阳极氧化法制备高品质TiO2纳米管光子晶体及其光子带隙调控研究

采用具有电压补偿机制的程控阳极氧化电压波形设计,成功制备出周期结构明显改善的高品质TiO2纳米管光子晶体。研究表明,适当的补偿电压能有效地解决在阳极氧化过程中因电流衰减导致TiO2纳米管光子晶体周期结构均匀性降低的难题,可使其光子带隙的品质明显提高;此外,通过对阳极氧化高低电压持续时间及反应过程中温度的调节,可实现对其光子带隙位置在可见光范围内的有效调控,并发现TiO2纳米管光子晶体的电子带隙宽度,随阳极氧化高电压持续时间的增加略有变宽,随电解液温度的升高而变窄。

基于差分进化遗传优化的移动机器人轨迹跟踪控制

为了提高轮式移动机器人的轨迹跟踪精度,提出了一种基于差分进化遗传优化的轮式移动机器人轨迹跟踪控制器。首先,针对四轮机器人建立了运动学模型;接着,以移动机器人的侧向距离和航向偏角作为控制变量,构建了机器人的轨迹跟踪PID控制器;最后,利用差分进化遗传算法实现了控制器参数的整定优化。轨迹跟踪测试结果表明,与其他控制器相比,基于差分进化遗传优化的控制器的控制精度得到了进一步提高,从而验证了控制器的有效性。

复合微生物净水剂在仿刺参养殖中的应用

为探究光合细菌与芽孢杆菌复合微生物制剂的净水能力,以实验室分离保存的1株光合细菌PSB1和1株芽孢杆菌BS1为研究对象,通过测量人工污水中氨氮质量浓度、硫化物质量浓度、化学需氧量的变化确定2株菌混合的最优密度配比为2∶1。在该混合配比下,污水中氨氮的质量浓度由4.68 mg/L降至0.39mg/L,硫化物质量浓度由0.62mg/L降至0.26mg/L,化学需氧量由4.02mg/L降至2.35mg/L。安全性试验表明,复合微生物净水剂砷含量为0.017mg/kg,镉含量为1.634×10^(-4) mg/kg,均低于国家标准中规定的含量,且未检测出黄曲霉素B_(1)、志贺氏菌等成分,符合安全标准。为进一步探究复合微生物净水剂对养殖污水水质的影响,研究在仿刺参养殖试验过程中投放该复合微生物净水剂,测量养殖污水中化学需氧量及氨氮、硫化物质量浓度变化。结果表明,在水体pH7.0~8.5、盐度25~35时,复合微生物净水剂对氨氮、硫化物和化学需氧量均有很好的降解作用。