物相调控对铌酸钠纳米棒压电-弱可见光协同催化的优化作用

半导体材料能够吸收光能产生电子空穴对,利用光催化实现环境废物降解,然而其催化效率受环境光条件和天气等因素严重制约。因此,有必要研发能够利用环境中的水波能和光能协同作用的催化剂,以有效提升水相环境的污染物降解效率。无铅钙钛矿结构的铌酸钠具有适宜的能隙和压电性能,因此具备实现光-压电协同催化的潜力。通过水热法合成并调控了铌酸钠纳米棒的物相结构,探究了其对光-压电协同催化中的性能增强机制。虽然两种物相的铌酸钠光催化效率差异较小,但相较NaNbO_(3),Na_(7)(H_(3)O)Nb_(6)O_(19)14(H_(2)O)表现出更高的压电性能,因此在压电光催化过程中能够更好地促进光生电子空穴对的分离,从而大幅提升了水中四环素的降解效率。进一步对材料物相调控方法、催化机理等开展研究,揭示了空穴和羟基自由基在催化过程中起到关键作用,研究结果能够为高效光-压电协同催化剂的设计、开发和优化提供参考。

改性氮化碳/铜基MOF纳米复合材料修饰电极对草甘膦的电化学检测研究

使用铜基MOF材料(Cu-BTC)和含羰基杂环的介孔氮化碳(CN)合成的纳米复合材料修饰电极构建了电化学传感器,采用差分脉冲伏安法检测水环境中的草甘膦。该传感器的检测机理是通过Cu^(2+)与草甘膦发生络合反应,使得响应电流发生降低。所制备的材料通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射技术、X射线光电子能谱和傅立叶变换红外光谱等进行表征,确认了其形貌与结构。实验结果表明,该传感器具有高的灵敏度,检出限为0.1576 pg/L,线性范围为10^(-6)~10^(-12)g/L,对草甘膦具有良好的选择性。当评估该传感器以检测实际水样中的草甘膦时,回收率达到94%~107%,表现出很高的准确性和实用性。

益母草注射液通过其生物碱成分上调Tie-2、VEGFR2和VEGF促进斑马鱼血管新生

目的:研究益母草注射液在斑马鱼血管损伤模型中的促血管生成作用,并阐明潜在的物质基础和分子机制。方法:采用HPLC-PAD和TLC技术检测益母草注射液的主要成分;利用舒尼替尼诱导转基因Tg(flk1:eGFP)斑马鱼血管损伤模型,益母草注射液干预治疗后,测量斑马鱼节间血管(ISVs)长度,QT-PCR检测血管生成相关基因的表达水平。结果:发现益母草注射液的主要成分是水苏碱、胆碱和葫芦巴碱;其中,益母草注射液、葫芦巴碱和胆碱可减轻化学诱导的斑马鱼血管损伤,其作用机制涉及益母草注射液上调Tie-2、VEGF和VEGFR2的表达,其主要成分葫芦巴碱上调Tie-2和VEGF的表达,胆碱上调VEGF和VEGFR2的表达。结论:益母草注射液及其主要生物碱成分可通过上调Tie-2、VEGFR2和VEGF来促进血管生成。

室内VLC-WiFi异构网络中多色载波资源分配

可见光通信接入点(VLC AP)在室内密集部署的方式在扩大VLC-WiFi系统容量的同时,增加了覆盖的小区间干扰。为了降低小区间干扰,提高系统的吞吐量和平均用户满意度,本文设计了多色载波分配与功率控制(MCAPC)的资源分配方法。该方法依据VLC AP的部署位置和信道特性,采用软频率复用方法确定各VLC AP的无干扰的主载波和多色副载波,并设计基于匹配博弈的载波和子频带分配算法为用户分配异构网络的频带资源;最后,设计基于功率控制效用值的干扰抑制的载波功率控制算法进一步抑制小区间干扰。研究结果表明,所提MCAPC方法能够提高室内多色VLC-WiFi异构网的系统吞吐量和用户的平均满意度。

基于优化奇偶重构法的光伏阵列自适应重构技术设计

对于光伏阵列而言,阴影遮挡和阵列损坏会导致其输出功率降低。为了提升光伏阵列的输出功率,提出了一种优化的奇偶重构方法(Optimized Odd Even Configuration,OOEC),纠正了奇偶重构法(Odd Even Configuration,OEC)在局部阴影超过4列时,重构效果差的缺点。所提出的方法将光伏阵列分为自由重构模块和固定重构模块,根据不同的阴影情况调整连接方式,确定最佳的连接关系,并与Arrow So Du ku,Zig-zag,OEC三种方法进行仿真实验对比,仿真结果表明,经过OOEC重构后的光伏阵列输出功率明显提高,光伏阵列的PU输出特性曲线更加趋向于单峰,并且从失配损耗,功率提升百分比,性能比,均衡指数上看来,OOEC有着更好的性能。

植物热激蛋白功能及表达调控的研究进展

热激蛋白(heat shock proteins,HSPs)在生物体中广泛存在,作为分子伴侣(molecular chaperone)参与蛋白质的折叠、转运、降解以及蛋白复合体的组装等。热激蛋白的种类及其功能具有多样性,并且在细胞内定位于胞质和核以及质体(plastid)、线粒体和内质网等多种细胞器。热激蛋白在植物响应冷、热、盐和干旱等非生物胁迫中具有重要的作用。同时,其还参与植物应对细菌、真菌和病毒等生物胁迫。此外,热激蛋白在植物体的生长发育过程中也发挥着重要作用。本文对热激蛋白的种类及其在植物生长发育和逆境响应中的功能进行了总结和讨论,以期为相关研究提供参考。

三维角联锁机织铺层复合材料的开孔拉伸性能

为了研究孔径对三维角联锁机织铺层复合材料拉伸性能的影响,制备了三种不同孔径的三维角联锁机织铺层复合材料并测试了其拉伸性能,并利用非接触全场应变测试系统和显微图像分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,在拉伸过程中应变集中区域从孔的周边过渡到左右两侧,应变累计变化速率随着孔径的增大而增大。相比于开孔前样品,6、10、14 mm三种孔径样品的拉伸强度分别下降了23.13%、44.47%、50.08%,开孔试件的模量分别下降了16.92%、14.93%、22.25%。拉伸破坏包含纱线断裂、纤维拔出、界面脱粘等形式,其中较大孔径(14 mm)条件下,断口处分层破坏现象不显著。

高增益反射型超表面多波束双频天线设计

提出了一种高增益多波束双频天线,通过超表面的电磁调控特性实现在双频段的波束聚焦和波束偏转。所设计的多波束双频天线由反射型超表面和双频微带天线两部分组成。为实现焦距为40 mm的波束聚焦和±30°波束偏转,将双频微带天线放置在超表面下方40 mm的水平面上。根据天线上方相位近似于0和π的两个超表面单元合理排布,天线位于焦点正下方时在14.5 GHz和22.7 GHz实现了波束聚焦,天线偏离焦点±35 mm处时在14.5 GHz和22.7 GHz实现了±30°波束偏转。仿真结果表明,不同位置天线在双频段实现了不同的波束调控效果,相较于没有超表面时,天线低频段内增益增大了11.56~14.03 dBi,高频段内增益增大了10.74~13.07 dBi。所设计的超表面天线实现了在双频段的高增益、波束调控性能。

Cu_(3)Mo_(2)O_(9)/Mn_(0.3)Cd_(0.7)S S型异质结的构筑及其光解水产氢性能研究

采用超声辅助研磨煅烧法制备了Cu_(3)Mo_(2)O_(9)/Mn_(0.3)Cd_(0.7)S S型异质结光催化剂,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、固体紫外漫反射等测试技术表征了样品的物相、形貌、化学元素组成以及光吸收能力等物理化学性质。在可见光加近红外光照射下进行了光催化析氢性能测试,结果表明,Cu_(3)Mo_(2)O_(9)/Mn_(0.3)Cd_(0.7)S复合材料的光解水产氢性能均优于纯相的Mn_(0.3)Cd_(0.7)S和Cu_(3)Mo_(2)O_(9),其中Cu 3Mo 2O 9的质量分数为1%的Cu_(3)Mo_(2)O_(9)/Mn_(0.3)Cd_(0.7)S显示出最佳的产氢速率(1.554 mmol·h^(-1)·g^(-1)),是Mn 0.3 Cd_(0.7)S的5.5倍。且经过四次循环实验后仍保持较好的光催化活性。此外,根据电化学测试以及红外热成像结果提出了合理的机理,Cu 3Mo 2O 9的光热效应与S型异质结的协同作用是Cu_(3)Mo_(2)O_(9)/Mn_(0.3)Cd_(0.7)S光催化活性提高的关键。

Mo-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S@NiCo_(2)S_(4)掺杂-异质结体系的制备及其双功能光催化性能研究

采用溶剂热与水热法制备了Mo-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S@NiCo_(2)S_(4)掺杂-异质结光催化剂,系统表征了光催化剂的晶体结构、元素组成、微观形貌和光电性能,通过差分电荷密度的计算并阐释了电子转移方向。结果表明,Mo的掺杂改变了Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的晶格和能带结构,异质结的构筑增加了光催化活性位点,加快了电子转移速率。在可见光照射下,通过降解四环素(TC)溶液同时产氢来考察双功能光催化剂的活性。60 min内,TC的降解率可达75%,氢气产量达1146.72μmol/g/h。

O-GlcNAc糖基化修饰的研究进展

蛋白质的N-乙酰氨基葡萄糖(O-linked-N-acetylglucosamine,GlcNAc)修饰是一种广泛存在于真核细胞内的O-连接的单糖修饰,其通过β-糖苷键将GlcNAc与细胞质或核蛋白上的丝氨酸或苏氨酸残基结合。O-GlcNAc糖基化修饰可以调控基因的表达、调节信号转导、参与免疫保护和细胞代谢等生理过程,其异常表达与某些疾病相关,如糖尿病、癌症、心血管和神经退行性疾病等,明确蛋白质的糖基化修饰位点对阐明疾病的发生具有重要意义。由于O-GlcNAc修饰是一种动态、化学计量的修饰,质谱检测信号响应低,导致位点鉴定困难。本文将基于O-GlcNAc的生物学功能,对O-GlcNAc糖蛋白的富集方法进行归纳总结,为未来O-GlcNAc相关研究提供思路。

刺激响应型纳米载体的设计和研究进展

刺激响应型纳米载体主要包括内源性、外源性、双重和多重刺激响应型纳米载体等。内源性刺激响应型纳米载体的设计主要基于肿瘤组织和健康组织之间存在的一些内在生理学显著差异;外源性刺激响应型纳米载体的设计,通常会采用远程装置,具有靶点特异性和药物时-空可控释放的优点;双重和多重刺激响应型纳米载体与单刺激响应型纳米载体相比,具有多功能协同功效的优点。本文主要综述了内源性、外源性、双重和多重刺激响应型纳米载体的设计和研究进展,并对其在肿瘤治疗中的应用前景进行了展望。

一种新型共面波导馈电Ku波段准八木贴片天线的设计

本文设计了一种中心频率为15 GHz、基于共面馈电结构的Ku波段准八木“贴片”天线,该天线结构相对简单、工作频段较宽并且具有较高的增益特性。该设计通过分析、添加并且优化寄生竖向“贴片”的方式实现特定频率范围内电感或电容的改变,从而达到提高天线带宽的目的。研究还表明:在两侧竖向“贴片”的两端添加横向“贴片”,通过调整横向“贴片”的方向,以及改变寄生贴片的参数,可以进一步地提高天线带宽。本设计提出的准八木“贴片”天线的工作频段比初始天线相对带宽提高了13.3%,工作频带内峰值增益达到8.3 dBi,平均增益达到7.5 dBi,工作频带内平均效率为75%。该新型天线可广泛应用于无线通信系统中,并可用作阵列元为设计相控阵、有源阵列以及毫米波成像阵列提供支持。

基于TiO_(2)的近红外大数值孔径、高聚焦效率、高透射率会聚透镜

利用相位调控原理设计了一种基于TiO_(2)材料的具有非周期同心圆环形高折射率差亚波长光栅结构的会聚透镜,可实现大数值孔径、高聚焦效率、高透射率、低损耗特性,同时具有体积小、易集成的优点。采用时域有限差分法对提出的透镜结构进行仿真和分析,工作波长为850 nm时,该透镜透射率为90.5%,焦距约为10.4μm,焦斑的半高全宽为0.61μm。通过对仿真得到的数据进行分析,可得数值孔径为0.92,聚焦效率高达91.07%,损耗为0.41 dB,平衡了高数值孔径与高聚焦效率之间的矛盾,可在小器件直径下接近衍射极限实现点会聚效果。

BaTiO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Sb_(1/3))O_(3)陶瓷的储能特性研究

采用固相法制备了(1-x)BaTiO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Sb_(1/3))O_(3)(x=0,0.08,0.12,0.16)(BT-x BMS)陶瓷。系统研究了不同含量的BMS对BT基陶瓷的微观形貌、结构、介电和铁电性能的影响。结果表明:BT-x BMS陶瓷为单一的钙钛矿结构。随着BMS含量的增加,BT-x BMS陶瓷呈现出细化的晶粒尺寸,同时从正常铁电体逐渐转变为弛豫型铁电体。此外,BT-x BMS陶瓷的剩余极化显著降低,有助于获得优异的储能性能。当x=0.12时,在460 kV·cm-1的电场下获得最优的可回收储能密度(W_(rec)=3.06 J·cm^(-3))和储能效率(η=94.02%)。结果表明BT-x BMS陶瓷在介电电容器领域具有巨大的应用前景。

多智能体系统中的同步问题综述

多智能体系统的同步问题在机器人网络、传感器网络、电力网络、社交网络等诸多领域有着广泛应用。首先,介绍了多智能体系统和多智能体同步问题的相关背景。随后,对多智能体系统模型和多智能体同步的基本概念进行了阐述,着重介绍了多智能体的状态同步和输出同步及其研究现状。从多智能体自身特性和网络拓扑结构的特性出发,列举了自适应控制,事件触发控制等常见的同步控制器。最后,对多智能体同步问题进行了简要总结和展望。

面向6G通信的SnSe_(2)薄膜太赫兹波探测器

第六代通信(6G)技术以其宽带宽、高速传播、保密性强等优势成为了通信技术的发展方向,并计划于2028年商用。然而,由于6G波段电磁波的光子能量较低而在室温下缺乏高效的探测手段,这也成了制约6G技术发展的因素之一。近年来,低带隙纳米材料的发展,为太赫兹波检测提供了一种低成本、高灵敏度的探测手段。对大面积、高灵敏度的薄膜太赫兹波探测器进行研究,同时引入532 nm激光和强垂直磁场进行调控,研究了外场作用下的探测性能变化,得到了外场对太赫兹波的探测效果具有极其显著的提升。因此,少层和多层SnSe_(2)薄膜在外场调控下对于太赫兹波探测有明显的提升作用,这一研究也证明了,外场调控下的SnSe_(2)薄膜对6G探测技术的发展具有重要意义。

AlCrFeMoSi_(x)高熵合金的显微组织和性能研究

采用非自耗真空电弧熔炼法制备了AlCrFeMo和AlCrFeMoSi_(x)高熵合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计及电化学测试系统等技术,研究了Si的加入对AlCrFeMo高熵合金的显微组织和性能的影响。结果表明:加入Si元素后,AlCrFeMo高熵合金相结构由单一体心立方(BCC1)结构转变为由BCC1和BCC2组成的双相结构,且形成了少量的Cr_(5)Si_(3)和Mo_(3)Si。这是因为Si元素不仅是BCC相形成元素,也因为其与金属元素间高的负混合焓促进硅化物的形成;Si添加也使AlCrFeMoSi_(x)高熵合金的显微组织转变为枝晶组织加片层状组织。这些变化引起的第二相强化作用、晶界强化作用以及Si原子的固溶强化作用使AlCrFeMoSi_(x)合金的硬度由394 HV升高到549 HV。同时,混合组织间电位差使合金表面发生严重的电偶腐蚀,导致AlCrFeMoSi_(x)高熵合金的腐蚀电流密度由1.71×10^(-8)增加至5.54×10^(-8)A/cm^(2)。

生物碳导电剂增强印染废水脱盐性能研究

流动电容去离子(Flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术是一种用于污水处理的高效脱盐技术。由于流动电极浆内活性物质的导电性低,抑制了FCDI的电流效率和脱盐性能。因此,通过引入生物碳材料如碳化细菌纤维素(Carbonized bacterial cellulose,CBC)、碳化几丁质(Carbonized chitin,CCH)和碳化秸秆(Carbonized straw,CSW)作为导电剂加入流动电极,以提高活性材料[活性炭(AC)]的利用率。研究发现:在施加电压为1.8 V和盐水浓度范围为1.01~35.00 g/L的条件下,质量分数为5%的AC中加入质量分数为0.25%的CBC的除盐率为1.26~5.92 mmol·L^(-1)·(m^(2)·s)^(-1),高于质量分数为5%的AC的除盐率[0.09~2.58 mmol·L^(-1)·(m^(2)·s)^(-1)]。电化学和物理表征分析进一步表明,与引入球形炭黑颗粒(Carbon black,CB)相比,CBC可以更有效地在流动电极中形成相互连接的导电网络,从而提高流动电极的整体导电性。最后,所建立的FCDI系统在印染尾水脱盐中显示出良好的效果和应用潜力。

0D/1D Cd_(0.5)Zn_(0.5)S/VO_(2)S型异质结的构建及其可见光催化析氢性能研究

采用共沉淀法制备了零维/一维(0D/1D)Cd_(0.5)Zn_(0.5)S/VO_(2)(CZS/VO)S型异质结光催化剂。采用X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描和透射电子显微镜等,表征了样品的物相结构、元素组成及微观形貌等,测试了材料的可见光催化析氢性能。研究结果表明CZS/VO复合材料具有优异的可见光催化析氢活性。其中,当VO的质量分数为10%时,CZS/VO催化剂的析氢速率最高可达7.2 mmol·h^(-1)·g^(-1),是单相CZS的4.2倍,并且在四次循环试验中表现出良好的循环稳定性。这主要归因于其独特的0D/1D形貌和S型异质结的协同作用显著加速了光生载流子的界面迁移和分离,同时使载流子具有更高的氧化还原能力。