基于生成神经网络的自适应热控薄膜设计

自适应温度调控器件以其智能开关特性而逐渐成为研究焦点,但是一方面其特殊的光谱要求使得器件设计过程复杂且周期冗长,另一方面器件热控性能亟待提高以满足更加严苛的应用场景。针对以上问题,提出一种深度生成神经网络模型来执行上述复杂的优化任务,该网络模型的更新不依赖于数据集,而是将生成神经网络与传输矩阵方法（TMM）相结合,通过TMM返回的梯度信息指导产生符合预期的多层膜结构,并自动优化膜层厚度和材料种类。作为网络优化能力的验证和演示,本课题组使用该方法设计了一种基于二氧化钒的自适应热控器件,实现了高温太阳吸收比低于0.2、高温发射率高于0.9、发射率差值大于0.8的优异性能。与传统的优化算法相比,生成神经网络以高自由度和更快的速度寻找最优解,与普通神经网络相比,全局优化网络考虑整体的优化目标,通过全局搜索寻找全局最优解,设计结果也证明了该方法在复杂设计任务中的实用性。     

三维有序大孔TiO2/CeO2光催化剂的制备及性能研究

以自组装SiO2纳米球为模板,通过煅烧和模板刻蚀制备具有三维有序大孔结构的TiO2/CeO2复合光催化剂(3DOM TiO2/CeO2).用XRD、SEM、FT-IR、DRS、PC等手段对所制备的光催化剂进行表征,在模拟太阳光下,以罗丹明B为模型降解物,对样品的光催化活性进行测试.结果表明,3DOM TiO2/CeO2的光催化降解活性与TiO2/CeO2相比得到进一步提高,其原因可能是由于3DOM结构可以产生慢光子效应,提高了TiO2/CeO2复合光催化剂的光吸收能力,进而提高了TiO2/CeO2的光催化性能.     

Pd/Ce/Al/蜂窝陶瓷催化剂制备方法的研究

本文应用溶胶－凝胶技术对蜂窝陶瓷表面进行涂层,然后负载活性组分,以CO氧化作模型反应,考察了催化剂干燥方法,浸涂原液类型以及助剂CeO2对汽车尾气净化催化剂活性的影响,并应用TPR、XPS等手段对其进行表征,由催化剂活性测试结果表明,干燥方法对催化剂活性影响不大,加入分散剂的氧化铝溶胶作浸渍原液的催化活性最高,同时活性评价实验结果还表明,加入CeO2作助剂的催化剂的活性明显提高,这可能是由于PdO与CeO2之间发生的协同效应所致,XPS谱图结果显示,CeO2与PdO之间存在协同作用,且Pd处于较高的氧化状态,这可能起因于从Pd到Ce的电子转移作用,Ce处于较低的还原状态,导致Ce-O键结合强度的降低。H2－TPR表征结果同样证实了PdO与CeO2之间存在协同效应,CeO2的引入,促进了PdO的还原,而PdO的存在降低了CeO2表面氧的还原温度,同时此现象也支持了XPS结论。     

制备方法对Pd-CeO2／Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用浸渍法(IM)和沉积沉淀法(DP)制备了CeO2改性的Pd/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,在连续流动反应条件下考察了催化剂的活性和抗硫性能,并运用XRD、H2吸附、NH3-TPD、FT-IR、XPS等手段对催化剂进行了表征.结果表明,与Pd/Al2O3催化剂相比,浸渍法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂具有较高的活性,而沉积沉淀法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂活性却降低.在Pd-CeO2/Al2O3催化剂中Cl-1与Pd、Ce3 发生作用形成Pd-Cl-1-Ce3 界面结构,这是催化剂活性提高的原因,同时Cl-1也削弱了Pd-Ce的结合作用,Pd-CeO2/Al2O3(IM)催化剂抗硫能力的提高是由于Ce3 对H2S的竞争吸附削弱了Pd-S键.而Pd-CeO2/Al2O3(DP)催化剂则是由于Pd-Ce的结合作用使Pd处于正电状态,避免了Pd-S的生成.     

几种手性醇在纤维素键合的SBA-15基手性固定相上的直接拆分

在强酸性条件下, 以三嵌段聚醚P123为模板, 合成了孔径大且粒径均匀的SBA-15介孔二氧化硅微球. 将含有少量三乙氧硅丙基氨基甲酸酯残基的纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)通过分子间缩聚作用固载到氨丙基化的SBA-15微球上, 制得手性固定相; 采用常规和非常规的流动相模式, 对一些芳香醇的消旋体进行了手性拆分. 实验结果表明, 所制备的SBA-15微球不仅分散性良好, 具有规则的二维六方孔道结构, 而且消除了微孔; 所制备的键合手性固定相不仅固载手性选择剂的量大, 而且经六甲基二硅胺烷封端后可有效改善拖尾现象, 对实验选用的手性醇具有较高的拆分能力; 与大孔硅胶为基质的同类纤维素键合手性固定相相比, 该固定相对同种手性消旋体的分离因子明显提高.     

不同方法制备的CeO2载体对CuO/CeO2催化剂水煤气变换活性和稳定性的影响

分别采用沉淀法(A), 水热法(B)和柠檬酸溶胶-凝胶法(C)制备了三种CeO2材料, 并以其为载体采用沉积-沉淀法制备了CuO/CeO2催化剂. 运用N2物理吸附、粉末X射线衍射(PXRD)、原位粉末X射线衍射(in situ PXRD)、氢气-程序升温还原(H2-TPR)和循环伏安法(CV)等技术对其进行了表征, 考察了不同方法制备的CeO2载体对CuO/CeO2水煤气变换(WGS)催化剂的结构、氧化-还原性能、催化活性和稳定性的影响. 结果表明, 它们的催化活性和稳定性顺序都是CuO/CeO2-A>CuO/CeO2-B>CuO/CeO2-C. 联系表征结果, CuO/CeO2催化剂的活性与催化剂中CuO的颗粒度、CuO的微观应力和中等大小且与二氧化铈相互作用的CuO的数量等有关, 而这些因素很大程度上受CeO2载体本身的热稳定性的影响. 根据CV中扫描次数的增加, Cu2+←→Cu0氧化还原峰面积减小, 推断CuO/CeO2催化剂在一定条件下氧化还原是不可逆的, 这可能是其在反应气氛下经受温度循环之后活性降低的原因.     

固相浸渍法和湿浸渍法制备CuO/CeO2催化剂及其CO氧化性能的对比研究

采用固相浸渍法和常规湿浸渍法制备了一系列CuO/CeO₂催化剂,并结合X射线衍射（XRD）、氢气-程序升温还原（H₂-TPR）、激光拉曼光谱（LRS）、原位漫反射红外光谱（in situ DRIFTS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段考察了制备方法对催化剂结构性质及其在CO氧化反应中性能的影响. XPS和H₂-TPR结果表明,固相浸渍法更有利于得到高分散的铜物种,并促进CuO物种的还原. LRS结果表明,相比于湿浸渍法,固相浸渍法能产生更多氧空位,而这些氧空位可以活化参与反应的O₂. CO氧化活性测试结果表明,当铜负载量相同时,固相浸渍法制备的催化剂相比于湿浸渍法表现出更好的催化性能. 结合多种表征结果发现,催化剂CO氧化性能与其表面氧空位和Cu⁺-CO浓度紧密相关,提出了CuO/CeO₂催化剂在CO氧化反应中可能的协同作用机制.     

UV-B辐射增强对2种海洋桡足类生长发育的影响

采用实验生态学的方法,研究了UV-B辐射增强对指状许水蚤(Schmackeria inopinus Burckhardt,1913)和猛水蚤Harpacticus sp.生长发育的影响.结果表明,UV-B辐射处理对指状许水蚤和猛水蚤的生长没有明显的影响,两种剂量(0.086 4 kJ/m2和0.043 2 kJ/m2)的UV-B辐射对指状许水蚤和猛水蚤各个发育时期(从NⅡ期到成体)的体长都无显著性影响(p>0.05). 但UV-B辐射处理严重抑制了指状许水蚤的整个发育进程,与对照组相比,二个处理组(0.043 2 kJ/m2和0.086 4 kJ/m2)从NⅡ期到成体所需的发育时间都明显延长(p<0.01),各个发育阶段所需的时间也明显长于相应的对照组(p<0.01). 同样UV-B辐射处理也明显抑制了猛水蚤的整个发育进程,与对照组相比,低剂量(0.043 2 kJ/m2)和高剂量(0.086 4 kJ/m2)处理组从NⅡ到成体的各个发育阶段所需的发育时间和整个发育过程所需要的时间分别存在显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)的差异. 本研究结果亦表明UV-B辐射处理对指状许水蚤发育的影响明显大于猛水蚤,高剂量(0.086 4 kJ/m2)UV-B辐射处理对2种海洋桡足类发育的影响远远高于低剂量(0.043 2 kJ/m2)处理.     

CeO2/Nb2O5界面效应对提高CeO2氧敏特性的XPS研究

用射频/直流磁控溅射法制备了CeO₂/Nb₂O₅双层氧敏薄膜，利用X射线光电子能谱(XPS)，描述并解释了单层CeO₂薄膜中氧随温度变化的动力学行为，以及CeO₂/Nb₂O₅薄膜界面对氧敏特性的影响.通过对Ce3d XPS谱的高斯拟合，计算了Ce³⁺浓度并给出了判定Ce⁴⁺还原的标志.结果表明，界面效应可以提高CeO₂/Nb₂O₅薄膜中Ce⁴⁺的还原能力，使之远远高于单层CeO₂薄膜，这对薄膜的氧敏特性是极为有利的. 关键词：