德国可再生能源开发利用现状

德国是世界能源消费大国之一,也是可再生能源发展强国.为了减少对国外能源的依赖、减轻传统化石能源对环境污染的压力,保持其在欧洲乃至世界环保能源领域的领先地位,德国通过一系列相关政策法规的颁布和不断修订,保证了其可再生能源产业的可持续发展.2012年德国可再生能源生产总量再创新高,达到318 062吉瓦时,减少1.45×109吨二氧化碳排放.同时,可再生能源的生产结构得到了进一步的优化,其中生物质最终能源产量以64.6%占据主导地位,其次为风能15.9%,光伏8.3%等.德国可再生能源产业的发展对世界各国都具有借鉴作用.     

一株Nitratireductor sp.WJ5-4的生理生化特性及产电分析

主要研究了n itratireductor sp.WJ5-4的生化特性,并以Nitratireductor sp.WJ5-4为产电菌构建双室盐桥微生物燃料电池.研究微生物燃料电池在葡萄糖不同浓度及不同碳源条件下的降解和产电情况,并通过极化曲线和能量密度曲线表征电池的内阻和产能情况.实验结果表明:Nitratireductor sp.WJ5-4厌氧菌,耐氧性能较差.添加酵母膏作为生长因子能明显促进Nitratireductor sp.WJ5-4生长,最适生长温度为35℃.可利用多种碳源生长,其中利用葡萄糖、乳糖、柠檬酸三铵生长良好.当葡萄糖浓度为11g/L时,输出最大稳定工作电压290mV,具有最大的功率密度96.13mW/m2和较高的CODCr处理效率77.03%.不同碳源为底物时,利用葡萄糖产电,可获得最大功率密度103.84 mW/m2、最大稳定输出电压450mV和最大CODCr处理效率83.60%.     

角锥型全固态非平面环形激光器473 nm单频运转

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成,可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成,在环形永磁铁作用下,提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频,并获得了473 nm单频单向激光输出.     

一水甲酸锂晶体二阶非线性光学系数的理论计算

采用有限场方法和含时耦合微扰方法,在6-31+G*基组水平上并考虑了电子相关效应和色散效应的影响,计算了一水甲酸锂晶体的宏观二阶非线性光学极化率和二阶非线性光学系数。其中非线性光学系数d31和d32与Roberts报道的相符,而另一个系数d33则比文献值大。计算结果还表明,在非共振情况下,电子相关效应对非线性光学极化率的影响远远超过了色散效应,同时表明Roberts报道的非线性光学系数比Singh等人报道的更为合理。     

LAP晶体二阶NLO响应电子起源理论研究

L-精氨酸磷酸盐(L-Arginine Phosphate Monohydrate, LAP)晶体，是一种有应用潜力的无机－有机杂化NLO晶体材料[1, 2]。Eimerl等人认为LAP晶体二阶NLO响应主要源于L-精氨酸分子(Arg )，磷酸根(H2PO4－)对LAP晶体宏观NLO响应没有重要贡献[2]；而许东等人认为，LAP晶体的NLO响应是由L-精氨酸分子和磷酸根共同贡献的结果[1]。本通讯通过第一原理从头算计算，揭示了LAP晶体二阶NLO响应的电子起源。 表1. 激发态性质 Table 1. The Excited States at CIS/STO-3G Level (Dmge in Debyes; l in nm; (rx)ge in au) States…     

过渡金属类立方烷原子簇化合物电子结构和二阶非线性光学性质的密度泛函理论研究

采用基于第一原理的含时密度泛函理论(TDDFT)对一系列具有类立方烷簇芯结构的过渡金属簇合物二阶非线性光学性质进行了研究。结果证明, 由于簇芯结构的对称性的影响, 这一类簇分子的二阶非线性光学系数的数值要小于三核欠完整类立方烷体系。通过对电子结构的分析, 发现二阶非线性光学性质主要是由簇芯内电荷的迁移造成的。轨道分析显示, -S原子对于电荷的迁移起主要的传递作用。定域化轨道分析证明簇分子中存在的多中心键有利于簇芯内电荷的迁移。分子模拟的研究表明:虽然类立方烷结构簇分子的值比较小, 但是通过合理的配体设计, 获得具有较大值非线性光学晶体是可能的。