气相色谱法研究胶体金负载纳米金属氧化物催化氧化CO行为

将胶体金负载于不同的金属氧化物纳米材料上,分别制备了Au/TiO2、Au/γ-Al2O3、Au/Fe2O3和Au/ZnO纳米材料,采用透射电子显微镜(TEM)对负载前后的材料进行了表征。利用气相色谱法检测CO的浓度,在选定的色谱条件下,5 min内就实现了快速分离测定,该检测方法的线性范围为1.0×10-6%~10%(体积分数),回收率为96.0%~103.6%,精密度为1.2%~2.3%。应用自制的催化活性评价装置对氧化物纳米材料催化氧化CO的行为进行了研究,结果表明:负载金氧化物纳米材料催化氧化CO的性能在50~200℃均优于相应的未负载金的材料,其中Au/TiO2的催化氧化效果最佳,且在一定气体流速范围内具有稳定的催化活性。     

扩展苯基衍生物分子器件的电子输运的理论研究

通过结合杂化密度泛函和前线轨道理论与弹性散射格林函数方法研究了三种苯基衍生物分子器件的电子输运性质. 基于杂化密度泛函方法计算扩展分子电子结构的基础上, 计算了苯基衍生物三分子结的输运性质. 计算结果表明, 在低偏压下, 电流与电压呈线性变化; 分子结的电阻的对数与苯环的数目呈线性增加关系.     

石墨炔与锡烯层状体系的形变势和电声耦合及载流子传输理论研究

我们对sp + sp²杂化的碳同素异形体—石墨炔,以及锡烯等层状体系的电子结构、形变势、电声耦合和电荷输运性质进行了回顾。有些二维石墨炔具有类似石墨烯的狄拉克锥,同时石墨炔电子结构可通过将其沿不同方向裁剪成不同宽度一维纳米带来调节。采用玻尔兹曼输运方程和形变势近似,结合第一性原理计算,我们预测石墨炔电荷载流子室温迁移率可达10⁴–10⁵ cm²·V^-1·s^-1,尤其6, 6, 12-石墨炔,因有两个狄拉克锥及比石墨烯弱的电声耦合,其室温迁移率甚至能高于石墨烯。因此具有独特电子结构和高迁移率的石墨炔能成为继石墨烯之后未来的纳米电子器件材料。此外我们着重分析了形变势方法的适用性：密度泛函微扰理论和瓦尼尔插值技术能精确计算任意波矢和模式的声子对载流子散射,该方法在石墨烯和石墨炔上的运用表明二维平面碳材料中对载流子输运起主导作用的是长波长纵声学声子散射,因而形变势方法是适用的;但通过对锡烯等二维非平面buckling结构的材料声子散射和迁移率的计算,发现此类不具备σ_h对称性的材料有较强的面外声子散射和横声学声子谷间散射,使得常用的形变势失效。     

可逆加成—断裂链转移自由基聚合在制备水溶性聚合物中的应用

水溶性聚合物在工业、农业、医药等领域都有着广泛用途,但随着近年对水溶性聚合物精细化的要求,寻找新的结构可控的聚合方法已成为迫切需求.由于可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合具有适用单体范围广、反应条件温和、不受聚合方法的限制等优点,以及可控制聚合物的嵌段、接枝、梳型、星型、无规及梯度等结构,成为合成结构可控的水溶性聚合物的最有效手段之一.本文主要讨论了单体、引发剂、链转移剂、溶剂等组成对RAFT聚合反应的影响,并介绍了利用RAFT方法制备非离子、阴离子、阳离子及两性离子水溶性聚合物的实例.     

聚二甲基硅氧烷/微纳米银/聚多巴胺修饰的超疏水海绵的制备和应用

受海洋贝类生物黏附蛋白的启发,在碱性环境下利用多巴胺的自聚合性质,在聚氨酯海绵表面聚合活性聚多巴胺薄层,采用葡萄糖还原银离子进一步沉积微纳米银粒子构筑表面微纳结构,并水解聚二甲基硅氧烷前驱体对表面进行疏水改性,制备出了接触角大于150°的超疏水表面。利用接触角测定、扫描电子显微镜及能量弥散X射线谱和傅里叶红外光谱等技术手段对制备的改性海绵进行了表征,表明微纳米银粒子和硅甲基疏水基团被成功修饰到了海绵表面。改性海绵对有机溶剂和油类物质具有高选择性和高吸收性。吸收的有机溶剂和油类物质的质量能够达到其自身质量的12倍以上。饱和吸收后的海绵仅通过物理挤压即可将吸收的物质回收并使海绵恢复弹性和吸附能力,得到再生。该研究为油水分离和废油回收提供了一种经济、高效、环境友好的方案。     

轮胎面定日镜焦平面处热流分布的数值模拟

本文使用蒙特卡洛方法对新型轮胎面太阳能聚能器的焦面特性进行了数值模拟计算,计算了当入射面积增大时焦平面处的热流分布变化,之后计算了考虑太阳不平行度时,在不同的镜面指向误差、系统跟踪误差等因素的影响下,接收面积为1 m ×1m的聚能器在其焦平面处的热流分布变化.     

第一性原理的形变势理论研究声学声子散射对电荷传输的影响

本文应用密度泛函理论和玻尔兹曼方程,在形变势理论的框架和驰豫时间近似下,研究了分子晶体中电子与声学声子散射对电荷传输的影响.针对蒽、萘、丁省和并五苯的计算表明,非局域化电子的传输过程主要受到来自于声学声子的散射.对于蒽晶体,与以前的Holstein-Peierls模型计算结果相比,发现纵向声学声子对空穴的散射强度是光学声子的3倍,所得到的空穴迁移率更接近超纯单晶样品的实验测量结果.同时,我们发现电子的本征迁移率比空穴还要大,应用前线轨道交叠分析可以合理地解释这一结果.     

封装材料对光纤器件的性能影响

为查明熔锥型光纤器件封装材料对器件光学性能的影响,基于弱波导耦合模理论,建立了封装材料折射率与光纤耦合器分光比的数学模型,找到了它们之间的关联规律.以六轴光纤耦合器熔融拉锥机制作耦合器样品,以H2O与NaCl的不同配比实现封装材料折射率的变化,进行了相应的光学实验.实验结果表明:光纤耦合器的分光比对封装材料的折射率很敏感,折射率在一定的范围内,随着封装材料折射率的增大,耦合器分光比增大,并且具有单调性.这为封装材料的选取提供了理论依据与实验指导.     

非定常粒子输运蒙特卡罗散射源分层抽样方法

定常粒子输运蒙特卡罗并行计算是成功的,因为粒子游动是独立的,可以把模拟的粒子数等分到每个处理器去.然而,对非定常问题,由于每个时间步涉及散射源和几何网格的通讯,它严重的制约了并行规模,导致并行不可扩展.研究了两种算法,采用自适应分配处理器,提高了加速比和处理器的利用率;采用蒙特卡罗分层抽样大大降低了处理器之间散射源的通讯量,并行可扩展性显著改善,取得了理想的加速比.     

与TMS320C6201接口的实时图像显示电路设计

设计了与TI公司的TMS32 0C6 2 0 1评估板接口的实时图像显示电路 ,介绍了C6 0 0 0系列DSPs的EMIF异步接口的控制要求及与VRAM接口的方法 ;采用单片EPLD实现了显示电路的全部控制功能 ,其中包括VRAM读写和刷新控制及显示同步控制 ;DSP与显示帧存间的数据传输采用了DMA方式 ,充分利用了TMS32 0C6 2 0 1的定时器、中断和DMA等硬件资源 ,节省了CPU的时间开支。可在 10 2 4× 6 0 0分辨率、6 0Hz帧频下实时显示DSP处理后的图像