摘要：光生电荷的分离和转移被认为是影响BiVO_(4)基光阳极光电性能的核心因素之一.本文设计了在BiVO_(4)光阳极与析氧助催化剂之间插入空穴提取层的方法.Cu_(2)O作为空穴提取层引入到助催化剂层(FeOOH/NiOOH)和BiVO_(4)之间,可以有效优化空穴的迁移路径,延长光生空穴的寿命,从而提高电极的光电化学性能.与BiVO_(4)相比,调整后的BiVO_(4)/Cu_(2)O/FeOOH/NiOOH光阳极的电荷分离效率从70.6%提高到了92.0%.此外,该光阳极在1.23 VRHE(AM 1.5G照明下)下,还显示出了3.85 mA cm^(-2)的高光电流密度,是BiVO_(4)的2.77倍.我们的研究结果表明,电沉积Cu_(2)O空穴提取层是一种简单且可扩展的方法,能够有效提高BiVO_(4)的光电活性,可用于太阳能驱动水分解领域.

摘要：随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化的过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究尚较缺乏。本研究以电子电路学、嵌入式计算机科学、数字信号处理技术、地球物理以及工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,自主研发能用于滑坡探测电磁探测仪功能样机。本设计结合当前电子学科发展水平,将嵌入式多核达芬奇结构工业级计算机系统应用在地球探测仪器领域中,设计并实现了拥有自主知识产权的应用于滑坡探测的关键设备。若进一步完善并市场化,或可解决我国滑坡工程地质灾害监测领域业高端电磁仪器严重依赖进口的难题,可为滑坡不良地质勘察及防护提供强有力的技术支撑。

摘要：随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,深入研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究,特别是电磁仪器配套数据采集软件的设计及具体实现尚较缺乏。本研究以嵌入式计算机科学、软件工程、数字信号处理技术、地球物理、工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,设计并实现了可用于滑坡探测或监测的仪器配套数据采集软件,拥有滑坡电磁法探测的嵌入式计算机软件自主知识产权,有助于科学探查滑坡地质灾害的动态发育、发展、发生。

摘要：柔性可穿戴的紫外线探测器在个体紫外线暴露监测、智能仿生眼和军事领域受到广泛关注.然而,传统不可拉伸的材料和器件结构设计限制了设备在可动态变形的人体皮肤和非平面表面上的精确监测应用和稳定附着.在本研究中,我们提出了基于氧化铜/碳-水凝胶-氧化锌/碳的新型应变隔离异质结构的本征可拉伸(拉伸应变或弯曲高达150%)紫外线探测器,该探测器具有高灵敏度(开/关比为2100%)、高稳定性(大于4000次循环),以及快速响应和恢复时间(分别为1.5和4 s).值得注意的是,该探测器通过水凝胶桥在氧化铜/碳和氧化锌/碳电极之间引入的p-n结能带结构,以及离子导电水凝胶中I^(-)/I_(3)^(-)的电化学反应机制,显著提高了其载流子效率和紫外线响应强度.本文通过集成传感器与所设计的电路板,进一步开发了一种无线紫外线报警系统,用于紫外线强度超标警报.此外,本文还设计了一种光电传感器阵列,并将其用作视网膜假体,以实现对环境紫外线强度的实时监测和成像.本文基于水凝胶基异质结构为开发可穿戴、可拉伸的光电紫外线传感器单元和成像阵列提供了一种新的可行方法.

摘要：文章提出了一种基于集成互作用单元的高效谐振电路,以改善注波互作用,将Ka波段速调管的峰值功率提高到200 kW。被集成的单元电路设计是基于矩形间隙波导中级联的场结构,通过特定边界条件的融合,将两个或多个单注-波互作用单元横向连接在一起(每个单元通常用于传统的单注速调管)。针对输入腔,通过优化注加载参数和腔体参数将两个互作用单元有效地整合在一起,以获得~35 GHz恒定输入功率下的最佳吸收效率。输出腔1)设计有两个输出端口,以平衡功率提取对集成互作用电路的影响;2)通过优化两个预调制的电子束得到200-kW的峰值功率。在注电压为45 kV、单个注电流为5.6 A的条件下,通过粒子模拟(PIC),所设计的Ka波段速调管的整体互作用电路能够产生202.9-kW的峰值功率,效率为40.2%,增益最大达到47 dB。

摘要：以4-溴-3,5-二硝基吡唑为原料,设计并合成了一系列乙基桥连4-氨基-3,5-二硝基吡唑与多种致爆基团的含能化合物。采用核磁波谱分析和X-射线单晶衍射分析对其结构进行表征,并测试了其热稳定性和机械感度;运用Gaussian 09程序和EXPLO5软件预估了其爆轰性能。结果表明,所合成的新型含能化合物的热分解温度范围为167.3~294.1℃、撞击感度≥18 J、摩擦感度≥240 N,显示出良好的热稳定性和低的机械感度。爆速范围为7939~8448 m/s,爆压范围为25.0~30.8 GPa。

摘要：低成本、高能量密度、安全的锌空气电池(ZABs)被认为是最有潜力的绿色储能设备之一.然而,ZABs的性能受到多种组分性能的影响,包括锌阳极的钝化和腐蚀,电解质的碱性,特别是空气阴极上缓慢的O_(2)氧化还原反应.其中,阴极电催化剂对ZABs的性能起着至关重要的作用.氮掺杂碳基材料作为电催化剂具有价格低、稳定性好、结构可控、导电性高等优点,可有效提高ZABs的整体性能.到目前为止,该领域已经发表了大量论文,但关于ZABs用氮掺杂碳基材料的最新进展还没有系统的综述.本文对这一迅速发展的重要领域进行了及时、全面的总结.本文首先介绍了ZABs的重要组成部分和工作原理,并简要介绍了ZABs的阳极和电解液的研究进展.然后,提出了目前先进的氮掺杂碳基ZABs催化剂的优化策略,包括各种常用的氮掺杂碳催化剂的制备方法.除了不含金属的氮掺杂碳基催化剂外,还讨论了氮掺杂碳基催化剂与非贵金属偶联的研究进展.本文系统地综述了各种催化剂的性质、制备方法和详细催化机理,并对其优缺点进行了比较.本文不仅介绍了最新的研究进展,还为指导高性能氮掺杂碳基电催化剂的设计提供了基本思路,有助于其在ZABs中的大规模应用.

摘要：当前,FeNi合金由于其含量丰富、化学稳定性好的优点,在锌-空气二次电池(ZABs)中的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)方面受到了广泛的关注.然而,传统FeNi合金还具有导电性差、比表面积小、活性低等缺点,严重阻碍了它们的催化性能.我们通过对金属有机前驱体进行热处理,合成了以分级多孔碳为载体的S-调控FeNi纳米合金材料(S-FeNi/PC),以实现高效的双功能氧催化.S调控赋予了FeNi纳米合金优越的OER性能,同时还使材料保持了与Pt/C相当的ORR性能.因此,SFeNi/PC具有很好的双功能氧催化活性,优于商业的Pt/C和RuO_(2)贵金属基复合催化剂.值得注意的是,以S-FeNi/PC为电极组装的ZABs具有较高的比容量(792 mA h g^(-1))、高峰值功率密度(123.5mW cm^(-2)),以及在10 mA cm^(-2)电流密度下可700次放电/充电循环的优异耐久性,这些性能远高于商用Pt/C-RuO_(2)催化剂,甚至超过了许多先前报道的工作.我们相信这项研究不仅为高效的ZABs装置提供了新的双功能氧电极材料,而且为具有广泛催化应用前景的FeNi基材料的设计提供了新的见解.

摘要：中国西部山区地形条件和地质构造复杂,为满足高速公路设计要求,路线在山岭重丘区不可避免地要采用深埋特长隧道设计通过。若公路隧道必需通过断层构造,如结构、基础形式选择不当,容易在施工时出现塌方、结构失稳等现象,所以在勘察过程中,应查明断层的基本性质及特征,提供较为准确的资料,避免出现后续问题。本研究区域发生地震的频率和震级都很高,且从现有资料表明小江断裂在第四纪全新世时期仍有活动,属地震高危地段。因此,地质调查,地质钻探、地球物理勘探等一整套综合技术用于识别断层及其特征,以直观地显示一定深度范围内的地下信息。在这项研究中,地球物理勘探大地电磁法被用来分析公路隧道的电性特征及电性结构,重点讨论了小江断裂的电性特征及电性结构,经地质调查及钻探验证了其反演解释等研究成果的正确性,并进一步提出采用波阻抗张量极化图长轴倾角统计结果修正断层倾角的处理解释方法,故可有效获取隧址区大量地质信息以进行预测评价小江断裂,为公路隧道设计及运营提供强有力的技术支撑,也为以后的物探处理解释提供有意义的经验和参考。

摘要：青藏高原东部的高山森林是长江上游的重要生态屏障。然而,由于近几十年来持续的高强度采伐,大量的人工种植,以及完全的禁伐等措施,导致树木种类与年龄结构变得相对单一,生物多样性和生态功能都有所下降。为设计有效的森林管理方案,以优化森林结构,提高森林碳汇能力,本研究以四川茂县为研究地点,利用LANDIS-II模型对6种不同强度的森林管理方案(采伐、种植)进行测试,模拟和比较了这些方案与当前管理方案在未来100年间森林地上固碳速率的差异。研究结果表明:(i)与目前的管理方案相比,不同强度的采伐和种植明显改变了森林地上固碳速率;(ii)不同群落对管理方案的反应不同,不同的管理方案对寒温带针叶林和温带针叶林的地上固碳速率有显著的影响(P<0.05),但对阔叶林影响较小;(iii)应综合物种、群落和景观3个层面全面考虑森林管理方案。这些结果说明,在研究地点实施较长的采伐和种植间隔(20年)可以最大限度地提高森林的地上固碳速率。该研究为评估森林管理方案在恢复森林生态和增加碳汇功能的能力,以及为在青藏高原东部地区选择有效的森林管理方案提供了重要参考。