金属单原子催化剂增强硫正极动力学的研究进展

单质硫具有理论能量密度高(2600 Wh·kg-1)、放电比容量高(1672mAh·g-1)、成本低等优势,是锂硫电池的理想正极材料。然而,在充放电过程中硫正极迟缓的反应动力学显著地限制了锂硫电池的性能。金属单原子催化剂(SMACs)具有独特的电子结构、金属含量低、理论上100%的原子利用率、催化活性高等优势,其不仅有效地促进了不同中间相的转化反应,而且可为含硫物质提供丰富的锚定位点,从而显著优化硫正极氧化还原反应动力学、多硫化物的穿梭行为和锂硫电池电化学性能。本文以剖析金属单原子催化剂与硫正极间的相互作用为出发点,结合其催化效应表征技术,重点解析了不同类型单原子催化剂的构筑策略、活性调控及其优化硫正极氧化还原行为的机制,展望了金属单原子催化剂在锂硫电池领域面临的挑战和未来发展方向。     

物理化学理论课与实验课的融合教学模式探索

开展物理化学理论课与实验课相融合的教学。理论课教学过程中找准切入点融入实验原理,加深学生对知识的理解,调动学生的学习兴趣和求知欲,课堂气氛活跃,学生融入课堂并互动。实验课上引导学生学习实验设计思路与方法,提出严格的数据记录与处理要求,学生实验报告的逻辑性增强,可独立对实验结果进行讨论,能够正确分析实验误差可能的原因,对实验方案、方法和仪器可提出改进的意见和建议。通过理论课与实验课融合的教学模式可培养学生的逻辑思维能力和实践能力。该教学模式的实施需要学校和系部强有力的政策保障。     

介电材料挠曲电系数测定平台的研制

挠曲电材料在传感、驱动方面呈现出的优良特性,使其在结构健康监测领域具有极大应用前景。挠曲电系数是衡量材料挠曲电效应的重要指标,对其测定受限于微小位移、微小电量的精确测量。本文分析了测定挠曲电系数的关键环节,提出了测定挠曲电系数的实验方案,利用锁定放大器和压电微驱动器以及超景深三维显微镜构建测试平台,精确测量微电量及微位移,进而准确测定挠曲电系数。在室温下对钛酸锶钡(Ba0.75Sr0.25TiO3)试样进行了研究,初步测量了纵向挠曲电系数以及横向挠曲电系数,验证了用该平台测定挠曲电系数的可行性,为进一步开展挠曲电材料的研究和应用提供了基础实验平台。     

预富集单波长激发能量色散X射线荧光光谱法现场测定地表水中10种重金属

为实现现场快速定量分析地表水中的多种重金属元素,建立了一种树脂预富集-单波长激发能量色散X射线荧光光谱法现场准确快速测定地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 10种元素的分析方法。对该方法其中的树脂预富集条件进行了优化,结果表明最佳预富集条件为：树脂粒度38μm-75μm;水样体积30mL;水样流速6mL/min;预富集完成后即刻测量;样品pH值为5。在方法学方面考察了该方法的检出限、精密度、正确度,其中Cr(Ⅵ)、Cu、Zn、As、Cd、Pb 元素的检出限低于地表水环境质量标准GB 3838-2002的限值要求;精密度中相对标准偏差范围为2.13%~10.4%;加标回收率为90.0%~114%之间。采用该方法测定实际地表水样品,并与ICP-MS法进行比对,其测定结果基本一致。研究表明该方法检出限可以满足地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 的检测要求,精密度和准确性较好。该研究对地表水中无机元素分析方法的拓展进行了有益尝试和积累,并为后续相关标准制订提供有益参考。     

2.5MJ高温超导储能磁体的单圈嵌套式屏蔽研究

随着高储能量的高温超导储能磁体在电力系统中的应用日益广泛,对高储能量磁体周围漏磁场的屏蔽愈加重要.本文利用有限元仿真软件ANSYS分析了储能量为2.5MJ的高温超导磁体周围的漏磁场分布,并对其进行同轴嵌套式主动屏蔽.根据理论计算确定屏蔽磁体的几何尺寸和应加载的电流密度,并对四个不同几何参数的嵌套式屏蔽磁体进行仿真分析,最终确定了效果较好的屏蔽方案.     

测量时间分辨拉曼谱实验装置的研制

测量时间分辨拉曼谱实验装置的研制王晶晶金榕周赫田邹英华（北京大学物理系人工微结构及介观物理国家重点实验室北京１００８７１）孙志勇（北京理工大学四系４３１教研室北京１０００８１）ＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｅｔｕｐｆｏｒＴｉｍｅ－ＲｅｓｏｌｖｅｄＲ...     

苯并呋喃-3-甲酸乙酯的合成方法改进

苯并呋喃骨架广泛存在于天然产物与合成药物中,许多苯并呋喃类衍生物具有重要的生理、药理和毒理学活性,其合成方法备受人们的关注。本文通过"一锅法"合成苯并呋喃-3-甲酸乙酯,在Et_3N存在下以甲苯作溶剂、邻碘苯酚与丙炔酸乙酯的投料摩尔比1∶1. 5,室温反应20min后加入K_2CO_3和Pd(OAc)2/PPh3,85℃反应3. 5h,产率达到78%。本方法避免了反应过程中使用毒性较大的重氮类化合物,反应步骤少,时间短,操作简便,产率较高,并且可以较方便地对目标分子进行结构改变和修饰,对类似化合物的合成具有指导作用。     

单光子波长调制吸收光谱用于1.5 μm激光器的波长锁定

提出了一种kHz调制频率量级的单光子调制技术,实现对激光器的实时锁定. 通过探测乙炔气体的单光子吸收光谱,对离散的单光子响应脉冲进行锁定放大, 获得激光器频率锁定的鉴频曲线.将1.5 μm分布反馈半导体激光器的输出频率稳定在乙炔气体 ν₁ + ν ₃带P5e支吸收峰上,在175 s内典型激光频率起伏小于25 MHz. 这种基于单光子波长高频调制吸收光谱的稳频技术消除了低频段较高背景的噪声, 可应用于单光子量级的量子保密通讯系统以及光学波分复用系统.     

高双折射光子晶体光纤中均匀布拉格光栅的特性

研究了具有高双折射的光子晶体光纤(HB PCF)中均匀布拉格光栅(FBG)的光谱特性。利用紧凑的超格子模型,对光子晶体光纤的传输特性进行分析,研究正向传输和反向传输的模式之间的耦合规律,从而研究写入光子晶体光纤中的均匀布拉格光栅的特性。首先给出具有C6v对称性的零双折射光子晶体光纤中光纤布拉格光栅的布拉格波长λB随光纤结构参量的变化规律;然后分析一种高双折射光子晶体光纤中的光纤布拉格光栅的光谱特性,高双折射使两个不同偏振态的反射峰分开较大;最后分析了一种常用的双模双折射光子晶体光纤中光纤布拉格光栅的光谱特性,LP01模和LPe11模的两个偏振态对应的反射谱都由于高双折射而分开。     

四角状氧化锌纳米材料的场致发射平板显示器

利用真空封装工艺，制备了四角状氧化锌纳米材料的平板显示器，研究了其阴极的场致发射的特性，实现了显示器的全屏点亮.通过显示器稳定性的讨论，发现四角状氧化锌纳米材料在低真空也能有较好的场发射特性.实验结果表明了氧化锌纳米材料是一种很好的场致发射阴极材料. 关键词： 纳米材料 场致发射 平板显示器