过渡金属原子X (X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的第一性原理研究

二维Janus WSSe作为一种新兴的过渡金属硫族化合物(TMDs)材料,由于其打破了面外镜像对称性,且具有内在垂直压电和强Rashba自旋轨道耦合效应等丰富的物理特性,在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力。本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了过渡金属原子X(X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的电子结构、磁性和光学性质。结果表明：在Chalcogen-rich(硫族元素为多数元素)条件下的掺杂比在W-rich(钨元素为多数元素)条件下的掺杂展现出更高的稳定性,且掺杂后所有体系均表现出磁性。值得一提的是,对该体系进行Mn掺杂后,自旋向上通道出现杂质能级,WSSe由原来的非磁性半导体转变成磁矩为1.043μ_B的铁磁性半金属。而Fe、Co的掺杂使得自旋向上通道和自旋向下通道均出现杂质能级,呈现出磁矩分别为1.584μ_B、2.739μ_B的金属性。此外,掺杂体系的静态介电常数都显著增加,极化程度增强,且介电函数虚部和光吸收峰都发生了红移,说明掺杂有利于对可见光的吸收。     

聚丙烯及增韧剂对复合材料熔接痕强度的影响

研究了聚丙烯基体的熔体粘度(以熔体流动速率表征)、增韧剂POE的粘度(以门尼粘度表征)、增韧剂POE的含量等因素对聚丙烯复合材料熔接痕强度的影响。结果表明:聚丙烯基体/增韧剂的粘度比越小,聚丙烯复合材料的熔接痕强度越高,即聚丙烯粘度越小、增韧剂粘度越大,整个复合材料的熔接痕强度越高;增韧剂POE的含量越大复合材料的熔接痕强度越小。     

镧系离子掺杂的近红外复合光催化剂的合成研究进展

近红外光能量占太阳能的44%,但是传统半导体光催化剂难以利用近红外光,因此制备近红外光催化剂是近几年来的研究热点。本文阐述了镧系离子掺杂的近红外光催化剂催化的基本原理,综述了镧系离子掺杂上转换纳米材料/半导体复合近红外光催化剂的合成方法及特点,重点介绍了外延生长法,静电纺丝法与化学组装法。并对这些近红外光催化材料在光降解污染物和光解水领域的应用进行了总结并对其应用前景进行了展望。     

基于等离子激元耦合效应的高灵敏汞离子传感器

提出了一种基于单颗粒光谱技术,能够高灵敏检测汞离子的新方法,原理是基于汞离子诱导的纳米金自组装过程.在两种不同大小的纳米金表面分别修饰两段富含T碱基的DNA序列,当Hg²⁺存在时,两段DNA序列自发形成双链结构,导致小金球能够在大金球表面自组装成核-卫星纳米金结构,这一过程伴随着纳米颗粒散射光颜色和散射峰位置的变化,变化的程度与Hg²⁺浓度具有相关性,依托单颗粒光谱技术极高的检测灵敏度,该方法可以实现pmol/L级的检测.     

CO2和pH光纤化学传感器研究进展

本文简述了CO2和pH光纤化学传感器的最新研究进展,重点介绍了用于环境监测的基于pH指示剂的CO2和pH传感器。     

咪唑接枝交联型磺化聚醚醚酮质子交换膜的制备及在直接甲醇燃料电池中的应用

通过咪唑接枝、共价交联制备出交联型咪唑改性磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜.通过接枝咪唑可以大幅提高质子电导率,25℃下电导率可达0.14 S/cm,高于Nafion膜(0.086 S/cm),并随着交联度的增加,质子电导率逐渐降低,但交联膜的致密网络结构使得甲醇渗透明显降低,当交联度为20%时膜的电导率和甲醇选择性分别高达0.105 S/cm和4.57×10~5S·s/cm~3,实现了质子电导和甲醇阻隔的均衡.通过共价交联,膜的氧化稳定性和尺寸稳定性大幅提升.采用交联度为20%的改性SPEEK膜,被动式直接甲醇燃料电池(DMFC)在25℃下的最大输出功率密度达29.7 mW/cm~2,可与商业化Nafion 115膜相媲美,展现出良好的应用前景.     

用加速量热仪研究KClO3/CuO/S/Mg-Al/C6Cl6的热分解

The thermal decompositions of two systems(NO.1,KClO₃(52.2%)/CuO(26.0%)/S(9.6%)/Mg-Al(3.5%)/C₆Cl₆(4.35%)) and NO.2,(KClO₃(52.2%)/CuO(26.0%)/S(9.6%)/Mg-Al(3.5%)/C₆Cl₆(4.35%)) are studied using Accelerating Rate Caorimeter (ARC).Temperature vs time curve and pressure vs time curve of reactions are shown in Fig.1 and Fig.2 respectively.The basic data including reaction time(1.3 and 7.3 min respectively),initial temperature (159 and 150℃ respectively),temperature at the maximum rate(272 and 272℃ respectively),the maximum pressure (420 and 190kPa respectively) and the activation energies(175.6 and 135.2 kJ mol-1 respectively) of the thermal decomposition are given to evaluate the safety of the two systems.Results indicate that system NO.2 is safer than NO.1.Compared with the traditional methods,ARC technique can be used to measure temperature and pressure of exothermic reaction concurrently,to find the tiny exothermicity and to determine the initial temperature of exothermic reaction.     

近红外光驱动的UCNPs/Zn_xCd_(1-x)S纳米复合结构的化学合成并用于光化学还原六价铬（英文）

近红外光约占入射太阳能的44%以上,为实现太阳能量的最大化利用,近红外光(NIR)驱动的光催化技术成为科学研究的热点.由于上转换荧光纳米材料(UCNPs)是优良的红外能量转换器,合金半导体Zn_xC d_(1‐x)S具有较好的化学稳定性以及生物相容性,本文发展了一种简易的水热法,将UCNPs和Zn_xC d_(1‐x)S合金结合,成功构建了NIR与可见光响应的核壳纳米结构.由于这两种材料的晶格失配度较高,很难直接外延生长,我们通过引入非晶TiO_2将形成的催化剂纳米颗粒Zn_xC d_(1‐x)S紧紧束缚在UCNPs外面形成蛋黄-蛋壳结构,在NIR光照下获得了较高的能量转换效率.首先,在UCNPs外面外延生长一层复合物,形成复合纳米结构,然后在其核壳结构外面外延生长薄层的非晶以稳定后续要制备的合金半导体Zn_xC d_(1‐x)S;在水热条件下,与醋酸镉和硫脲反应,形成UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S/TiO_2复合材料.在此,我们选择Yb(20%),Er(2%)作为NIR的能量转换器.样品的形貌、物相及化学组成分别采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和原子吸收光谱法进行表征.研究表明,我们成功制备了具有蛋黄-蛋壳结构的UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S/TiO_2纳米颗粒.此外,非晶态TiO_2将UCNPs与Zn_xC d_(1‐x)S紧密结合,对最终样品UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S核壳纳米粒子的形成起到重要作用.而且,合金Zn_xC d_(1‐x)S的化学组成可通过调整镉源和锌源的用量进行调节.所制备的UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S核壳纳米粒子在NIR光线或模拟太阳光照射下显示出高效的光化学还原Cr(Ⅵ)性能.溶液中70%以上的Cr(Ⅵ)在NIR光照射30 min后被还原为Cr(Ⅲ).本研究将为环境污水处理和太阳能利用提供一种可供选择的策略,且所制的复合纳米结构在肿瘤治疗、药物释放和能量转换等领域也有着潜在的应用价值.     

纤维活性炭及其脱硫性能

工业上用颗粒活性炭脱除煤气、天然气等气体中的硫化氢,已有几十年的历史。由于颗粒活性炭容易磨损、操作环境差、再生设备庞大等缺点,影响其广泛推广应用。近年来,国外在研制新型的纤维状吸附剂工作中取得了较大的进展。这种吸附剂的优点是对气体中所含有机物及有害杂质的吸附速度比颗粒活性炭快,脱附再生条     

固定HCG抗体膜的跨膜电位

高分子膜作为一项新兴技术,在很多领域得到日益广泛的应用.近十几年,随着生物工程和生物传感器的迅速发展,高分子生物功能膜的研究倍受重视.高分子生物功能膜是采用固定化技术,将具有分子识别功能的材料(如酶、抗原、抗体等)固定在高分子膜上而制得的.在固定化膜表面发生的生物化学反应,可以引起膜的荷电状态的变化,从而导致跨膜电位的变化。有关固定化膜的报导较多,但主要限于固定化的方法及其应用方面的研究,而有关高分