典型二元单晶REB6的电子结构和发射性能

二元单晶稀土六硼化物(REB₆)具有丰富的物理性质,其中单晶LaB₆具有优异的电子发射特性,影响二元REB₆发射性能的物理机理及其他二元REB₆是否具有良好的发射特性,需要进一步研究.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算对典型二元单晶REB₆(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd)的电子结构、功函数进行了理论分析,并对区熔法制备的高质量单晶REB₆的热发射性能进行测试.电子结构计算结果表明,二元REB₆费米能级附近具有很高的态密度,宽域分布的稀土元素的d电子决定了REB₆优异发射性能的电子态,局域分布的f轨道对发射性能不利.功函数理论计算表明具有d态价电子的二元REB₆(RE=La,Ce,Gd)具有较低功函数.热发射测试结果表明,以上单晶REB₆ (100)晶面功函数热发射测试值与理论计算值基本相符.最终理论计算结合实验结果表明, LaB₆...     

全工况下光伏组件输出特性的预测建模与研究EI北大核心CSCD

在光生电流远大于二极管反向饱和电流,并联电阻为无穷大且二极管反向饱和电流与光强无关的假设条件下,理论上推导出全工况光伏组件输出特性预测模型,并采用Matlab/Simulink搭建了仿真系统.对单(多)晶硅光伏组件的实验与预测对比,表明模型可以准确预测组件在任意光强与温度下的输出特性,预测误差在6%以下.研究结果发现,相对于光强变化,温度变化对组件输出特性预测影响更大;多晶硅组件预测难于单晶硅组件.对实际环境中单位光强与单位温度实时改变时的预测表明,组件输出主要由所受辐照总光强决定,而不是器件温度;且需要根据外界情况调整组件的输出电压,以实现最大功率输出.     

钯催化溴代酚的[2+2+1]去芳构螺环化反应

在零价钯的催化作用下,以简单且商品化的溴代苯酚为研究目标,炔烃作为偶联片段,通过[2+2+1]反应策略,实现了苯酚的去芳构螺环化转化,合成了一系列新颖的含有季碳中心的螺环骨架化合物.该方法采用的底物简单易得,具有宽泛的底物范围,并且可以获得较优的收率;在非对称炔烃方面,能以优异的区域选择性(19∶1rr)实现这一转化,极大地拓宽了苯酚去芳构化的研究范围.     

Understanding the battery safety improvement enabled by a quasi-solid-state battery design

The rapid development of lithium-ion batteries (LIBs) is faced with challenge of its safety bottleneck, calling for design and chemistry innovations. Among the proposed strategies, the development of solid-state batteries (SSBs) seems the most promising solution, but to date no practical SSB has been in large-scale application. Practical safety performance of SSBs is also challenged. In this article, a brief review on LIB safety issue is made and the safety short boards of LIBs are emphasized. A systematic safety design in quasi-SSB chemistry is proposed to conquer the intrinsic safety weak points of LIBs and the effects are accessed based on existing studies. It is believed that a systematic and targeted solution in SSB chemistry design can effectively improve the battery safety, promoting larger-scale application of LIBs.     

温度及pH敏感性共聚物水凝胶的合成及其对辅酶A的控制释放

以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸-N,N-二甲胺乙酯(DMAEMA)为单体,采用自由基聚合法合成了NVP与DMAEMA的共聚物及其水凝胶。研究发现共聚物的水溶液具有温度及pH双重敏感特性。相分离温度随DMAEMA含量的增加和水溶液浓度的降低而升高,随pH值的增大而减小且相变敏锐。通过对水凝胶溶胀率的考察,发现共聚凝胶在适当的单体浓度及交联剂浓度下,有较敏感的溶胀-退胀行为。在碱性条件下,共聚凝胶随温度的升高迅速退胀。pH=9时,改变温度,对辅酶A有很好的控制释放;而在酸性条件下,则无退胀行为,对辅酶A不能释放。     

ICP-MS研究黄河河曲段表层沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附-解吸特性

表层沉积物易于富集和释放水中重金属,是污染水体中重金属的源和汇,研究表明黄河河曲段水体中Pb和Cr重金属污染严重。以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)为检测手段,研究了在优化实验条件下,黄河河曲段表层沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附特性和解吸特性。结果表明：黄河河曲段沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)具有较强的吸附作用,在吸附初始5 min时吸附率均达到98%以上,且是自发的吸热过程(ΔG<0,ΔH>0)。动力学实验显示,两种离子的吸附过程均符合准二级吸附动力学。等温吸附方程拟合发现,Pb(Ⅱ)的吸附符合Langmuir模型,而Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich模型。解吸过程符合Elovich方程,且受pH的影响较大。Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)二元体系竞争效应研究表明,Pb(Ⅱ)的吸附率大于Cr(Ⅵ),且均低于单离子吸附率。扫描电子显微镜(SEM)和孔径及比表面积分析显示,黄河河曲段表层沉积物表面结构不规则,且具有相对较高比表面积。该研究揭示了Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在黄河河曲段沉积物上的吸附-解吸行为,对评估沉积物污染风险和污染修复、掌握重金属离子与沉积物之间的作用机理具有一定指导意义。     

不同气氛下LaMnO_3缓冲层后退火效应研究北大核心CSCD

在第二代高温涂层导体离子束辅助沉积技术(IBAD)路线中,LaMnO_3(LMO)作为超导层的生长面,直接影响到YBCO的性能,为改善LMO的织构、形貌等,对磁控溅射法制备的LMO薄膜进行了后退火处理,本实验系统研究了后退火处理对LMO物相、织构、表面形貌等的影响,并进一步研究了后退火效应对超导层的影响.结果表明后退火处理有助于改善LMO表面形貌,优化LMO微结构,在潮湿Ar-5%H2气氛下,LMO缓冲层改善率最高,在经湿Ar-5%H2后退火处理的LMO缓冲层上制备的超导层具有最佳的性能,在77K自场下,临界电流密度达到1.2 MA/cm^2.     

静电场描绘实验中导电介质的制备

模拟法描绘静电场是大学物理实验必修实验项目之一。在实验开设过程中,随着实验仪器的使用,产生稳恒电流场的导电介质不断磨损,介质层均匀性的破坏对实验结果的影响极大。通过配比10wt%的导电炭黑环氧树脂基导电涂料作为静电场描绘仪的导电介质,在满足介质硬度要求和制备成本低廉的前提下,实验结果表明:采用导电涂料作为同轴圆柱面间的导电介质,其电压分布的测量结果和无限长同轴线缆横断面上理论电势分布较为吻合,相对误差在3%以内。     

电感耦合等离子体质谱法测定土壤中有效态镉

建立电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)仪测量土壤样品中有效态镉的方法。为了提高ICP–MS法测量的稳定性和准确度,优化样品粒度、称样量、振荡时间等条件,以二乙三胺五乙酸–三乙醇胺–氯化钙混合溶液(DTPA)为提取剂(固液比为1∶12.5),元素铑为内标,ICP–MS仪测定有效态镉的含量。有效态镉的线性范围为0～0.200 mg/L,线性相关系数为0.999 8,检出限为0.000 9mg/kg。测定结果的相对标准偏差为1.56%～3.16%(n=6)。用该法测定国家标准物质土壤中的有效态镉,测定值与标准值基本一致,相对误差为–2.92%～3.13%。该方法减少了样品的浪费,提高了工作效率,增加了测量稳定性,测定结果准确可靠,在检测大批量土壤有效态镉时更具有优越性。