量子点光谱监测在长江流域排水系统中的应用

近年来,水质在线监测被越来越多用于辅助管网健康诊断。为研究水质在线监测技术在排水系统中的应用,采用基于新型量子点光谱传感技术的水质原位在线监测技术,在长江经济带芜湖市D污水处理厂上游管网系统,开展了外水入渗、管网错混接、雨污混接等方面的应用研究。研究工作共识别出导致污水处理厂进厂水质低的2个重点区域,通过对重点区域的污水管网精细化监测,定位并现场核实了外水入渗来源和雨污混接位置。研究表明:通过管网水质数据或水质与流量、降雨等数据联合分析,该新型原位水质在线监测技术能够在管网排查以及本底浓度特征监测等领域发挥重要作用,有利于厂网提质增效和减少溢流污染排放。

量子点光谱测沙技术在深圳河水文测验应用浅析

传统悬移质含沙量测验存在时效性差、效率低、劳动强度较大等问题,限制了泥沙资料收集的现代化发展。根据实测资料分析验证量子点光谱测沙技术在深圳河段的适用性和精度,通过试验结果可以看出,量子点光谱仪测验悬移质泥沙浓度是可行的,且具有较高的精度。

量子点光谱泥沙监测系统在水文泥沙监测中的应用

悬移质泥沙是水文监测的主要要素之一,也是水文要素现代化监测的主要难点。多年来,水文行业先后开展了大量泥沙在线研究工作,取得了一定的进展,但高精度泥沙在线监测一直未取得较大的突破。2021年以来,量子点光谱泥沙监测取得重大突破,先后在重庆、湖北、河南、四川等多处水文站试用取得较好的效果,给传统泥沙测验方式和测验手段带来革命性的转变和颠覆性的认知。量子点光谱泥沙监测排除其他物质干扰,通过模型建立精确测量水体含沙量、颗粒级配等参数,快速准确分析,高效掌握水体泥沙变化及特征,用光谱数据开辟了泥沙在线监测的新方式,文章主要对量子点光谱泥沙监测系统在夹江水文站的应用情况进行了分析,以期对水文站泥沙监测提供借鉴方案。

量子级联激光光谱技术在大气环境检测中的运用分析

基于气体检测技术的发展现状对量子级联激光光谱技术的特点进行了阐述与分析,介绍了应用量子级联激光光谱技术所构建的大气环境下气体光谱检测装置,分别对装置的运行原理及处理方式进行了分析,并以甲烷与甲醛等气体为例,对大气环境下上述气体吸收光谱进行了采集、模拟与分析,对气体的浓度值变化情况进行了相应统计,从而得到量子级联激光光谱技术在大气环境中应用的相关结论。

基于量子级联激光吸收光谱技术的NH_(3)吸附性测量研究(特邀)

选择中心波长为8.91μm的量子级联激光器作为光源,结合波长调制光谱技术和小体积长光程的光学多通池,开发了一套氨气浓度检测系统。进行不同压力下氨气的直接吸收测量,结果表明谱线选择正确,以及系统搭建可行。配制不同浓度的氨气进行波长调制测量,得到二次谐波信号峰峰值与浓度之间呈现很好的线性关系,其拟合系数为99.50%。氨气浓度在0~100 ppm范围内,二次谐波的平均误差小于3%,其中在较高浓度10~100 ppm范围内,相对误差小于1%,灵敏度为10.35 ppm/V。配制浓度为6.25 ppm的氨气,并通入多通池检测,对系统进行Allan方差分析,系统在最佳积分时间为195 s时的探测极限为121.58 ppb。同时,从管道材料、温度两个方面出发,探究氨气脱附的效果。

长江流域新型量子点光谱在线水质监测技术应用案例分析

以长江中游Y市典型区域为例,研究了基于新型量子点光谱传感技术的水质在线监测系统在厂-网-河系统中的应用。研究表明,通过水质数据或水质与降雨等数据联合分析,该技术能实现对初雨污染和污染排放及时告警,准确识别雨污混接和外水入渗,并且在管网工程改造效果评价方面发挥作用。

N-油酰基吗啡啉体系中CdZnS三元量子点的合成——光谱性质及生长机理

以N-油酰基吗啡啉为溶剂,硬脂酸镉、硬脂酸锌和S粉为原料,采用高温热注射法合成了高质量的CdZnS量子点,用紫外-可见吸收光谱(UV-vis),荧光发射光谱(PL),高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对量子点光谱性质、形貌、单分散性及物相结构进行了分析.结果表明,合成的CdZnS量子点为内富Cd外富Zn的组分梯度结构,改变原料中n(Zn):n(Cd)或n(Zn+Cd):n(S)比可在较大波长范围内调节其吸收光谱,往反应体系中添加不同长链基团可实现更宽范围的光谱调节.

TiO_2-SiO_2复合氧化物结构和红外光谱的量子化学研究

构建了TiO2 SiO2 复合氧化物晶胞结构 ,采用HyperChem量子化学程序中的从头计算方法以 3 2 1G 基组对其进行了全优化计算 ,并进行了振动分析 ,预测了TiO2 SiO2 复合氧化物各化学键的红外特征吸收频率 .采用IR谱对TiO2 SiO2 复合氧化物进行了表征 ,通过理论计算与实验数据相结合的方法确定了TiO2 SiO2 复合氧化物的分子结构 ,对其平衡几何构型、IR谱、电子结构和Lewis酸性进行了讨论 .

中药一致性评价关键技术--中药光谱量子指纹评价中药一致性的理论与应用

目的提出中药光谱量子指纹图谱理论和数据处理的五种模式,将中药光谱量子指纹图谱作为中药固体制剂质量一致性评价的关键技术之一。方法对近红外光谱和中红外光谱的测定方法和特点进行总结,用流动注射法对中药混合提取液以5 m空心PEEK管(内径0.12~0.18 mm)在线测定中药全成分紫外光谱(190~400 nm),从而获得中药紫外量子指纹图谱。以咳特灵胶囊为例,建立其傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)和差示扫描量热法(DSC)量子指纹图谱并采用不同整合方法评价其质量。结果用中药系统指纹定量法的S_(m)、P_(m)评价FTIR、UV和DSC量子指纹图谱,评价结果明显不同,这可清晰反映不同厂家生产的咳特灵胶囊的质量差别。按照FTIR联用系数η≈0.8整合红外和紫外量子指纹图谱的评价结果(IRUV)更为客观和准确。按照IRUV-DSC(1∶1)进一步融合会使中药质量评价更为科学和可靠。结论中药光谱量子指纹图谱是对传统光谱的数字化赋值处理,充分利用FTIR和UV对中药进行整体定性和整体定量的简捷快速分析方法,可为中药复方制剂一致性评价提供新思路。

单量子点光谱与激子动力学研究进展

胶体半导体量子点具有宽带吸收、窄带发射、发光量子产率高、发射波长连续可调等优点,是制备发光二极管、太阳能电池、探测器、激光器等光电器件的优质材料.单量子点光谱能够消除系综平均效应,可以在单粒子水平上获取量子点材料的结构和动力学信息及与其他材料间的电荷、能量转移动力学等.相关研究结果能够指引量子点材料的设计和为量子点的相关应用提供机理基础.另外基于单量子点可以开展纳米尺度上光与物质的相互作用研究,制备单光子源和纠缠光子源等.本文综述了单量子点光谱与激子动力学近期的相关研究进展,主要包括单量子点的光致发光闪烁特性和调控方式、单激子和多激子动力学研究及双激子辐射特性的调控等.最后简要地讨论了单量子点光谱未来可能的发展趋势.

中药一致性评价新技术--中药太赫兹光谱发展及其量子指纹图谱在中药一致性评价中的应用

目的综述太赫兹光谱在中药质量控制中的应用,提出用中药太赫兹光谱量子指纹评价甘草质量的一致性。方法依据文献综述太赫兹光谱原理和其在中药质量控制中的实际应用进展,采用太赫兹量子指纹图谱用系统指纹定量法评价甘草药材质量的一致性情况。结果太赫兹光谱技术是近年来新兴光谱分析手段,其具有瞬态性、宽带性、相干性、低能性、强穿透性等独特性质,可直接、无损害地应用于中药的整体定性和定量分析。太赫兹光谱量子指纹化技术能给出峰号、峰位、半峰宽、峰高、峰面积和峰面积百分比等符合国际通用的*.cdf文件格式,把无序的太赫兹光谱指纹变成规律化的量子指纹图谱而实现对甘草药材质量的一致性评价。结论太赫兹光谱量子指纹图谱技术能有效评价甘草药材质量,其可做为中药质量一致性评价的一种可行技术。

关于多量子阱光谱的部分相干模型计算

详细探讨了多层膜反射光谱的理论计算.考虑了在实际光谱测量中光源有限相于长度对膜层和衬底结构样品的影响,提出了一种简易实用计算方法,并在相应的实验光谱计算中显示出这种方法的优越性.

InAs单量子点精细结构光谱

在5K下,采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时,激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命,激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。

量子点技术在食品安全领域的研究进展

随着人们对食品安全的关切日益增加,现代科技在这一领域的应用备受关注。量子点技术作为近年来新兴的纳米材料,具有独特的光学和电学性质、生物相容性等,在食品安全领域的应用前景广阔。本文简要介绍了量子点的主要性能及其在食品安全领域中的应用,包括在营养组分分析、化学污染物检测、微生物检测、水质监测、量子点光谱等方面的应用,以期为食品安全检测技术的发展提供参考和思路。

多光谱量子阱红外光电探测器

本发明提供一种多光谱量子阱红外光电探测器,该探测器是通过外延方法生长在诸如InP、GaAs或者Si之类的衬底上的,它包括多组多量子阱层。在本发明中,衬底和激活层顶上均长有接触层。激活层包括一组或多组多量子阱层。

ADN基推力器中红外吸收光谱燃烧诊断

ADN(二硝酰胺铵盐)基单组元绿色推进技术是空间推进领域的国际研究热点,目前国内外对ADN基推进剂分解和燃烧过程缺乏统一、完善的燃烧动力学机理,尤其欠缺对推力器内部燃烧过程和关键中间产物定量信息的实验研究。本文通过发展先进中红外光谱诊断技术(QCLAS),实时诊断ADN基推进剂分解、燃烧反应中的CO,N_2O多种关键组分浓度、燃气温度等关键参数。推力器稳态点火测量结果验证了ADN推进剂催化分解和燃烧两步反应阶段理论研究,脉冲点火下组分浓度变化规律呈现与脉冲序列一致特性,验证了推力器正常工作的稳定性和可靠性。基于测量结果初步评估了ADN基推力器性能,特征速度达1130m/s,达到同类型肼推力器标准,验证了该绿色推力器良好的应用前景。

可变方差高斯基底反演在光谱重建中的应用

量子点光谱技术的"光谱重建"过程中需要使用基函数构建回归模型。传统的重建方法对光谱高频信息的捕捉不足,反演精度低。针对传统方法的不足,提出一种特殊的基函数结构,使得基函数方便拟合待测光谱的低频宏观轮廓信息和高频微观细节信息。同时,还将研究这种基函数参数的调节规律,使基函数的参数可以做到自适应调节,为每个光谱"量身定制"个性化的基函数,最大限度的包含待测函数的频率信息。经测试,对于窄带和宽带光谱,该方法反演误差分别是传统方法误差的约50%~70%和约90%,且具有一定的抗噪声能力,为量子点光谱技术真正走向实用化打下基础。

量子点微型光谱传感技术在水质实时监测中的应用

随着我国城市化进程加快和工业化程度加大,水环境保护问题愈发突出。水质的实时监测是水质治理的重要前提之一。从水质实时监测发展历程中的各项技术谈起,介绍和比较多种光学传感法,并着重聚焦于新兴的量子点微型光谱传感技术。量子点光谱仪是基于胶体量子点材料的重建式微型光谱仪,具有成本较低、性能优良、发展潜力大等诸多优势,目前已实际应用到水环境实时监测中。最后总结并展望了水质实时监测技术未来的发展方向。

Quantum Effects on Global Structure of Liquid Water

The structure difference between light and heavy liquid water has been systematically in- vestigated by high precision Raman spectroscopy over the temperature range of 5-85℃. Distinct difference between the Raman spectral profiles of two different liquid waters is clearly observed. By analyzing the temperature-dependent Raman spectral contour using global fitting procedure, it is found that the micro-structure of heavy water is more ordered than that of light water at the same temperature, and the structure difference between the light and heavy water decreases with the increase of the temperature. The temperature off- set, an indicator for the structure difference, is determined to vary from 28 ℃ to 18 ℃ for the low-to-high temperature. It indicates that quantum effect is significantly not only at low temperature, but also at room temperature. The interaction energy among water molecules has also been estimated from van＇t Hoff＇s relationship. The detailed structural information should help to develop reliable force fields for molecular modeling of liquid water.