通过孔道功能化策略将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面构筑高效光解水催化剂（英文）

利用光催化技术来获得氢能被认为是解决环境危机和能源短缺的一种有效手段,近年文献报道了多种制氢催化剂,其中, CdS因具有较好的可见光吸收性能,被认为是一种理想的光解水催化剂.但有限的光催化活性位点及易受光腐蚀限制了它的应用.与具有超大比表面积的MOFs材料结合,构筑异质结构可有效改善上述问题,进而提高光催化活性.但不同材料之间存在很高的界面能垒,构筑具有强相互作用的异质结构是十分困难的,因此,寻找一种有效的方法来构筑具有强相互作用的异质结构具有重要意义.目前,研究人员主要采用三种方法构筑Zr-MOFs@CdS异质结:(1)溶剂热合成法,该合成方法虽然简单,但缺少锚定位点,使得CdS易于团聚;(2)表面活性剂辅助法,可增强材料间结合力,但是表面活性剂的引入会降低电荷传输性能;(3)在MOFs配体上修饰锚定位点,增强与CdS结合位点,可有效解决上述问题,但增加了配体官能化的制备成本.本文采用简单的溶剂热反应将巯基乙酸修饰到Zr-MOFs材料的金属簇上,其中巯基官能团可作为锚定位点来固定Cd²⁺离子,并通过进一步的取代反应将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面,从而构筑具...     

低成本物理实验的研究

物理实验经费短缺,实验设备老化严重,学生达不到应有的实验效果。我校开展的低成本物理实验,通过随堂小实验、课外小制作、自制教具三个环节,达到了良好的教学效果。低成本物理实验真正的魁力是它可以做到成本低而智慧不低、技术不低、价值不低。     

Ni3V2O8催化性能与X射线光电子能谱分析

文章采用微波加热,草酸盐共沉淀法制备了Ni3V2O8催化剂,并对催化剂进行了BET,XRD,H2-TPR,XPS,TEM和电导等技术表征,分析研究了Ni3V2O8催化剂的丙烷氧化脱氢(ODH)制丙烯催化性能与其表面物种的关系.XRD,TEM和电导实验结果表明本方法制得的Ni3V2O8催化剂晶粒均匀,平均粒径为30 nm,具有p-型半导体性质.TPR和XPS实验结果显示Ni3V2O8催化剂中,晶格氧可以较容易转换成未完全还原氧,使催化剂内各种价态的钒之间易于进行氧化还原反应并形成氧缺位,从而催化剂的表面含有较多未充分还原氧物种O-和V4 物种.催化活性结果显示当丙烷的转化率为18.60%,丙烯选择性达到60.02%,在相同转化率条件下,比文献报道的NiO和Ni3V2O8共存催化体系中的丙烯选择性高,说明Ni3V2O8催化剂中存在未充分还原的O-和V4 物种有利于提高丙烯的选择性.     

一种40Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散补偿

提出了一种用于40 Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散(CD)补偿技术。采用2×2光开关,色散补偿光纤(DCF)等器件构成可调节色度色散补偿器;提取中心频率为12GHz的窄带电功率信号作为反馈信号控制可调节色度色散补偿器,提取的窄带电功率值随系统中的累积色度色散值的增大而减小。实验证明,整个补偿系统的最长响应时间为0.7 s;补偿范围和补偿精度分别为81.55 ps/nm和5.28 ps/nm,通过增加光开关的数量和缩短每段色散补偿光纤的长度可以进一步提高补偿范围和精度。通过对比补偿前后系统的眼图可以看出:该系统能有效地补偿40 Gb/s光纤通信系统中动态变化的色度色散。     

用于垂直腔面发射激光器的超薄光子晶体反射镜

提出了一种光子晶体反射镜作为垂直腔面发射激光器的P面反射镜,并分析了其反射特性。为了设计在850 nm波段具有高反射率和宽带宽的光子晶体反射镜,采用三维时域有限差分法对光子晶体反射镜的结构参数进行计算优化。结果表明,当二维光子晶体结构的气孔半径为84 nm,周期为212 nm,高度为90 nm时,对应TE光学模式的高反射率（R≥99.5%）带宽为106 nm,与中心波长之比为12.5%;同时对于TM光学模式的反射率低于80%,具有较宽的偏振选择性。并且光子晶体反射镜薄,串联电阻小,没有氧化物引入的电阻和应力问题。因此,提出的新型光子晶体反射镜可替代传统垂直腔面发射激光器的P型分布布拉格反射镜,提供高反射率和宽带宽,并提高器件的光电性能。     

并苯分子结的热电性质

通过运用非平衡格林函数方法,研究了基于并苯连接石墨烯纳米带的分子结的热电性质.主要考虑了并苯分子长度、并苯分子与石墨烯纳米带电极的接触位置对并苯分子结热电参量的影响.结果发现并苯分子结最大热电优值(ZTmax)对应的热导中声子贡献往往占据主导地位.当并苯分子的长度增加,声子热导单调减少,最终变得与并苯分子长度几乎无关.当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(上)部接触时,对应的ZTmax是最高的,然而当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(中)部接触时,对应的ZTmax是最低的.当温度增加时, ZTmax有单调增加的趋势,无关于接触位置.随着并苯分子长度的增加, ZTmax对应化学势的位置越靠近本征费米能级.以上发现能对未来设计基于并苯分子结的热电器件提供有价值的参考.     

金属纳米簇在CO2光催化还原中的研究进展

化石燃料的大量燃烧不仅造成能源危机，而且排放的二氧化碳（CO2）会使气候变暖。以清洁、储量丰富的太阳光作为能量来源，将CO2光催化还原为高附加值的化学产品是缓解当前环境问题和能源问题的主要方法之一。然而，CO2在常温常压下非常的稳定，因此需要设计并构筑高效光催化剂来捕捉和转化CO2，以达到高效光催化CO2还原的目的。在众多研究的光催化剂中，金属纳米簇因其具有独特的结构特点、优异的物理和化学性质，所以在光催化CO2还原领域得到了广泛的应用。基于此，我们首先对金属纳米簇进行了分类，将其分为贵金属纳米簇和非贵金属纳米簇；然后分别对贵金属和非贵金属纳米簇在光催化CO2还原中的研究进展进行了归纳与总结。本文通过及时全面概述近几年该领域的研究进展，从而为未来研究方向提供新思路。     

基于PSO–GPR含缺陷管道失效应力预测

传统对含缺陷管道失效应力的预测方法存在误差偏大的问题。针对该问题，利用MATLAB软件建立基于PSO–GPR(particle swarm optimization–Gaussian process regression)含缺陷管道失效应力预测模型。通过对60组含缺陷管道的试验数据进行测试，发现预测结果与实测结果均在95%置信区间内，表明可以将均值作为预测结果。对预测结果进行分析表明：高斯过程回归的预测结果与实测结果的最小相对误差为0.003%，最大相对误差为1.205%，平均相对误差为0.319%，基于预测结果和实测结果的散点均落在曲线y=x的±1.3%误差带中，验证了高斯过程回归预测模型的准确性，为管道的工程实际应用与维修提供较为精准的判断依据。     

Nb 管增强Cu-Nb 复合线材的结构及力学性能研究

Cu-Nb 复合材料兼具高强度、 高电导率以及高热稳定性等优势, 已成为脉冲磁体和电磁线圈导体材料的首选. 本文通过集束拉拔技术成功制备出了 Nb 管增强 Cu-Nb 三次复合线材. 综合利用 TEM/HRTEM、EBSD 等表征和测试手段分析了冷拉变形后材料的微观组织, 揭示了大塑性变形后 Nb 管增强 Cu-Nb 复合线材的微结构演变特征. 并基于线材强度与 Nb 芯丝的量化关系分析, 探讨了 Nb 管增强 Cu-Nb 复合线材的强化机理.