表面活性剂液滴过渡沸腾的Marangoni效应与二次液滴形成

表面活性剂液滴撞击不同温度基底的动力学过程,在传热、冷却和打印等领域均有广泛涉及.本文利用高速摄影技术对表面活性剂SDS,CTAB和Triton X-100的水溶液液滴撞击热铝板的过程进行观测,研究不同表面活性剂液滴撞击热铝板动力学过程.实验发现,处于过渡沸腾的表面活性剂液滴,在蒸发的最后阶段会形成一个处于非浸润状态的二次液滴.分析表明,液滴撞击基底后,液滴的三相接触线和液滴顶部产生温度梯度,三相接触线附近的表面活性剂分子浓度显著大于液滴顶部.由浓度梯度驱动的Marangoni效应使上层液体得以保持,并在蒸发的最终阶段,逐渐收缩为球形,形成二次液滴,在底部气泡爆炸产生的冲击下脱离基底并起跳.二次液滴的半径随初始液滴浓度升高而增大,最终达到饱和半径.该项工作阐明了二次液滴形成过程中表面活性剂的作用,为理解Leidenfrost效应的物理机制以及调控沸腾传热提供了参考.

热气流辅助结晶空气中制备高效钙钛矿太阳能电池

实现钙钛矿太阳能电池(PSCs)低成本及大面积制备是当前相关领域的研究焦点.目前钙钛矿薄膜通常是在惰性气体环境中使用传统的旋涂工艺制备,这种工艺需要复杂的设备及严苛的环境,增加了器件制造成本,阻碍了PSCs的产业化生产.该文提出一种热气流辅助结晶方法在空气中制备钙钛矿薄膜.这种方法工艺简单、环境容忍度高,可有效降低PSCs的制备成本,实现PSCs大面积制备.另外,探究了基底预热对钙钛矿薄膜生长的影响规律,研究发现基底在适宜温度下预热不仅能促进钙钛矿薄膜均匀结晶,而且可以抑制不利的相变,通过该方法制备的钙钛矿薄膜具有更好的稳定性和更优的光伏性能.基于此方法制备的PSCs光电转换效率高达16.45%,且重现性好.该方法为空气中制备PSCs提供了一种新的可行性,为太阳能电池的商业化进行了初步探索.

真空镀膜法制备纳米铝颗粒膜及其表面等离激元共振特性研究

采用直流磁控溅射镀膜技术制备了纳米铝颗粒膜,并尝试通过两种方式获得纳米铝的表面等离激元共振吸收峰,一种是先在室温石英基底上沉积纳米铝,再进行真空退火;另一种是在热石英基底上沉积纳米铝。用透射电镜和扫描电子显微镜、X-射线光电子谱、紫外-可见吸收光谱表征了样品的形貌和晶态结构、成份和吸收特性。采用比对的方式,研究了基底温度、沉积时间对两种方法制备的纳米铝表面等离激元共振的影响。结果表明,先沉积纳米铝,再进行真空退火,不能获得表面等离激元共振吸收峰,而在热基底上沉积纳米铝,可以获得明显的表面等离激元共振吸收峰。通过调控沉积时间和沉积温度实现了纳米铝表面等离激元共振峰从紫外光区到可见光区的可控移动。而且,研究发现对于平均厚度大于3 nm的纳米铝薄膜,由于纳米铝氧化具有自限性,其表面等离激元共振特性在空气中稳定且主要取决于纳米铝颗粒的团聚度。本研究对理解纳米铝表面等离激元共振特性及其应用具有指导意义。

1:5万重力调查治岭头火山构造与矿产分布关系

浙东南地区是我国东南沿海火山岩带的重要组成部分。晚侏罗世火山岩广布，厚度可达1～2km，局部3km以上，说明该时期火山活动十分频繁。伴随火山作用形成了与火山热液有关的各种矿产，圈定火山构造也就成为探寻各种矿产的重要途径。以治岭头地区为例，说明1：5万重力调查在圈定IV、V级火山构造中的效果及作用，并对区内矿产与火山构造的关系进行探讨，进而指出该区进行地质找矿的最有利地段。