共掺氧化镱对掺铋硅酸盐玻璃的发光性能调控

掺铋玻璃及其光纤材料在近红外（中心波长1300nm）具有200-400nm的超宽带发光特性,是用作超宽带光纤放大、可调谐激光以及飞秒激光的理想基质材料。武汉光电国家实验室李进延教授带领的新型光纤材料与器件团队从事新型光纤材料与器件的前沿研究。     

基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器研究

基于荧光共振能量转移的原理,以修饰于核酸适体上的FAM作为能量供体,以氧化石墨烯作为能量受体,构建了荧光适体传感器,分别对不同浓度的胰岛素和多巴胺进行检测.结果表明,胰岛素的线性检测范围为0.05~10μmol/L,多巴胺的线性检测范围为1~500μmol/L,当胰岛素和多巴胺检测浓度相同时,胰岛素检测信号远强于多巴胺.对胰岛素和多巴胺分别进行特异性实验,发现该传感器对胰岛素和多巴胺有较强的特异性.说明基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器不仅可实现多种物质的微量检测,还具有较强的选择性,在生物和医药检测领域应用前景广阔.     

Laser Damage Mechanisms of Amorphous Ta2O5 Films at 1064, 532 and 355nm in One-on-One Regime

Ta2O5 films are deposited on fused silica substrates by conventional e-beam evaporation. Surface topography and chemical composition are examined by atomic force microscopy （AFM） and x-ray photoelectron spectroscopy （XPS）. The calculation of electron structures of Ta2O5 and Ta2O5-x is attempted using a first-principle pseudopotential method within the local density approximation. The laser-induced damage threshold （LIDT） is performed at 1064, 532 and 355 nm in 1-on-1 regime, respectively. The results show that the LIDT increases with the wavelength increasing, which is in agreement with the wavelength effect. However, the LIDT results are not consistent with the empirical equation （I（λ）=aλm）, which may be attributed to the intrinsic absorption of Ta2O5 at the wavelengths of 532 or/and 355 nm. Moreover, different damage morphologies are observed when the films are irradiated at different wavelengths. It is concluded that the laser damage at 1064 nm is the defect dominant mechanism and at 355 nm it is the intrinsic absorption dominant mechanism, whereas at 532 nm it is the combined defect and intrinsic absorption dominant mechanism.     

基于原子力显微镜的石墨烯表面图案化摩擦调控

摩擦可调控的石墨烯作为固体润滑剂在微/纳机电系统中具有巨大的应用潜力.本文采用导电原子力显微镜对附着在Au/SiO₂/Si基底上的石墨烯进行氧化刻蚀,比较了在不同刻蚀参数下石墨烯纳米图案的摩擦性能,并且通过开尔文力显微镜分析了不同刻蚀参数对纳米图案氧化程度的影响.结果表明:施加负偏压可以在石墨烯表面制造出稳定可调的氧化点、线等纳米级图案,氧化点的直径和氧化线的宽度都随着电压的增大而增大;增加石墨烯的厚度可以提高纳米图案的连续性和均匀性.摩擦力随着针尖电压的增大而增大,这是由于电压增大了弯液面力和静电力.利用这些加工的纳米级图案可以精确地调控石墨烯表面的摩擦大小.通过导电原子力显微镜刻蚀技术实现石墨烯表面纳米摩擦特性的可控,为石墨烯在微/纳米机电系统中的摩擦行为研究和具有图案表面的纳米器件的制备提供了新的思路和方法.     

石化废水处理过程中荧光有机物变化特征及去除效果

石化废水排放量大、污染物成分复杂,对环境的危害较大。采用三维荧光光谱扫描技术分析了某大型石化企业综合污水处理厂各处理单元(水解酸化+A/O+接触氧化工艺)进出水的荧光光谱特征。污水厂总进水包含四个荧光峰Peak A,Peak B,Peak D,Peak E,分别位于λex/λem=220/300,225/340,270/300,275/340nm附近,荧光物质主要来自工业废水,水解酸化池出水各荧光峰强度有所降低,位置基本不变,厌氧池出水λex/λem=250/425nm附近出现新荧光峰Peak C,好氧池出水荧光峰Peak C处荧光强度有所增强,二沉池出水Peak A消失,二沉池之后水样荧光谱图变化不大;该处理工艺对荧光有机物的总去除率为92.0%,Peak A,Peak B,Peak D,Peak E附近的荧光有机物去除率分别为100.0%,91.2%,80.3%,92.0%;污水厂进水IPeak B/IPeak E值波动较大而出水变化不大,表明该污水处理厂运行稳定,其处理工艺具有较强的抗冲击负荷能力。     

不同酯基结构的棕榈油生物柴油的性能研究

以棕榈油为研究对象,分别与甲醇、乙醇、异丙醇和异丁醇进行酯交换反应制备了不同酯基结构的生物柴油。利用差示扫描量热仪和应力控制流变仪分析了不同酯基结构棕榈油生物柴油的结晶行为和低温流变性能,同时分析了酯基结构对生物柴油的氧化稳定性,40℃时的动力黏度、20℃时的密度等重要性质的影响。结果表明,随着醇的碳链长度的增加,棕榈油生物柴油的析蜡点和胶凝点均降低,特别是棕榈油异丁酯的析蜡点和胶凝点分别降低到了-2.57和-8.09℃,低温流动性得到了明显改善,且氧化诱导期略有延长,氧化稳定性有所改善。生物柴油的密度和黏度随着酯基结构的不同而有所变化,但其数值都符合中国生物柴油标准。     

过渡金属卤化物改性非碳基吸附剂脱汞研究

以6种大比表面积非碳基成分为载体,经过渡金属卤化物改性处理后制成汞吸附剂,并对其不同烟气气氛和温度下的汞吸附性能及汞氧化率进行了研究。CuCl_2改性氧化铝在各种烟气条件下均表现出较好的汞吸附性能。FeCl_3改性沸石的汞脱除率相对略低,但它制作成本较低。这两种非碳基吸附剂在未来有较好的应用前景。改性吸附剂的最适宜反应温度100～200℃。     

一种新的连铸中间包钢水液位测量方法

连铸中间包的钢水的液位测量环境恶劣和钢水上层覆盖保护渣层而导致钢水液位测量困难、测量准确度不高.针对此现状,本文提出了一种基于温场信息,利用计算机视觉测量实现的钢水液位测量方法.此方法通过对中间包内的空气层、保护渣、钢水层温场分析和获取,确定空气层-保护渣层和保护渣层 钢水层的温度梯度分界面位置,从而得到中间包内钢水液位.测量方法应用到现场,统计得到测量平均绝对误差为3.2mm,最大误差为5.2mm,最小达到0.3mm,本文液位测量方法准确可靠,具有良好的应用前景.     

掺钪钨粉的制备研究

采用液-固掺杂工艺,以Sc(NO3)3水溶液制备了Sc2O3掺杂的钨粉,研究了所获钨粉的形貌、Sc2O3的分布。扫描电镜显示掺杂钨粉颗粒表面和裂缝中均匀附着了Sc2O3粉末,选区能谱分析证明Sc2O3在钨颗粒的表面覆盖均匀。Sc2O3与钨接触面增多,增大了钪与钨的结合力,该掺杂钨粉能够用于制备热电子发射均匀、抗离子轰击能力强的含钪钡钨阴极。