源于功函数差异的界面内建电场调控载流子定向分离的作用机制研究

近年来,由有机污染物和重金属引起的水污染对人类健康、生态系统和社会可持续发展构成了严重威胁.而光催化技术以其高效、低成本、节能、无二次污染等优点成为解决日益严重的环境污染问题的一个极具吸引力的策略.众所周知,宽光谱吸收、高效载流子分离和快速的表面反应动力学是高性能光催化剂所必备的基本条件.而多孔TiO2空心球具有以下结构优势:(1)成本低、无毒、氧化还原电位适中、物理化学性质稳定;(2)中空结构有利于入射光多重散射,而且大表面积可以暴露更多的活性位点;(3)多孔结构有利于传质过程.但是,窄光谱吸收和低的光生载流子分离效率严重阻碍了空心结构TiO2的实际应用.因此,通过耦合窄带隙半导体构建异质结光催化剂可以有效提高光吸收和促进光生电荷的分离.窄带隙(Eg=2.18–2.44 eV)半导体材料SnS2具有无毒、化学性质稳定、低成本和宽谱响应等诸多优点.若将超薄SnS2纳米片锚定生长在多孔TiO2空心球表面,将对异质结的光催化性能产生显著的影响.一方面,分级结构的空心球具有高可见光捕获率;另一方面,超薄SnS2纳米片具有更短的载流子扩散距离,从而有效地抑制光生载流子在催化剂体相内部复合.然而,由于其能带结构的限制,二元TiO2/SnS2复合材料很容易形成嵌入式I型异质结,在很大程度上降低了光催化氧化还原能力.此外,在光催化剂表面聚集的光生电子和空穴容易发生随机性复合.因此,迫切需要通过引入界面驱动力来调节表面载流子的分离和转移.众多研究表明,通过化学功能化可以实现对还原氧化石墨烯(rGO)的能带结构、功函数、电导率、亲水性和光学性质的调控.功能化的rGO可以作为优良的空穴提取材料,在rGO两侧分别耦合不同能级结构的半导体光催化材料,通过异质界面能级和功函数差异带来的界面内建电场,精确调控光生载流子在界面间的空间分离和定向迁移.基于上述分析,本文通过改进的"硅保护煅烧"方法合成了分级多孔SnS2/rGO/TiO2空心球异质结光催化剂.分级多孔空心球的结构优势不仅增强其光捕获能力,而且为光氧化还原反应提供了丰富的活性位点.特别是,在TiO2和SnS2纳米薄片之间嵌入的rGO中间层可以作为空穴注入层.由不同功函数导致的界面内建电场可以精确地调控光生空穴从SnS2纳米薄片的价带向rGO空穴注入层定向迁移,显著延长了光生载流子的寿命.在可见光照射下,负载2 wt％rGO的分级多孔SnS2/rGO/TiO2空心球异质结光催化剂对罗丹明B染料的降解率可达97.3％,对Cr(VI)的还原效率可达97.09％.此外,经过六个周期的循环实验,该异质结催化降解罗丹明B和还原Cr(VI)的效率没有明显降低,表现出较好的光催化稳定性.     

羰基振动频率的理论计算模拟

分子中具有红外活性的两个原子间的振动频率与化学键的力常数及折合质量有关,本工作将力常数和折合质量的比值表砂与理论计算结果中原子的电荷,化学键的键长和键级等住处的函数,由此建立起理论计算与实难验光谱频率之间的联系,结果显示:理论计算结果与实验测定频率之间具有较好的线性关系,表明了本工作所做的探讨索对红外谱图谱峰的归属和解析具有进一步研究的意义.     

流动注射化学发光快速测定空气中甲醛

基于甲醛对Luminol-H2O2化学发光体系的增敏作用,建立了快速、简便、灵敏度高的流动注射-化学发光测定甲醛的新方法.测定甲醛的线性范围:0.1×10-12-10.0×10-12mol·L-1;检出限:0.03×10-12mol·L-1(3σ),RSD小于3%(n=5).本法成功的测定了空气和血清中甲醛的含量,采用标准加入法,回收率为94.28%-113.20%.     

正弦波锁相环频率合成电路

锁相环频率合成器一般由鉴相器、环路滤波器及压控振荡器组成,通常合成方波信号,而在实际应用中往往需要高质量的正弦波,为此需将方波信号变换成正弦波信号。其变换方法主要有ＬＣ无源带通滤波技术和加权式正弦波合成技术,但这两种方法技术复杂,成本偏高。为此本文介...     

基于自适应模糊神经网络的感应电机矢量控制

感应电机在传统PI控制中,参数固定且容易超调。针对该问题,文中研究了一种基于自适应模糊神经网络PI控制与全阶自适应观测器的感应电机矢量控制方案。根据感应电机数学模型建立了全阶自适应观测器的模型,采用Lyapunov稳定性理论对其进行了稳定性分析设计,并推导了转速自适应律。电机速度外环PI由自适应模糊神经网络推理系统在线整定优化,与传统控制方案相比,该方法易于实现,能够有效提高控制精准性,抑制外部扰动,节省了传感器成本。MATLAB/Simulink仿真实验表明,所提方案不仅改善了无速度传感器感应电机矢量控制系统的动态性能,还减小了外部负载扰动等情况的影响,提高了系统的自适应性和鲁棒性。     

厚膜基板金导体玻璃相析出对键合的影响

对比分析了混合集成电路中不同型号浆料制备的基板金导体表面的形貌特点,研究了玻璃相的成分、析出机理及对后续组装键合的影响.结果表明:玻璃相析出现象与浆料种类、浆料的烧结次数有很大的关系.玻璃相的主要组成元素为O、Zn、Al、Si、Pb、Ca.玻璃相阻碍键合过程中Au-Al元素扩散,减少了键合点与金层之间的有效结合面积,不...     

真空紫外到深紫外波段基底材料的光学特性

研究了真空紫外到深紫外波段常用的基底材料,给出了常用基底材料的光学特性和在真空紫外波段的截止波长,测量了这些材料在120~500 nm的透过率,给出了通过透过率计算弱吸收基底光学常数的计算方法,并用该方法得到了熔石英、氟化镁晶体、氟化钙晶体、氟化锂晶体在120~500 nm的折射率和消光系数,对这些常用基底的使用范围和特点进行了一定的比较和分析,并将所得基底的光学常数与公开发表的文献进行了比较,证明了所得结果的可靠性。     

面向分层异构网络的资源分配：一种稳健分层博弈学习方案

该文研究了信道状态不确定条件下分层异构微蜂窝网络中的无线资源分配优化问题。首先引入信道不确定模型描述无线信道的随机动态性,并将该问题建模为考虑信道不确定度的双层鲁棒斯坦伯格博弈;然后给出了该博弈的均衡点分析;最后提出了一种分布式改进型分层Q学习方案以实现宏基站和微基站的均衡策略搜索。理论分析和仿真表明,所提出的分层博弈模型可以有效抑制由于信道状态不确定引起的收益下降。所采用的学习方案较传统Q学习方案收敛速度明显加快,更加适用于短时快变的通信环境。     

退火对ZrO2薄膜微结构及激光损伤阈值的影响

利用电子束蒸发方法在Yb∶YAG晶体和熔融石英衬底上沉积单层ZrO2薄膜,分别在673 K和1 073 K的温度下经过12 h退火以后,通过X射线衍射（XRD）分析了薄膜晶相,计算了薄膜的晶粒尺寸;利用表面热透镜技术获得了薄膜的吸收;测量了退火后薄膜的激光损伤阈值。实验结果表明：两种衬底上的薄膜结构受到退火温度和衬底表面结构的影响,高温退火有利于单斜相的形成,含单斜相的ZrO2薄膜具有较高的激光损伤阈值,而由于衬底的吸收,Yb∶YAG晶体上薄膜的损伤阈值远小于石英衬底上薄膜的损伤阈值。     

射流式单重态氧发生器的工作稳定性实验

 实验研究了BHP的化学稳定性以及射流式SOG稳定工作的判据,为射流式SOG的研究提供了实验依据。通过理论研究和实验数据的综合分析,给出了单排孔进气结构射流式单重态氧发生器稳定工作的判据vg/vj≤2。提高射流式SOG的BHP驱动压力,以提高射流的速度是提高Cl₂摩尔流量也即单重态氧发生量的有效手段。