串联反应在合成环状化合物中的应用

串联反应是高效率的有机合成反应,可利用很少的步骤得到具有较大复杂度的化学结构。本文重点介绍了串联反应在合成环状化合物中的应用。     

射频辅助N掺杂ZnO薄膜的生长及其光电特性

在MOCVD设备中采用改进的射频辅助生长装置,通过裂解N2及N-Al共掺杂的方法进行ZnO的p型掺杂研究。通过二次离子质谱(SIMS)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)谱等方法分析了薄膜中N杂质的浓度,以及射频功率与晶体质量、表面形貌以及光学特性之间的关系,并与Al掺杂和N掺杂的ZnO薄膜进行对比。实验结果表明,N掺杂的浓度高达1020cm-3;N-Al共掺杂极大地增加了ZnO的成核速率,其主要原因是N离化所起的作用;N-Al共掺的ZnO薄膜显示出p型性质,而N掺杂的ZnO薄膜由于N原子处于非激活状态而呈现高阻,这说明N-Al共掺杂对ZnO中N原子的活化起到一定作用。     

金属异质波导阵列中的表面等离激元传播特性

提出了一种新的一维金属异质波导阵列的设计方案,即波导芯区周期调制的金属波导阵列.数值模拟的结果表明,金属波导芯区的周期调制引起波导中传播的表面等离激元有效折射率的周期调制,从而可在特定的波段打开一个表面等离激元带隙(如1550nm附近).通过引入合适的缺陷波导单元,可获得特定波长的高品质因子(Q=556)的表面电磁模共振.这一结果可用于设计亚波长的布拉格反射器、光发射器、滤波器等,有可能被用于未来的集成光路.     

面结构光在机检测的叶片反光抑制技术

薄壁叶片在结构光检测过程中,由于其表面粗糙度较小,易产生强烈的反光现象,影响求解条纹相位主值,进而无法准确重构出三维点云。本文以加工过程中的叶片作为研究对象,提出一种对在机检测过程中的条纹图像进行图像增强处理的Retinex算法,恢复条纹在高反光位置的信息。首先,对薄壁叶片的反光特性进行分析,通过实验标定出最优曝光的灰度区间和理想灰度值,建立了光圈转动角度与图像平均灰度的相机响应曲线模型,调节光圈和曝光时间至最优曝光的灰度区间并以此作为检测条件。其次,基于Retinex算法处理条纹图像,通过改进的双边滤波代替常用的高斯滤波,在去除光照的同时有效保留了条纹的边缘信息。最后,对薄壁叶片进行单目结构光检测。实验结果表明,经本文算法处理后的条纹图像,通过Canny算子检测出的条纹数量最多,图像信息熵平均增长率达18.21%,解算的相位主值误差最小,利用手持式激光扫描仪检测的标准点云进行偏差分析,点云的正、负偏差分别降至0.0589 mm和-0.0590 mm,与原点云的偏差值相比分别减少了44.6%和44.1%,表面质量得到明显改善。本文提出的图像增强算法有效抑制了面结构光检测过程中的金属表面...     

Ru、Rh、Pd掺杂GaSb的电子结构和光学性质

运用第一性原理计算方法研究了过渡族金属TM(TM=Ru、Rh、Pd)掺杂GaSb的电子结构和光学性质,结果表明:TM掺杂GaSb主要以TM替代Ga(TM @Ga)缺陷存在,并可增强GaSb半导体材料对红外光区光子的响应,使体系光学吸收谱的吸收边红移;TM@Ga所引入的杂质能级分布于零点费米能级附近,这极大地增强了体系的介电性能,促进了电子-空穴对的产生和迁移,因而提升了掺杂体系的光电转换效率;Ru 掺杂对GaSb光学性质的改善最为明显,当掺杂浓度为6.25%(原子数分数)且均匀掺杂时,Ru掺杂GaSb体系对红外光区光子的吸收幅度最大,有效提升了GaSb光电转换效率和光催化活性。     

一例含阴离子水簇的钴配合物的合成、结构及理论研究

金属配合物中的水簇研究为研究宏观意义上的水以及与蛋白质分子有关的水分子提供了有效途径。本文合成了一个含有阴离子水簇的带状超分子配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂](N₃)_0.5Cl_0.5·2H₂O(1,2, 2-bipy=2, 2-联吡啶)。单晶结构解析表明,配合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=0.822 54(7) nm,b=1.175 58(9) nm,c=1.237 06(10) nm,α=91.379 0(10)°,β=92.151 0(10)°,γ=108.119 0(10)°,V=1.135 27(16) nm³,由一个单核[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺配合物阳离子、两个非配位水分子、0.5个游离的叠氮离子和0.5个氯离子组成,叠氮离子和氯离子位置无序,占有率各为50%。两个客体水分子通过强烈的分子间氢键作用形成了环状水四聚体,且与无序的N^-₃和Cl^-通过氢键作用形成了一个[(H₂O)₄(N₃)Cl]^2- 阴离子水簇。此外,本文基于密度泛函理论(DFT)对配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺阳离子进行了量子化学计算,分析了其单点能和原子电荷,并计算了中心金属离子的氧化态,计算结果与实验相吻合。     

Cu@Co双核MOFs衍生碳材料用于黄芩素的电化学传感分析

采用水热法合成了Cu@Co双核金属有机框架（MOFs）材料,以其为前驱体分别在400、500、600℃热解制备了一类MOFs衍生碳材料,并用作电极修饰材料构建了一种检测黄芩素（BA）的电化学传感器。使用电化学交流阻抗技术（EIS）和循环伏安法（CV）研究了该传感器的电化学性能,并在pH 2.0的磷酸缓冲溶液（PBS）中用微分脉冲伏安法（DPV）和CV法考察了BA在不同电极上的电化学行为。结果表明,600℃热解的MOFs衍生碳材料修饰的电极对BA的检测效果最佳。基于此,建立了一种可定量分析BA的新方法,线性范围为5×10-9～1×10-5mol/L,检出限为1.32×10-10mol/L。通过加标回收法对双黄连口服液样品中的BA进行检测,加标回收范围为99.23%～101.80%。     

液态金属结构与性质教学中的课程思政

针对“液态金属结构与性质”前沿、交叉、抽象的课程特色、围绕学校的办学特色和材料物理专业的人才培养目标,践行“立德树人”根本任务,本文从教材建设、教学过程两大方面介绍液态金属结构与性质课程教学中课程思政的探索与实践。重点介绍了如何结合党中央要求和国家的重大战略部署进行教材建设,充分挖掘教学过程的核心元素,润物无声施教,将思政元素融入液态金属结构与性质课堂教学全过程,总结了通过教学改革,教学过程设计、教学案例遴选等方面的探索和实践。     

ZnSe薄膜的化学反应辅助热壁外延法生长及特性研究

本文通过将新型化学气相反应促进剂Zn(NH4)3Cl5引入到热壁外延系统中,以二元素单质Zn和Se为原料,直接在Si(111)衬底上生长了高质量的ZnSe晶体薄膜,薄膜成分接近理想化学计量比。研究了主要工艺参数对薄膜生长形貌和性能的影响。采用SEM、AFM、EDS和PL谱技术研究了生长的ZnSe薄膜的形貌、成分和发光特性。研究结果表明,热壁温度和生长时间是影响ZnSe薄膜形貌的主要因素;气相反应促进剂在薄膜生长和调节成分方面扮演了关键角色,Zn(NH4)3Cl5的存在使得Zn(g)和Se2(g)合成ZnSe晶体的反应转变为气固非一致反应,从而更容易获得近乎理想化学计量比的ZnSe薄膜。ZnSe薄膜在氦镉激光激发下,室温下PL谱由近带边发射和(VZn-ClSe)组合的SA发光组成,而在飞秒激光激发下,仅在481nm处显示出强烈的双光子发射峰。