VO2/GaAs异质结的制备及其光电特性研究

采用直流磁控溅射和后退火氧化工艺在p型GaAs单晶衬底上成功制备了n-VO_2/pGaAs异质结,研究了不同退火温度和退火时间对VO_2/GaAs异质结性能的影响,并分析其结晶取向、化学组分、膜层质量以及光电特性。结果表明,在退火时间2 h和退火温度693 K下能得到相变性能最佳的VO_2薄膜,相变前后电阻变化约2个数量级。VO_2/GaAs异质结在308 K、318 K和328 K温度下具有较好的整流特性,对应温度下的阈值跳变电压分别为6.9 V、6.6 V和6.2 V,该结果为基于VO_2相变特性的异质结光电器件的设计与应用提供了可行性。     

MOF衍生的高选择性加氢芳香硝基化合物的石墨碳包覆镍催化剂

针对芳香硝基化合物的催化选择性加氢反应，开发可替代贵金属催化剂的低成本、高效非贵金属催化剂，对于芳香胺类化合物的绿色生产具有重要意义。利用简易、可规模化的制备方法，以镍—2,5-吡啶二羧酸金属有机框架为前驱体，热解制备了氮掺杂石墨碳包覆镍纳米催化材料（Ni@CN）。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、元素分析、N2吸脱附等检测手段对Ni@CN的物化性质进行了表征，并对其催化性能进行了评价。结果表明，Ni@CN可在温和条件下（85℃，1.0 MPa H2)高效加氢含取代官能团的芳香硝基化合物生成对应的芳香胺类化合物。对比试验表明，镍纳米颗粒是Ni@CN的加氢活性中心，而石墨碳壳的存在有利于优先吸附硝基官能团。此外，进一步考察了Ni@CN的循环使用性能以及抗硫化物中毒的特性。     

IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

以蚕丝蛋白为模板,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的α-GaOOH颗粒,并通过在不同温度下煅烧α-GaOOH得到α-Ga2O3和β-Ga2O3.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等手段研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨.结果表明,所制备的β-Ga2O3具有优良的发光特性,丝素蛋白多肽模板以无定形的结构与产物结合在一起,并且经过高温烧结后仍以碳膜的形式包覆在材料的表面.这种碳膜结构对于提高材料的生物学性能起着重要的作用.     

基于发展科学探究能力的高中化学教学实践 ——以"元素周期律"章节为例

基于学生在学习元素周期律时存在的普遍问题改进了教学实践,分析了元素周期律发展学生科学探究能力的价值,设计了四个教学环节——趣味导入,成果展示;分析规律,做出猜想;设计方案,收集证据;梳理模型,迁移应用,并提出了三点针对学生探究能力发展的教学建议.     

Fabrication and joining mechanism of Nano-Cu/Si3N4 ceramic substrates

A novel method for fabricating a nano-Cu/Si₃N₄ ceramic substrate is proposed. The nano-Cu/Si₃N₄ ceramic substrate is first fabricated using spark plasma sintering (SPS) with the addition of nanoscale multilayer films (Ti/TiN/Ti/TiN/Ti) as transition layers. The microstructures of the nano-Cu metal layer and the interface between Cu and Si₃N₄ are investigated. The results show that a higher SPS temperature increases the grain size of the nano-Cu metal layer and affects the hardness. The microstructure of the transition layer evolves significantly after SPS. Ti in the transition layer can react with Si₃N₄ and with nano-Cu to form interfacial reaction layers of TiN and Ti–Cu, respectively; these ensure stronger bonding between nano-Cu and Si₃N₄. Higher SPS temperatures improve the diffusion ability of Ti and Cu, inducing the formation of Ti₃Cu₃O compounds in the nano-Cu metal layer and Ti₂Cu in the transition layer. This study provides an important strategy for designing and constructing a new type of ceramic substrate.     

GM-CSF及CBS在肝损伤中的研究进展

肝损伤(liver injury)是指基因遗传或外部原因诱发的肝脏功能异常性疾病.临床表现为食欲不振、乏力、恶心、黄疸、疲乏等,严重者将出现肝功能衰竭,致死风险极高.在交通肇事、暴力犯罪及意外事件中,肝由于体积大、位置固定、质地脆弱、血运丰富等原因,往往是最容易发生损伤的器官之一,肝损伤后的死亡率可高达10.5％～25％[1].随着时间的变化,肝损伤的程度、病理改变、GM-CSF等相关细胞因子及CBS等相关酶的表达水平也会进一步变化.肝损伤后,由于肝内部环境稳态的破坏,器官的状态、结构、各种蛋白的转录水平、蛋白及细胞因子的表达变化水平也会发生一定程度的改变.因此定性定量地分析这些变化,找到时间相关性强的特异性指标,对于指导法医学的实践具有重要的作用.因此在法医学鉴定中,通过肝脏损伤及病变程度的改变,明确肝损伤病变与死亡时间的关系有利于判断事件或案件性质,并有助于进一步对责任方的认定.     

提升我国电磁安全能力的战略思考

阐述电磁安全的战略背景,分析电磁兼容到电磁安全的演化过程,剖析"自扰、互扰、敌扰"等现实迫切问题,阐明电磁干扰、电磁兼容等基本概念和相互关系,提出新需求、新技术、新趋势引发电磁兼容与电磁安全的"六大技术挑战",指出只有在认识和思维上系统性地实现"三个转变",才能实现电磁安全整体能力的提升,最后提出"电磁强国"的"五维布局"建议.     

负极添加NMP对电池性能的影响

锂离子电池负极浆料中添加N-甲基吡咯烷酮(NMP),在极片加热干燥时不能完全除去.残留的NMP吸附在石墨表面,使得SEI膜与石墨结合不牢固.研究了其对电池性能的影响,结果显示,在电池的循环过程中,SEI膜逐渐脱落,导致电池循环寿命缩短,但对电池的容量、内阻、倍率、存储等初期性能不影响.     

干熄焦锅炉炉管失效机理分析

通过对干熄焦锅炉炉管及腐蚀产物开展系统研究，提出炉管失效原因为氧化/硫腐蚀＋高温粉尘冲刷。长寿命炉管仅耐磨层发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，而近基体层发生了轻微氧化及硫腐蚀，基体只发生了轻微氧化；短寿命炉管耐磨层、近基体层以及基体裂纹内均发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，且存在珠光体球化、内表面产生全脱碳层等缺陷。推测短寿命炉管存在超温现象，而超温可加剧氧化及硫腐蚀反应。此外，短寿命炉管遭受了较为严重的高温粉尘冲刷，不仅可造成炉管减薄，还会导致炉管表面温度升高。因此，减少循环气体中粉尘量尤其是大颗粒，可有效减弱冲刷以及控制炉管表面温度，是提高炉管使用寿命的关键。