CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)梯型异质结增强PMS活化性能用于高效抗生素去除

利用光催化剂中产生的光生电荷活化过一硫酸盐(PMS)用于抗生素等污染物的去除,由于结合了光催化反应和PMS活化的独特优势,近年来引起了广泛的关注。然而,对于单一光催化剂,严重的光生电子空穴对的复合限制了其活化PMS的效率。于此,本文构建了CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)光催化剂,通过梯型异质结促进电荷分离,实现高效PMS活化。通过X射线衍射仪技术(XRD)、高分辨透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外-可见漫反射光谱(UVVis)等分析手段对所制备催化剂的形貌和结构进行了详细的表征。另外,通过在可见光照射下降解四环素(TC),系统地研究了CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)的催化活性。结果发现,与CuWO_(4-x)和Bi_(12)O_(17)Cl_(2)相比,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)表现出了明显增强的四环素降解活性:在加入微量的PMS及可见光照射30分钟后,对四环素的降解效率达到了94.74%。X射线光电子能谱以及捕获实验结果表明,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)复合材料遵循梯型异质结电荷迁移机制。得益于梯型异质结的构建,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)光催化剂中电子和空穴的传输与分离效率得到显著提高,同时还能保持复合材料最佳的氧化还原能力。此外,对比反应前后样品的X射线光电子能谱结果,发现铜离子和氧空位也参与PMS活化,这将促进反应中活性自由基的产生,从而进一步提高了TC的降解效率。本研究为合成可高效活化PMS和降解抗生素的梯型异质结光催化剂提供了新的思路。

MOF/CdS梯型光催化剂同时进行苯甲醇氧化和析氢反应及其机理研究

太阳能驱动的光催化水分解制氢是一种清洁、可持续的技术,可以减少碳排放.一般来说,光催化全解水的析氧半反应过程需要消耗四个空穴,且迟缓的反应动力学会抑制整体反应,因此光催化全解水极具挑战性.在光催化制氢中通常利用空穴牺牲剂来提升产氢半反应的效率.然而,这些过程会产生无用的氧化产物,造成光生空穴氧化能力的浪费,且增加了系统成本.因此,构建一个由光催化产氢和选择性有机合成相结合的双功能氧化还原体系,可同时利用光生电子和空穴,并且产物中氢气和高附加值的有机产品容易分离,因此具有较高的可持续经济效应.利用梯型异质结将两种带隙适合且能带结构匹配的光催化剂复合在一起,可以最大程度地利用两种光催化剂的氧化还原能力,为解决上述问题提供了一条理想途径.本文采用化学浴法将CdS纳米颗粒原位生长在锆基金属有机框架UiO-66-NH_(2)(U6N)上.在光照条件下,梯型异质结催化苯甲醇选择性氧化生成苯甲醛和氢气的性能大幅度提升,UC0.75(U6N/CdS理论质量比为0.75)复合物光照3 h产氢速率为630μmol·g^(-1)h^(-1),同时苯甲醇氧化为苯甲醛的选择性达到99%.原位辐照X射线光电子能谱结果表明,UC0.75梯型异质结界面的电子转移路径,在暗态下电子由CdS转移到U6N,在光照下电子由U6N转移到CdS.利用飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱进一步研究了异质结的载流子迁移的动力学信息,结果表明,复合样品中基态漂白信号衰减时间减少,梯型异质结界面处电子转移效率较高.此外,通过原位漫反射红外傅里叶变换光谱、电子顺磁共振和同位素实验揭示了苯甲醇的氧化机理,光照下,位于U6N的光生空穴与苯甲醇相互作用,先氧化苯甲醇上的α-C产生·CH(OH)Ph,然后进一步氧化产生苯甲醛,同时,CdS上的光生电子与水中产生的H+结合产生氢气.综上,本文通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)光谱来阐述梯型异质结的电子转移机制,并为金属有机框架/无机物复合光催化剂的设计提供了借鉴.

肉制品中猪肉源成分的Proofman-梯型熔解温度等温扩增检测

建立一种基于Proofman探针(proofreading enzyme-mediated probe cleavage)的梯型熔解温度等温扩增(ladder-shape melting temperature isothermal amplification,LMTIA)方法检测肉制品中的猪肉成分。选取猪细胞核中的特异性基因PRLR为靶基因,设计LMTIA引物和Proofman探针。通过优化反应体系,对所建立的方法进行特异性、灵敏度和最低检测限结果评价。结果表明:所建立的Proofman-LMTIA方法可在30 min内完成检测;相对于从鸡肉、鸭肉、牛肉、羊肉、猫肉、狗肉、玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉、小麦粉中提取的基因组DNA,可特异性检测猪基因组DNA;检测灵敏度为1 ng/μL,对人工模拟的混合肉样中猪肉的最低检测限为0.1%。所建立的Proofman-LMTIA方法对猪肉成分有较好的特异性,能够快速、准确检测出肉制品中的猪肉成分,可对猪肉掺假进行快速检测。

氧化锌基梯型异质结光催化剂

随着工业的快速发展和化石燃料的过度开发使用,能源危机和环境污染日益严重.光催化技术在能源与环境领域具有良好的应用前景,是人类社会可持续发展的有效策略之一.传统氧化锌(ZnO)光催化剂因其无毒性、良好生物相容性和低成本而备受关注.然而,ZnO光催化性能受限于光生载流子复合严重和光生电子还原能力弱等问题.常规的改性方法,包括原子掺杂、缺陷调控、助催化剂负载等,很难兼顾载流子分离效率和氧化还原能力.相较而言,构建梯型异质结可以较好地解决上述问题.梯型异质结界面处的内建电场可以促进光生载流子的高效分离和转移,同时保留光催化体系最强的氧化还原能力,从而实现更高效的光催化反应.然而,尽管已有大量关于ZnO基梯型异质结的研究工作被陆续发表,却很少有评论性文章对该领域进行综述.因此,有必要对ZnO基梯型光催化剂的研究成果进行总结,并为这一研究方向的发展提供及时的指导.本文首先介绍了异质结的发展历程,讨论了II型异质结、传统Z型体系、全固态Z型异质结的光催化反应机理,并在此基础上指出了它们在热力学上的挑战.其次,深入分析了梯型异质结的理论基础,包括还原型半导体和氧化型半导体的选择,相互接触后的电子转移,梯型异质结中内建电场的形成,以及光激发后梯型异质结中光生载流子的分离和迁移,并诠释了梯型异质结在促进电荷载流子分离以及增强光催化体系的氧化还原能力方面的突出优势.此外,阐明了ZnO基梯型异质结的分类和设计原理.除了常见的ZnO基梯型n-n异质结,还讨论了以Zn O为还原型半导体的梯型n-p异质结以及以ZnO为氧化型半导体的梯型p-n异质结.归纳了目前ZnO基梯型异质结光催化剂的制备方法,包括水/溶剂热法、共沉淀法和静电自组装法等,剖析了这些制备方法的优缺点以及所制备的ZnO基梯型异质结的界面性质.概述了以ZnO基梯型异质结为代表的梯型异质结的表征技术,包括原位辐照X射线光电子能谱、开尔文探针力显微镜、电子顺磁共振波谱和第一性原理计算.总结了ZnO基梯型异质结近年来在不同光催化应用领域的研究进展,包括光催化环境修复、制氢、制备双氧水、二氧化碳还原、杀菌、固氮等.最后,对ZnO基梯型异质结的未来发展进行了展望,提出了其所面临的机遇与挑战,希望能为该领域带来新的启示.

职业教育“人字梯型”教学模式建构

在职业教育教学中如何做到“职业性”和“教育性”的统筹整合是职业教育提质培优的关键一步。基于职业教育教学中学生与教师、专业知识与通识知识、学校与企业之间“人字梯型”的双向促进和层级提升理念,以支架式教学理论、产教融合理念和人的全面发展理念为理论支撑,以“合作共促”文化为引领,构建了职业教育“人字梯型”教学模式,旨在提升学生的职业能力和促进学生的全面发展。这种教学模式以教育者教学能力、教学资源和信息系统为支撑条件,在教学设计、实施和评价中遵循以学生为中心原则、教育教学与信息技术深度融合原则和发展性原则,能够形成更有“教育温度”的产业人才成长模式和更有“产业基因”的教育发展生态。

揭示NiS@Ta_(2)O_(5)纳米纤维中梯型电荷转移路径及光催化CO_(2)转化性能

近年来,人口的快速增长和化石燃料的过度使用导致大气中的CO_(2)含量持续上升.光催化技术是可以解决上述问题的有效途径之一.利用光催化技术将大气中CO_(2)还原为以CO,CH_(4),CH_(3)OH为代表的气相或液相碳氢燃料是解决能源危机和温室效应的有效策略.为实现高效率光催化CO_(2)还原反应,半导体光催化剂应具有光吸收范围广、载流子传输路径短及反应活性位点丰富等优点.一维纳米结构光催化剂结合了纳米颗粒和薄膜的优点,有利于材料在光催化反应后从体系中有效分离.特别是通过静电纺丝法制备的纳米纤维光催化剂可以组装成独特的三维网络,在光催化CO_(2)还原领域中更有利于光催化剂的重复使用.一维Ta_(2)O_(5)纳米纤维能够有效缩短光生电子从材料内部到材料表面的传输距离,减少电子和空穴在光催化剂中的复合.但Ta_(2)O_(5)的带隙较宽,导致光响应范围窄,而且在单一的半导体材料中,宽可见光吸收范围和强氧化还原能力难以共存.NiS是一种直接带隙硫化物半导体光催化剂,拥有较宽的光响应范围.为了提高单一Ta_(2)O_(5)纳米纤维的光催化活性和光吸收范围,构建梯型异质结已被证实是提高光催化活性的一种有前途的策略.梯型异质结不仅能有效地分离光生电子和空穴,而且有利于还原能力低的半导体导带上的电子和氧化能力低的半导体价带上的空穴复合,而氧化还原能力较强的空穴和电子分别被保留.因此,构建新型梯型NiS@Ta_(2)O_(5)异质结纤维光催化剂可以解决太阳能利用率低和光生载流子复合速率快的问题,在光催化还原CO_(2)领域具有重要的理论和现实意义.本文利用简单的静电纺丝辅助离子交换策略制备了一系列梯型NiS@Ta_(2)O_(5)异质结光催化剂(标记为xNSTO,x=10,20,50,代表Ni(OH)2@Ta_(2)O_(5)中Ni(OH)_(2)的百分含量),采用透射电子显微镜(TEM)和能谱分析观察了光催化剂的形貌及元素分布,结果表明,二维NiS纳米片生长在一维Ta_(2)O_(5)纤维上形成均匀分布的核-壳结构.光电流、表面光电压谱及阻抗响应图谱表明,NSTO复合材料具有较高的光响应和较低的阻抗,有利于电子空穴的运输.光催化CO_(2)还原测试结果表明,20NSTO催化剂拥有最高的CO_(2)光还原活性(CO产率43.27μmol g^(-1)h^(-1);CH_(4)产率6.56μmol g^(-1)h^(-1)).同时,催化剂经过10次循环测试后催化活性没有明显下降,说明光催化剂具有较好的稳定性.此外,界面内建电场、能带边缘弯曲和库仑协同作用促进了NiS@Ta_(2)O_(5)异质结光催化剂相对无用的电子和空穴的复合.原位辐照X射线光电子能谱测试和电子顺磁共振实验结果表明NiS@Ta_(2)O_(5)异质结光催化剂中的电子迁移遵循梯型电荷转移路径.综上,本文提供了一种简单的纳米纤维基梯型异质结光催化剂的制备方法,可以优化能带结构以促进光生载流子的分离,从而实现高效的太阳燃料制备.

梯型BiOBr/In2S3异质结的制备及光催化CO_(2)还原活性

近几年随着社会的发展,环境污染和能源危机等问题愈加严重。半导体光催化技术在污染物降解、环境修复、光催化产氢、CO_(2)还原等领域的研究受到了人们广泛的关注。本文采用原位水热法制备了梯型BiOBr/In2S3异质结复合材料,实验结果表明,梯型BiOBr/In_(2)S_(3)异质结复合材料相较于任意单一的BiOBr、In_(2)S_(3)催化剂具有更高的光催化CO_(2)还原活性。此外,还利用XRD、TEM、紫外可见吸收光谱、光电流等实验表征技术分析了梯型BiOBr/In_(2)S_(3)异质结的光催化反应机制。

毫米波沟道梯型慢波结构行波管的线性理论

在电子通道内引入一薄层空心电子注,对沟道梯型慢波结构行波管进行了线性理论研究,推导出了沟道梯型结构行波管的工作色散方程,计算了沟道梯型行波管的小信号增益和工作相速。计算结果表明:沟道梯型结构行波管每周期的增益高,带宽窄;当沟宽度由零增加到环内径的2倍时,增益减小量不足1%,这表明沟宽度对增益的影响不大;当脊高度增大10%时,增益增加62%,当环内径增大10%,增益减小57%,因此增益与脊高度正相关,与环内径负相关,且相关性十分明显。

梯型熔解温度等温扩增检测食品中植物源成分的内标方法构建

目的为梯型熔解温度核酸等温扩增(ladder-type melting temperature isothermal amplification,LMTIA)检测食品中植物源特异性基因建立内标方法,并用于检测肉制品中植物成分。方法针对植物转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)的共有序列,设计LMTIA引物,优化反应温度,考查方法灵敏度,并评估淀粉制品、蜂蜜、食用油DNA提取方法与LMTIA检测方法的适应性,以H_(2)O、鸭肉、鸡肉、羊肉、猪肉和牛肉基因组为阴性对照测试LMTIA方法的假阳性。结果所建立的LMTIA方法在最优温度57℃时,灵敏度为10 pg/μL玉米基因组与10 pg/μL红枣基因组,可检出肉制品掺入0.1%的玉米淀粉,所选淀粉制品、蜂蜜、食用油DNA提取方法均适用于LMTIA检测,并且所有阴性对照样品在测试中均未出现假阳性。结论本研究成功建立了LMTIA检测食品中植物源特异性基因的内标方法,排除了DNA提取引起的LMTIA检测的假阴性,可用于肉制品中植物成分定性检测。

驱动场相位扩散对三能级梯型系统无反转激光的影响(英文)

在旋波、慢变振幅近似下,求解考虑了驱动场相位扩散后的系统密度矩阵运动方程,并给出了这个三能级梯型系统稳态线性解析解。利用得到的稳态线性解析解分析驱动场相位扩散是如何影响该系统输出无反转激光的。对稳态线性解析解数值计算的结果显示:由于驱动场相位扩散会导致无反转激光增益减小;即使由于驱动场相位扩散引起的线宽足够大,在该系统中仍能够获得无反转激光;线宽往往是破坏无反转激光产生和折射率的提高;因驱动场相位扩散导致无反转激光增益的减小,并不是总能够通过增大驱动场的Rabi频率得到补偿。

梯型三能级系统量子拍频研究

利用微扰理论,研究了具有一定延迟时间探测场作用下的梯型三能级系统.对激发态粒子布居分析的结果表明,随着延迟时间的变化,高位激发态的粒子布居以振荡形式出现,且振荡周期可以达到飞秒量级.

毫米波沟道梯型行波管的等效电路分析

建立了沟道梯型行波管的等效电路模型,并用等效电路与模拟软件相结合的方法求解了沟道梯型慢波电路的色散、耦合阻抗和衰减,所得到的本征频率与实验数据的误差在0.5%以内,耦合阻抗与实验数据的误差在10%以内.与使用数值软件HFSS相比较,等效电路方法的耗时仅是它的数十分之一.

多聚氰梯型结构及其电子性质

采用量子化学半经验MNDO、CNDO／2准一维晶体轨道程序（band31、32，简写为CNDO／2－CO）探讨了多聚氰的双侧含氮梯型结构,初步揭示了结构稳定性和电子性质变化的规律,能带结构分析指出：梯型结构进一步向二维拓宽，将使体系能隙变小，本征电导率增加．上述结论与聚合度和电导率随裂解温度增高而相应增加的实验结果一致．

梯型导电高分子几何构型的AM_1优化

采用齐聚物法（Oligomerapproach）对π共轭的梯型导电高分子的几何构型进行AM1优化。并对优化结果进行了详细的讨论。发现在π共轭的高分子链中，（4n+2）规则和端基效应对分子链的几何构型起着十分重要的作用。

基于梯型螺母中径综合误差值的研究

提出了梯型螺母在加工检验中存在的中径精度问题、影响其中径精度的因素,通过详细讨论和理论分析以及与已加工零件的实际误差相比较指出:中径综合误差是决定梯型螺母中径精度的主要因素.这一结论为同类零件的加工、检验提供了有价值的参考.

梯型螺母中径综合误差值分析

在机械传动中,梯形丝杠与大小螺母的配合是一种常见的结构,而梯形丝杠中的大、小螺母的加工又是一个关键问题,结合工程实际提出了梯型螺母在加工检验中存在的中径精度问题,并就此问题进行了详细讨论和理论分析,并且给出了解决问题的方法,对于同类零件的加工也具有指导意义。

基于梯型螺纹中径综合误差值的研究

提出了梯型螺纹在加工检验中存在的中径精度问题、影响中径精度的因素,通过详细讨论和理论分析以及与已加工零件的实际误差相比较确定:中径综合误差是决定梯型螺纹中径精度的主要因素。这一结论为同类零件的加工、检验提供了有价值的参考。

宽带压缩真空下运动梯型三能级原子的辐射压力

主要研究了宽带压缩真空下,双色驱动激光场对运动梯型三能级原子的辐射压力及其稳态表达式。从宽带压缩真空下,双色激光场对运动梯型三能级原子的驱动的主方程出发,得到了原子密度矩阵元!ij的布洛赫方程;利用合适的标度化变量,得到了关于原子布居的布洛赫方程,再由原子动量的海森堡运动方程,利用绝热近似重要条件,得出平圴辐射压力的表达式;考虑到稳态下,原子布居数不随时间变化以及"11+"22+"33=1的条件,得出原子的辐射压力的稳态表达式。

开关电流梯型低通滤波器设计

通过实例,提出了由5阶RLC梯型滤波器原型电路到相应的有源RC滤波器电路,再到相应的开关电容滤波器电路及开关电流滤波器的设计,设计方法简单易行。由于分立元件的RLC梯型滤波器的电路及归一化参数有表册可查,可以很容易地设计出所需性能的RLC滤波器电路,再按本文提出的方法,可以很方便地设计出具有各种所需性能指标的开关电流梯型滤波器,这在采样数据信号处理中是十分有用的。