Template-free Polyoxometalate-assisted Synthesis of Au/ZnO Hollow Sphere Hererostructures for Photocatalytic Water Purification

The controlled synthesis of ZnO hollow spheres is successfully achieved through a facile solvothermal method using a Keggin-type silicotungstic acid(H_4 Si(W_3 O_(10))_4:HSW) as structure directing agent. The formation process of these hollow spheres is proposed based on a variety of controlled experiments. In addition, Au nanoparticles are loaded onto the surface of ZnO hollow spheres. It is found that the Au-loaded ZnO(Au/ZnO) composites exhibit greatly enhanced activity on oxidizing Rhodamine B(Rh B) under simulated UV or visible light irradiation, compared to the pristine ZnO hollow spheres. The improved performance of Au/ZnO heterostructures is mainly attributed to the enhanced optical absorption and the accelerated separation and migration of photogenerated charge carriers. Moreover, the photocatalytic reaction mechanisms are proposed based on the results of electron spin resonance(ESR) analysis, photoelectrochemical measurements, and photocatalytic evaluation. The results and findings are expected to provide significance to the synthesis of noble metal-semiconductor hybrids towards water purification.     

粘弹性地基上含孔隙的石墨烯增强功能梯度板的振动

为分析粘弹性地基上含孔隙的石墨烯增强功能梯度板的自由和强迫振动特性,基于三参数粘弹性地基模型及复合材料薄板理论,建立了粘弹性地基上含孔隙石墨烯增强功能梯度板的运动方程,用伽辽金法求解其固有频率和动力响应,并通过数值算例分析了粘弹性地基参数、孔隙率、孔隙类型及石墨烯纳米片分布模式、含量等因素对自由振动和动力响应的影响．结果表明,固有频率随着孔隙率的增大非单调变化,孔隙率对固有频率的影响随着地基参数、孔隙类型的不同而不同．另外,在三种孔隙类型中,上下表面层含有最少孔隙数量的板的动挠度最小,且其动挠度随着孔隙率的增大而微弱提高．     

硅烷改性纳米ZrO2对镁锂合金表面环氧树脂涂层耐蚀性能的影响

采用涂覆法在镁锂合金表面制备了含双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(KH-69硅烷)改性纳米ZrO₂的环氧树脂涂层. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)等手段表征了该涂层. 考察了KH-69硅烷改性纳米ZrO₂浓度对环氧树脂涂层耐蚀性能的影响. 结果表明, KH-69硅烷改性纳米ZrO₂能显著提高镁锂合金表面环氧树脂涂层的耐腐蚀性能, 其中1.0%(质量分数) KH-69硅烷改性纳米ZrO₂环氧树脂涂层具有较好的耐蚀性能. 在NaCl溶液中浸渍528 h后的低频阻抗值为1.6×10⁹ Ω·cm², 相比在NaCl溶液中浸渍240 h的纯环氧树脂涂层提高约5个数量级.     

一种基于飞秒激光白内障手术的碎核轨迹设计

针对在飞秒激光辅助晶状体碎核中,需要根据白内障患者的晶状体浑浊等级选择不同的扫描方案,且其每一层的扫描轨迹不连续的问题,提出了一种参数化的螺旋形激光扫描碎核轨迹。对螺旋形扫描轨迹进行了整体参数化定义,解出了扫描轨迹的数学模型,并求解了轨迹中关键数据点的坐标值。最后对扫描轨迹数学模型建立了仿真,其仿真结果验证了所求解扫描轨迹数学模型的正确性。此种碎核方案的每一层轨迹连续,可通过改变相应参数实现不同的切割效果,为飞秒激光辅助白内障手术提供了一种新型的碎核方案,具有一定的实用价值。     

一种高滚降宽阻带低通微带滤波器

普通的阶梯阻抗低通滤波器滚降系数一般低于80 dB/GHz,阻带抑制小于20 dB,使其应用受到较大限制;文中首先从理论上分析并设计了具有宽阻带优势的阶梯阻抗滤波器,然后引入扇形短截线结构提高滚降系数,设计了一款通带为0~6 GHz 的高滚降宽阻带的微带低通滤波器。利用ADS 和HFSS分别对滤波器进行了建模、仿真和优化;最后采用RO4003 板材加工并对实物进行了测试。测试结果显示,所设计的滤波器3 dB 截止频率为6.02 GHz,滚降系数为123 dB/ GHz,阻带6.24~20 GHz,阻带抑制大于30 dB。     

一种基于模糊理论的雷达与视频融合交通目标跟踪方法

为了解决单传感器在道路监测中存在的局限性以及交通环境多样化等问题,基于模糊集理论的一种目标决策标准对传统的数据融合算法进行改进。该方法利用决策层模糊集理论的多传感器融合算法对交通目标进行跟踪,采用Z型隶属函数用于决策分支的优化。与传统的算法相比,改进后的数据融合算法对雷达航迹冗余、视频干扰和目标分割等问题都有所改善,并且进一步提高了跟踪精度。收集了大量的实际交通数据来验证雷达和视频跟踪算法的有效性,实验结果表明多传感器融合算法优于单传感器的目标跟踪算法。     

YBCO带材过流特性与抗过流能力研究

大电流条件下超导带材的失超和耐受特性是超导限流器对带材用量选择的一个重要依据。本文建立了与实际工艺结构一致的带材几何物理模型,并考虑带材的失超及电热特性,用Matlab完成数值计算,在直流环境下,带材通以时长为30 ms、通流达3倍临界电流时,得到其电压、电流特性及温升大小,通过与实验对比,具有较好的一致性。同时,进一步进行了最大通流达5倍临界电流的极限冲击实验,根据实验现象预判了带材各层传热的动态过程,优化了数学模型,进而给出带材耐受电流及温度判据。     

冲击载荷下不同荷电状态结构化锂离子电池负极响应分析

传统的锂离子电池研究多注重本身相关机理以及储能能力的提高,而结构化电池不仅能够储能,且可以作为结构本身承受一定载荷．本文设计了一种新型结构化电池石墨负极板,通过修正准静态下石墨的力学指标得到对应高应变率下的压缩应力-应变曲线、失效应变,采用数值分析方法对石墨负极板的承载能力进行了分析．同时,由于荷电状态(State of charge, SOC)会影响石墨的弹性模量、失效应变、厚度以及压缩应力-应变曲线等力学性能,因此在石墨的本构方程中考虑并修正了SOC产生的影响．通过有限元模拟了不同SOC下石墨负极板受到冲击后的响应,结果表明随着应变率或SOC增大,石墨负极板承载高速冲击的能力也随之降低．本文的研究成果可以为结构化电池负极的结构设计提供参考．     

弹性地基中含孔隙的功能梯度圆锥壳的振动分析

为研究弹性地基中多孔功能梯度材料圆锥壳的振动特性,基于经典薄壳理论建立了弹性地基中含均匀和非均匀分布孔隙的功能梯度材料圆锥薄壳的振动方程,并用伽辽金法求得了自由振动和动力响应的解.通过参数分析讨论了孔隙、弹性地基参数、半锥角等因素对功能梯度圆锥壳自由振动和动力响应的影响.结果表明,弹性地基的压缩和剪切刚度的增大提高了圆...     

H13钢表面激光熔覆耐磨涂层正交化工艺研究

为了改善H13钢表面性能,采用激光熔覆方法,在H13钢表面制备了Co42高硬度涂层。对不同工艺下涂层的稀释率、粗糙度、表面形貌、显微组织及硬度分布等进行了测试分析。最佳工艺参量为离焦量20mm、扫描速率1.7mm/s、脉宽2.0ms、频率30Hz。此参量下制备的熔覆层厚度约为230m,显微组织为致密细小的枝晶结构,与基底形成了良好的冶金结合。自熔覆层至基底,显微硬度梯度下降。熔覆层内的平均显微硬度为650HV0.1,为基体硬度(240HV0.1)的2.7倍,显著提高了H13钢的表面性能。结果表明,工艺参量(离焦量、扫描速率、脉宽、频率)对涂层的稀释率、粗糙度和表面形貌等有很大影响。这一结果对推动搅拌摩擦焊技术的发展是有帮助的。