光纤扰动传感系统的原理进行了简要的介绍,将现有的扰动信号特征提取的方法和分类器设计的方法进行归纳和分类,并对识别结果进行总结和对比以方便研究人员根据应用环境的差异以及待测信号的特征,准确选择适合的信号模式识别方法,促进研究人员对分布式光纤扰动传感系统模式识别方法进行更为深入的研究。     

分布式协同传输协议设计与系统实现

协同传输作为一种可靠通信技术,通过利用空间分集,能够克服无线通信收发双方经历的信道衰落、噪声干扰、路径损耗等,有效提升系统传输性能。目前有关协同通信技术的基础理论研究较多,但大多数理论研究并没有应用到实际的原理样机中,因此缺少实测数据作为支撑。本文首先设计实现了一种自适应分布式协同传输协议,该协议通过信道感知技术实时获取信道质量信息,自适应地选择协同节点和协同传输方式。通过将所设计的传输协议实现在自主研发的原理样机上,本文从误码率、丢包率和吞吐量三个性能指标上,分别测试了系统在室内、室外、地面、空中等应用场景下的实际传输性能。测试结果表明,相比于传统点对点直传方式,本文所提的自适应分布式协同传输技术能够显著提升节点间的可靠传输性能,实现分布式多节点的自主协同组网通信。      

基于压电材料的双频段混合能量收集天线

针对环境混合能量收集(天线)的小型化设计目标,设计一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电材料的双频段共面波导(CPW)天线。天线的主要辐射单元为矩形铜皮贴纸,两侧对称的L型铜皮贴纸形成共面波导馈电结构,并作为微扰单元改变天线的表面电流分布,实现双频的设计要求。天线设计并制造在PVDF压电薄膜上,由于压电材料本身所具备的压电特性和高介电常数,该天线可同时收集射频与振动2种能量,天线尺寸得到有效减小。实验结果表明：该天线可同时工作在2.4 GHz和5.8 GHz的常用工业、科学与医学(ISM)频段,峰值增益分别为0.77 dB和2.47 dB。     

微波光子网络的可重构与智能化（特邀）

高性能的光子模拟处理芯片是微波光子处理系统的核心部件,文章通过优化光波导网络结构,实现了一种超宽带可重构的光子模拟运算芯片,通过配置拓扑网络结构实现了多种运算功能的任意切换以及同种功能的运算阶数可调谐。同时,研究了具有自配置能力的光学矩阵计算芯片,以及用于图像处理的片上光子卷积加速器。最后,对微波光子系统与人工智能的交叉融合进行了展望。     

一种300 GHz CMOS高增益谐波混频器

基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种工作在300 GHz的高增益、3阶谐波混频器。在谐波混频器中,提出将射频电感与接收天线设计为一体的新思路,不仅避免了二者之间的匹配,还减小了芯片尺寸。该谐波混频器包括片上天线、混频模块、IF放大器等。仿真结果表明,片上环形天线的谐振频率点在300 GHz附近,射频电感在300 GHz附近为21.9 pH,混频模块的转换增益为－5.4 dB,IF放大器的电压增益为23.5 dB,谐波混频器的最大转换增益为14.9 dB。当谐波混频器的转换增益大于0 dB时,输出频率带宽为0.05~12.47 GHz。     

一种旋转可控式二元AIS 八木天线阵列

为改善自动识别系统(AIS)数据丢失问题、增大AIS 基站通信距离、解决通信覆盖区域单一的问题, 针对传统AIS 全向天线和定向天线的不足,研究出旋转可控式二元八木天线阵,每个阵元都由八木天线组成,通过电控可以使两个阵元同步旋转,也可以分别旋转。当两八木天线平行时,天线阵增益最大,经测试可达近17 dBi。做了AIS 信息接收实验,天线可以接收距长江口50 海里以内水域的AIS 信息。通过各自旋转并改变天线阵元的角度,可以实现方向图的快速切换。对八木天线进行理论分析,利用基于有限元算法的HFSS 进行仿真,仿真结果与实验结果相近。该天线阵既确保了天线增益,又能通过电控来实现波束快速转换,较一般天线通信距离更长,且能灵活控制通信覆盖范围,对AIS 可靠的数据交换及海事监管具有一定的参考价值。     

氧化铈气凝胶担载的铜催化剂对氢气中一氧化碳选择氧化的催化性能

以超临界干燥法制备了氧化铈气凝胶,并以此为载体用浸渍法制备了铜催化剂.利用色谱流动反应法进行了活性测试,测试表明该催化剂对于富氢气氛中的CO选择性氧化具有较高的催化活性和较好的选择性,其中CuO的负载量为12.23% (质量分数)的催化剂对CO氧化的催化活性最高,且该催化剂在低空速下具有较好的抗H2O和抗CO2性能.     

Efficient ternary organic solar cells with high absorption coefficient DIB-SQ as the third component

A series of organic solar cells(OSCs) are prepared with PTB7:PC_(71) BM as the host materials and DIB-SQ as the third component. The power conversion efficienty(PCE) of OSCs can be improved from 6.79% to 7.92% by incorporating 6 wt%DIB-SQ into donors, resulting from the enhanced short circuit current density(J_(SC) and fill factor(FF). The increased JSCof the optimized ternary OSCs should be attributed to the enhanced photon harvesting of teranry active layer by incorporating DIB-SQ. Meanwhile, FF of the optimized ternary OSCs should be due to the optimied phase separation. The open circuit voltage(V_(OC)) of tenray OSCs can be maintained at a constant of 0.75 V, indicating that all photogenerated holes willl be transported along the channels formed by PTB7.