Cs阳离子掺杂对CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿电子性质的影响研究

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池被报道具有极高的功率转换效率,是下一代太阳能电池材料有希望的候选者,但其化学性质极不稳定,在高温高湿条件下易分解.本研究采用无机Cs阳离子取代CH_(3)NH_(3)PbI_(3)结构中的CH_(3)NH_(3)有机阳离子,利用第一性原理密度泛函理论,计算了未掺杂CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿和Cs阳离子掺杂钙钛矿的电子性质.结果表明,适当比例的Cs阳离子掺杂能够增强Pb-I的相互作用力,且Cs阳离子掺杂并未改变钙钛矿直接半导体的属性.Cs阳离子与Pb-I框架之间强的共价相互作用,导致Cs阳离子掺杂钙钛矿具有更加稳定的晶体结构.这项工作阐明了Cs阳离子掺杂钙钛矿材料高稳定性的潜在机理,可以为将来设计高效稳定的钙钛矿光伏材料提供一定的理论依据.

基于MCS-SBL算法的配电网故障定位方法

配电网拓扑结构复杂,传统方法往往需要大量测点信息且难以实现快速有效的故障定位,本文提出基于少量测点信息的故障定位方法。首先,利用等效原理建立一个欠定的故障节点电压方程;其次,利用多重测量向量模型的贝叶斯压缩感知算法求解方程,根据重构稀疏电流矩阵的非零元素位置求解故障区域,实现故障定位;最后,在IEEE33节点配电系统上进行仿真实验,结果表明,所提方法仅需要少量测点的故障前后正序电压分量便可有效定位故障,计算速度较快,并且基本不受故障类型、过渡电阻的影响,同时适用于单故障和多重故障的场景,具有较强的抗噪能力。

^(134)Cs 796 keV符合修正因子与源半径和高度关系研究

为准确测量源^(134)Cs活度浓度,研究源^(134)Cs特征γ射线符合修正因子与源半径和高度关系。针对其796 keVγ射线,依据衰变纲图分解^(134)Cs衰变为三个过程,采用蒙特卡罗仿真30种不同半径和高度源^(134)Cs衰变过程,记录每个过程无符合计数和符合计数,开展源^(134)Csγ能谱特征峰和符合修正分析。研究表明:^(134)Csγ能谱796 keV特征峰由三个不同衰变过程决定,并且每个均有发生符合相加概率,源^(134)Cs 796 keVγ射线符合修正因子与源半径和高度为二元五次多项式关系,源高度对符合修正因子影响较大,源半径对符合修正因子影响相对较小。

ZIF-67/CS对阳离子染料孔雀石绿的吸附性能研究

针对传统吸附剂与水相分离困难的问题,设计并制备了一种环境友好、成本低廉的壳聚糖复合材料ZIF-67/CS。针对吸附剂对孔雀石绿(MG)污染物的吸附性能,考察了污染物浓度、接触时间、吸附剂用量、pH和离子强度对其吸附性能的影响。利用XRD、SEM、FT-IR、TG等对其结构、形貌及热稳定性进行了表征。结果表明,在吸附实验中,303.15 K时ZIF-67/CS对MG的吸附等温线符合Temkin等温吸附模型;吸附动力学拟合结果表明,ZIF-67/CS对MG的吸附行为符合拟二级吸附动力学模型;吸附热力学结果表明吸附过程是自发的、吸热的。ZIF-67/CS对MG的吸附是一个复杂的化学吸附过程,主要由速率决定。

土壤游离铁CS AAS测定方法的验证

为提高游离铁的检测效率,本研究对游离铁(Fed)的测定(DCB法)提取液在原子吸收光谱仪上的检测进行验证。使用CS AAS上机时对特征参数包括标准曲线、检出限、检出下限、精密度、准确度进行验证及确认。确定线性范围为0~7.0 mg/L,非线性拟合回归方程相关系数0.999 8、检出限0.005 3 g/kg、检出下限0.021 g/kg。普通土壤样品检测精密度相对相差小于10%,相对标准偏差小于1.9%,满足方法中平行测定质量控制要求和《化学分析方法验证确认和内部质量控制要求》。对高、中、低3个有证标准物质进行6次测定,相对误差小于10%,满足正确度的要求,上机测试数据稳定可靠。

用于碳酸盐岩储层裂缝检测的GWO-CS-BP算法及应用研究

碳酸盐岩储层中的裂隙是油气的运移通道和储集空间,对于油气勘探、开发和评价都具有重要的指导意义。针对研究区碳酸盐岩储层裂缝检测的难题,提出灰狼布谷鸟优化BP算法(GWO-CS-BP),该算法是将GWO-CS(grey wolf-cuckoo search algorithm)与BP(back propagation)相结合形成的裂隙检测方法。将含裂缝信息的相干、曲率、倾角、方位角和构型张量等属性作为GWO-CS-BP神经网络的输入数据,在工区地质资料约束下根据测井数据获得裂缝发育水平评价指标,进而对研究区裂缝发育水平进行评价并划分等级。研究区碳酸盐岩储层裂缝发育水平检测结果表明,GWO-CS-BP算法能够综合各属性特点对研究区的裂缝发育水平特征进行二次误差控制,获得裂缝发育水平评价指标f s并将研究区裂缝发育水平划分为3个等级及4个裂缝存在区域。其中,当研究区裂缝发育水平参数的值适中时,即f s的值大于4.0且小于5.8时,C区域最有利于油气的聚集,高产井的分布数量较多。利用GWO-CS-BP算法对研究区的裂缝发育水平进行了精细评价,并得出裂隙发育水平参数f s,实现了GWO-CS算法改进的BP神经网络在裂缝检测中的有效应用。

PVA/CS多孔复合材料的制备及其对甲基橙的吸附性能研究

现阶段随着印染行业迅速发展,在为大众提供更多选择的同时,也导致污染问题日益严重。印染行业生产过程中,不可避免使用颜料和染料为其产品上色,此过程中会有污染物产生。目前,关于染料治理的研究得到重点关注。本文以聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)这一多孔复合材料为基础,探究该材料制备工艺,并通过实验,证明其对酸性染料的吸附性能。最终结果表明:制备的PVA/CS多孔复合材料,具备吸附酸性染料的功能,尤其是吸附甲基橙这一纺织工业常用染料效果良好。

基于绿色低共熔溶剂CS-1的TATB新型纯化方法与机理

为了解决TATB因溶解性差不适用于常规纯化方法的问题,采用反萃取技术,选用对TATB具有良好溶解性的新型绿色低共熔溶剂(CS-1),以水为反萃取剂,进行了TATB的纯化;对比了该法与其它纯化方法的不同,系统优化了该法中反萃取剂加入量、洗涤次数及干燥方式等条件对TATB的纯化影响,构建了纯度为(99.7±0.2)%,回收率为92.5%的TATB高效分离与绿色纯化方法。研究同时采用光谱过程监测和理论计算模拟,基于CS-1溶剂的TATB纯化动力学,探讨了基于氢键竞争和络合物解离的TATB纯化机制。

水泥碳化规律及其对^(137)Cs的吸附研究

水泥是放射性废物处置库建设所必需的胶凝材料。在处置库设计运行的年限内,环境中的CO_(2)会进入水泥中导致水泥碳化使其物化性能发生变化,从而影响其对放射性核素的阻滞性能。为考察水泥碳化对放射性废物处置库长期处置安全的影响,研究了水泥碳化规律及其对裂变核素^(137)Cs的吸附性能。采用多种表征手段研究了水泥碳化前后物化性质的变化,结果表明:碳化过程主要是水化产物Ca(OH)_(2)和水化硅酸钙向CaCO_(3)的转化,水泥比表面积随碳化程度的增强而增大。通过吸附实验研究^(137)Cs在碳化水泥中的吸附行为,考察碳化对水泥吸附^(137)Cs性能的变化,结果显示:碳化极大提升了水泥的吸附能力,且吸附能力随碳化程度的增强呈现先增大后减小整体明显优于未碳化水泥的变化规律;水泥吸附^(137)Cs为化学单层吸附,碳化并未改变水泥吸附^(137)Cs的机理。

表面改性Fe/CS调控CO加氢产物分布研究

CO加氢经费托合成制取高附加值化学品是实现煤炭清洁高效利用的重要途径之一,研发高效催化剂是实现产物分布定向调控、提高目标产物选择性并抑制C1副产物生成的关键。催化剂表面性质对CO的吸附活化、加氢活性和产物分布具有重要影响。以无水葡萄糖为碳源、乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制得碳载体,经H_(2)O_(2)、NH_(3)•H_(2)O表面改性和掺氮处理后,采用浸渍法分别制备了5Fe/CS-H_(2)O_(2)、5Fe/CS-NH_(3)•H_(2)O和5Fe/CS-N催化剂,探究了表面改性对费托合成产物分布的影响。采用XRD、SEM、TEM、N_(2)吸/脱附、TG-DTG、FT-IR、Zeta电位、XPS和拉曼光谱等对样品进行了表征。结果表明,不同表面改性方式对催化剂表面物化性质和催化性能影响显著。H_(2)O_(2)改性增加了催化剂表面—OH的数量,增强了表面亲水性,促进了Fe在载体上的分散,催化剂的热稳定性提高。在300℃、1.5MPa、空速为1000h^(-1)和n(H_(2)):n(CO)=2的条件下进行CO加氢反应活性测试结果表明,改性后的催化剂显著抑制了CH4的生成,提高了低碳烯烃选择性,从5Fe/CS的24.39%分别提高到5Fe/CS-NH_(3)•H_(2)O的34.94%、5Fe/CS-N的37.63%以及5Fe/CS-H_(2)O_(2)的43.57%。通过表面改性和掺氮处理调控催化剂表面性质实现了对产物分布的优化。

水泥离子侵蚀规律及其对Cs^(+)的吸附

水泥是放射性废物处置库建设的必需材料;作为第一道屏障在阻滞放射性核素迁移上发挥着重要作用.在处置库长期的服役过程中,水泥难免会被地下水中的SO_(4)^(2-)与Cl^(-)侵蚀,破坏其微观结构,改变其对放射性核素的滞留性能,从而危害处置库安全.为考察SO_(4)^(2-)与Cl^(-)侵蚀对水泥的影响,研究了水泥离子侵蚀规律及其对Cs^(+)的吸附性能.通过XRF、FT-IR、SEM、BET等多种表征手段探究了离子侵蚀前后水泥物化性质的变化,结果表明SO_(4)^(2-)、Cl^(-)分别与水化产物反应生成钙矾石、Friedel盐等膨胀产物,离子侵蚀后,水泥的比表面积及孔隙率增加;随着离子侵蚀程度的持续增加,侵蚀产物在孔隙内堆积降低了孔体积及比表面积.吸附实验结果表明,水泥净浆对Cs^(+)的吸附量为14.83μg·g1,5%的SO_(4)^(2-)、Cl^(-)侵蚀将水泥对Cs^(+)的吸附量分别提升至63.17μg·g^(-1)、82.29μg·g^(-1).吸附动力学及吸附等温模型拟合结果表明,离子侵蚀前后水泥吸附Cs^(+)均为单层化学吸附,离子侵蚀并未改变水泥吸附Cs^(+)的机理.

Cs/O沉积Na_(2)KSb光电阴极表面的第一性原理研究

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构.基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na_(2)KSb表面电子结构和光学性质的影响.对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明,Na_(2)KSb(111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性.当Na_(2)KSb(111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时,获得最大功函数下降量0.16 eV.表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移,并产生电荷累积,能形成有效表面偶极矩.通过分析能带结构和态密度,发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献,且引入O原子吸附后价带发生上移.此外,吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收,但是会导致表面紫外和可见光吸收变差.

^(137)Cs-γ射线辐射对大花威灵仙愈伤生长及分化的影响

以大花威灵仙(Clematis courtoisii)的胚根为试材,诱导出胚性愈伤后,采用激素配比和辐射计量分析方法,研究了激素配比和辐射计量对愈伤组织分化的影响,以期为大威灵仙植物组织培养和诱变种质创新相关研究提供参考依据。结果表明:6-BA 2 mg·L^(-1)+NAA 0.05 mg·L^(-1)是诱导愈伤分化的最佳培养基;使用不同剂量(0、30、60、90、120、150、180 Gy)的^(137)Cs-γ射线进行辐射处理,发现60 Gy辐射剂量对愈伤分化率影响最小,120 Gy为大花威灵仙的半致死剂量。^(137)Cs-γ辐射大花威灵仙愈伤组织的适宜剂量范围是60~90 Gy。

GO/CS复合微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

重金属六价铬离子对环境有着严重的污染,研发一种高效的吸附剂很有必要。采用相转变法制得壳聚糖/氧化石墨烯复合材料(GO/CS)。通过X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对微球的结构、表面形貌等进行了表征,并探究了复合微球的滴球温度、吸附剂加入量、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、吸附温度、吸附时间、吸附溶液pH、微球粒径等因素对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。结果表明:在滴球温度为30℃,吸附剂加入量为0.3 g、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为40 mg/L、吸附温度为40℃、吸附时间为120 min、吸附溶液pH=4的条件下,壳聚糖/氧化石墨烯复合微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能达到最高,最大吸附率达84.98%。

C50混凝土的制备及其对Cs^(+)、Ni^(2+)的吸附性能研究

为研究处置库屏障材料混凝土对放射性核素的阻滞能力,制备了C50混凝土材料并研究其对放射性核素的吸附能力。发现屏障材料C50混凝土主要由含钙和铝的硅酸盐矿物组成,其在微观尺度下呈现不规则多面体与板层结构,比表面积为2.786 m^(2)·g^(-1),且具有较强的非定形特征。通过吸附试验,发现实验条件下C50混凝土对Cs^(+)、Ni^(2+)具有较好的吸附能力,达到平衡后对Cs^(+)的K_(d)值达到19.400 L·mg^(-1),吸附容量达到0.316 mg·g^(-1);吸附Ni^(2+)的K_(d)值达到465.142 L·mg^(-1),吸附容量达到96.375 mg·g^(-1)。随着Cs^(+)、Ni^(2+)初始浓度的增大,C50混凝土对Cs^(+)的K_(d)值逐渐减小后趋于稳定,对Ni^(2+)的K_(d)值逐渐减小后稳定增大,吸附容量均逐渐增大。通过环境因素影响试验,发现实验条件下pH对C50混凝土吸附Cs^(+)的影响相对较小,C50混凝土对Ni^(2+)的能力随着pH上升而增大。不同离子对Cs^(+)抑制作用由大到小的顺序依次为:K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-),随着温度的升高,C50混凝土对Cs^(+)的吸附能力缓慢减小;对Ni^(2+)抑制作用从大到小的顺序依次为:Mg^(2+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)。Ni^(2+)的吸附能力随着温度上升缓慢增大。研究结果可为处置库的建设提供基础数据支持。

基于AAPC、CS与卡尔曼滤波的WiFi室内定位跟踪算法

针对基于位置指纹的WiFi室内定位技术的定位精度尚未达到实际应用要求的问题,提出一种融合自适应仿射传播(AAPC)、压缩感知(CS)与卡尔曼滤波的WiFi室内定位跟踪算法。其中,离线阶段使用AAPC算法生成具有最优聚类效应性能的聚类指纹,在线阶段采用CS与最近邻算法进行位置估计。最后,通过将卡尔曼滤波与物理限制相集成来进行定位跟踪。通过采集大量真实实验数据,证明了所开发的算法具有更高的定位精度和更准确的轨迹跟踪效果。

CS系列绳索取芯钻具在地浸型砂砾岩地层钻探中的应用

绳索取芯钻探技术已经比较成熟,但在地浸型砂砾岩地层钻探施工中仍然会遇到比较多的技术难题,主要由于地层条件比较复杂,常规的绳索钻具和施工工艺很难满足要求。通过对普钻单管取芯工艺和常规的绳索钻具取芯工艺特点进行研究,结合地质条件,优化钻孔级配、改善钻具结构、调整内外环空间隙、钻头水路结构等,对绳索取芯钻具、钻杆进行了创新设计,系统性优化了施工工艺方案,并通过实钻验证,成功地解决了绳索取芯钻具在地浸型砂砾岩地层钻探的难题。

BC/CS复合水凝胶的3D打印工艺研究

以细菌纤维素(BC)和壳聚糖(CS)为基质的水凝胶同时具有细菌纤维素的高生物相容性和壳聚糖的抗菌性能,在伤口敷料、组织工程等领域获得了广泛的应用,但其3D打印仍面临困难。本文利用BC和CS的物理特性和其交联机制,制备出可用于3D打印的BC/CS复合水凝胶油墨,同时使用纳米粘土作为流变改性剂,提升水凝胶的自支撑能力。对于交联方法,不再采用传统的浸泡方式,使用喷雾器将戊二醛溶液均匀喷洒在打印样品表面,既不会破坏样品的结构,也可以达到交联的目的。接着,构建了一种适合BC/CS复合水凝胶打印的3D打印系统,并在此基础上研究分析了喷头挤出压力、移动速度、打印高度对水凝胶精度的影响。本文提出的方法有望实现BC/CS复合水凝胶的墨水直写(DIW)打印提供指导。

花岗岩Sn-W-Nb-Ta-Rb-Cs-Li成矿作用的研究方法——以滇西南大同山稀土矿区土壤化探异常查证为例

滇西南大同山稀土矿区位于临沧花岗岩中南段,基岩主要为三叠纪黑云母二长花岗岩,属“S”型花岗岩,形成于同碰撞环境。临沧花岗岩分布区为Sn、W、Bi、B、Li、Rb、Cs、Pb、As、Sb高丰度区,在矿区内La-Y-Nb组合异常,但未进行检查。在矿区1∶50 000土壤地球化学调查中,圈定了16个综合异常。异常查证中,在13个综合异常区的半风化—微风化花岗岩中共采集19件化学分析样,分析了与综合异常相关的7种元素(Sn、W、Nb、Ta、Rb、Cs、Li)。本研究中总结了4种方法:(1)经岩石类型分析数值比较,除中粗粒黑云母二长花岗岩(ηγ^(c)T)与Cs_(2)O矿化有较密切关系外,其他岩石类型与矿化无明显关系;(2)通过样品分析数值比较,将样品划分为矿化元素、矿化程度不同的4种类型;(3)通过矿化系数分析,矿区可能存在Sn-W矿化、Rb-Cs矿化;(4)通过成矿系数分析,矿种的平均成矿系数由大至小为Rb_(2)O(0.6929)→Nb_(2)O_(5)(0.1445)→Cs_(2)O(0.0626)→Ta_(2)O_(5)(0.0378)→WO_(3 )(0.0195)→Sn(0.0101)→Li_(2)O(0.0098)。这4种研究方法对研究临沧花岗岩的成矿作用、进行成矿预测有较为重要的指导作用。在地质背景相似的地区寻找相似矿种,也可借鉴本文提出的研究方法。

基于IMOCS-BP神经网络的锂离子电池SOH估计

锂离子电池随着循环充放电次数的增长,其健康状态SOH(state-of-health)会随之发生一定程度的衰减。针对以上问题,设计了一种基于改进的多目标布谷鸟搜索IMOCS(improved multi-objective Cuckoo search)-BP神经网络的锂离子电池健康状态估计方法,在避免算法陷入局部最优的同时自适应改变布谷鸟搜索CS(Cuckoo search)算法更新概率和搜索步长,解决CS算法收敛速度慢和求解精度低的问题。以IMOCS算法和BP神经网络结合,对节点空间范围进行全局搜索,降低权值和阈值的初值对BP神经网络的影响,实现参数优化。通过Matlab仿真,验证了基于IMOCS-BP神经网络的SOH估计算法误差低、性能强,实现了锂电池SOH的精准预测。