采用单边大光腔结构改善电吸收调制器的光场分布

设计并制备了具有单边大光腔结构的半导体电吸收(electroabsorption，EA)调制器.模拟和测试的结果均表明：单边大光腔结构能有效地改善EA调制器的光场分布，使椭圆形的近场光斑变得圆形化，从而达到与圆形模式光纤之间的匹配，有利于提高耦合效率.     

动态系统可靠性仿真的五种蒙特卡罗方法

在动态可靠性系统仿真的统一描述基础上给出直接仿真方法、拟仿真方法、强迫转换方法、直接统计估计方法、加权统计估计方法的具体算法,并用[这五种方法计算Con/k/n:F系统的不可靠度,结果表明加权统计估计蒙特卡罗方法的效率最高。     

黏弹性聚合物驱渗流机理研究进展

聚合物驱已成为国内外化学驱中提高原油采收率主要方法之一, 其在大庆油田的60年开发稳产中起到重要作用, 在水驱基础上提高原油采收率达到约13%. 聚合物驱主要机理为改善流度比, 提高注入液的波及体积, 从而提高驱油效率. 近几年, 聚合物溶液黏弹性能够进一步扩大其在多孔介质中的微观波及面积从而提高微观驱油效率的作用机理也逐渐被人们所认识. 文章从聚合物溶液黏弹特性、聚合物驱微观可视化实验、岩心驱替实验及驱油机理理论研究4个方面进行了综合分析, 对比论述了国内外关于黏弹性聚合物溶液渗流机理的研究现状、实验手段及方法, 给出了聚合物溶液的黏弹性产生的法向应力能够进一步对水驱后残余油产生“拉”“拽”作用, 从而使其比纯黏性流体进一步提高在多孔介质内的微观波及效率及驱油效率, 明确了弹性湍流是产生表观增稠的本质, 对提高驱油效率产生一定的正向影响. 最后针对黏弹性聚合物驱渗流机理研究面临的问题及发展方向进行总结, 弹性湍流产生的条件、黏弹性对不同尺寸孔隙内不同类型原油采收率的贡献及弹性与油藏润湿性的协同影响等机理成为未来研究的挑战与方向. 论文的归纳能够为黏弹性聚合物溶液机理深入研究及矿场设计优选聚合物提供重要的参考.

     

生物质气化技术的研究进展

生物质能是一种可再生能源,它来源于生物体(如植物、动物、微生物等)通过光合作用将太阳能转化为化学能,并以有机物的形式储存。生物质能可以在适当的条件下被转化为热能、电能、生物燃料等,是一种重要的替代传统化石能源的可持续能源。生物质气化作为生物质的开发路径之一,是利用生物质生产合成气的有效方式。本文综述了生物质气化技术的研究,包括传统气化技术、共气化技术、化学链气化技术以及超临界气化技术等。介绍了每个气化技术的实验研究,阐述了各个气化技术的特点;详细介绍了化学链气化中载氧体与共气化中掺杂剂的使用。本文旨在探索使生物质气化效率达到最优的方案,并列举了目前存在的局限性,为进一步发展生物质气化技术以及生物质气化研究提供有益参考。     

自组装单分子空穴传输层在反式钙钛矿太阳电池的研究进展

空穴传输层在钙钛矿太阳电池(Perovskite solar cell, PSC)中起着抽取和传输钙钛矿层产生的光生空穴、抑制电子回流等重要作用,是构成高性能器件的重要组成部分.经典的空穴传输材料,如2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(spiro-OMe TAD)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)等,空穴迁移率低、价格昂贵等缺点限制了其规模化应用.近年来,在反式PSC中自组装单分子层(self-assembledmonolayers,SAM)作为空穴传输层广泛应用,提升了器件性能.SAM分子结构中含有锚定官能团,可以在衬底上形成单分子薄膜,有着材料消耗小、无需添加剂、寄生吸收低、能够兼容叠层器件和有利于大面积制造等优点,已成为PSC领域的研究热点.本综述结合PSC发展,按照SAM分子结构中锚定基团的不同,对近年来基于SAM的空穴传输层的研究进行了分类和归纳,结合分子骨架变化分析了结构变化对其特性及器件性能的影响.最后,对SAM作为空穴传输层的发展做了总结和展望.     

铜掺杂氮化碳电催化硝酸盐产氨性能研究

NH₃是硝酸盐还原产物之一,不仅在工业中需要大量应用,在清洁生产过程中也是一种非常有前途的能源载体,现有的哈伯-博施（Haber-Bosch）工艺生产NH₃会对大气环境造成危害,而电催化法由于便捷、安全且能够在常温和常压下催化合成NH₃成为最近研究的热点.本实验以3-氨基-1,2,4三唑为前驱体,利用热解法先合成C₃N₅,再通过调控铜元素的比例在煅烧条件下合成Cu-C₃N₅,合成一系列材料形貌、晶体构相、化学价态存在差异的C₃N₅基催化剂,并评价这些催化剂的电化学性能以及电催化硝酸盐还原产氨性能,通过在0.1 mol/L KOH+0.1 mol/L KNO₃混合电解液中进行1h电解实验后发现,氨气产量和法拉第效率可以达到0.541 mmol·h^-1·mg_cat^-187.79%,远远高于C₃N₅,且该催化剂在循环试验和长时间实验中具有良好的活性和稳定性,表明在电催化硝酸盐领域中具有一定的研究价值.     

环金属配体Ir(Ⅲ)配合物结构、光谱和量子效率的理论研究

对一类环金属Ir（Ⅲ）[（C^N）₂Ir（A^A）]配合物[C^N=ptaz（1, 2, 4）, mhtz（3）, ptaz=3,4,5-三苯基-4H-1,2,4-三唑,mhtz=1,3-双甲基-5-苯基-1H-1,2,4-三唑; A^A=pzpy（1）, npzpy（2, 3）, bicb（4）, pzpy=2-（1H-吡唑-1-基）吡啶, npzpy=4-二甲基氨基-2-（1H-吡唑-1-基）吡啶, bicb=3,3′-亚甲基双（1-甲基-1H-咪唑-2-亚基）]的结构、光谱特征和磷光量子效率进行了理论研究.计算方法探究表明,基于B3LYP泛函优化的基态结构和单激发组态相互作用（CIS）方法得到的激发态结构计算的吸收和发射光谱更准确.配合物1～4的最低吸收峰和发射峰分别位于408, 376, 382,365 nm和503, 506, 468, 511 nm处,其HOMOs主要由金属和C^N配体占据,而配合物1～3的LUMOs由A^A配体的π反键轨道组成,配合物4的LUMO存在于C^N配体上.因此,配合物4的最低吸收峰和发射峰具有与配合物1～3不同的金属到配体和配体内部（MLCT/ILCT）的混合跃迁性质,非共轭N^N配体的引入显著消弱了其在跃迁过程中的贡献程度.配合物1～4的量子效率取决于非辐射跃迁速率常数k_nr,这与它们重组能的贡献[4569 cm^-1（3）>2583 cm^-1（1）>1232 cm^-1（2）>975 cm^-1（4）]相一致,表明主配体的体积和辅助配体的共轭能力都能影响配合物的磷光量子效率.     

X射线偏振探测器中的极化光电过程模拟

采用蒙特卡罗程序Geant4模拟2～10 keV线偏振X射线光子在几种常用工作气体中的极化光电过程,明确了光电子出射位置、方位角分布与入射光子偏振方向、能量之间的响应关系。光电子的出射方向在入射光子偏振方向上的分布概率最高,且出射光电子的方位角分布可近似为余弦平方函数。光子能量增大时,各角度光电子计数不同程度地减少,但都呈现出在方位角为0或π（-π）时有极大值的统计规律。此外,揭示并量化了气体厚度、气体组成、气体体积分数之比和光子能量对探测效率的影响规律。气体厚度越大、平均原子序数越大,则探测效率越高。光子能量增大会导致探测效率降低,而对于由Xe或Ar组成的工作气体,当光子能量大于某壳层电子结合能时,由于相应壳层电子开始被弹射出,探测效率会有一定程度的提高。这些结果可为X射线偏振探测器的结构设计提供理论依据和数据支持。     

供风量与气泡帷幕层数协同下水中爆炸冲击波的削波效果

气泡帷幕能有效地削弱水中冲击波对周围环境的影响。为了研究气泡帷幕供风量和层数对水中冲击波的协同作用,在供风量为30、60、90 L/min的条件下分别设计了含1、2、3层气泡帷幕的水下爆炸试验。结果表明,气泡帷幕的衰减率随供风量和层数增加而增大。当供风量较小（如30、60 L/min）时,随着气泡帷幕层数的增加,相邻层数之间峰值压力的衰减效率越来越低;当供风量较大（如90 L/min）时,随着气泡帷幕层数的增加,相邻层数之间峰值压力的衰减效率越来越高。结合实际工程的经济效益和水下复杂环境问题对削波效果进行分析,确定在供风量为30 L/min时开启2层气泡帷幕是最优的削波方案,为相关的实际工程问题提供参考和新思路。

     

自由电子激光制备高强度亚稳态氦原子和类氦离子

在少电子原子精密光谱测量中,产生高强度、单一量子态的氦原子和类氦离子是实验研究的关键,也是改善实验测量信噪比的决定性因素.本文提出利用自由电子激光获得高强度亚稳态氦原子和类氦离子的实验方案.激光的制备效率可以通过求解光和原子相互作用的主方程获得,根据拟建设的深圳自由电子激光装置的设计参数和实验条件,计算得到亚稳态He, Li⁺和Be²⁺的制备效率分别可达3%, 6%和2%以上.与常见的气体放电和电子轰击等制备方法相比,激光激发产生亚稳态原子/离子不仅可以提高制备产率,也可以降低放电时产生的电子、离子以及光子等高能杂散粒子的影响.利用自由电子激光激发制备亚稳态氦原子和类氦离子有望应用于多个研究领域.