摘要：太阳能驱动的光催化CO_(2)还原(PCR)技术可以将CO_(2)转化为增值燃料,被认为是可以解决化石能源的日益减少和环境污染问题的可持续能源转换技术.CO_(2)的光催化还原涉及多种催化剂和反应途径,构建异质结催化剂是提高光催化CO_(2)还原效率的重要策略.然而,异质结催化剂的光吸收范围一直是影响其性能的重要因素.在增强近红外区光吸收的众多材料中,具有局部表面等离子体共振(LSPR)效应的非贵金属等离子体材料是合适的选择.W_(18)O_(49)具有特殊的缺陷结构和LSPR效应,可以产生高能“热电子”并促进载流子转移,进一步优化了W_(18)O_(49)敏化光催化复合材料的设计,在光催化中显示出非凡的潜力和研究价值.本文在源自In-MOF的碳包覆In_(2)O_(3)(C-In_(2)O_(3))纳米棒外表面组装一维高吸光度W_(18)O_(49)纳米线,设计和制备C-In_(2)O_(3)/W_(18)O_(49)分级S型异质结.采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对样品进行了结构和形貌表征,结果表明,成功制备了C-In_(2)O_(3)/W_(18)O_(49)复合材料.通过X射线光电子能谱和密度泛函理论计算分析了电子流向,验证了S型异质结的机理.使用原位漫反射红外傅里叶变换光谱、气相色谱和同位素标定进一步确定了PCR反应中间体活化过程和反应产物,其中40%C-In_(2)O_(3)/W_(18)O_(49)复合材料的CO产率最高,达到135.82μmol·h^(-1)·g^(-1),分别是纯C-In_(2)O_(3)和W_(18)O_(49)的2.99和2.84倍.采用时间分辨瞬态光致发光光谱测定样品的荧光寿命,结果表明,C-In_(2)O/W_(18)O_(49)复合材料拥有更长的载流子衰变动力学的平均寿命(4.0707 ns),表明复合材料可以更有效地利用可见光进行光催化反应.C-In_(2)O_(3)/W_(18)O_(49)复合材料较好的催化性能主要归因于以下两个方面.(1)碳涂层的高电子电导率促进了C-In_(2)O_(3)和W_(18)O_(49)之间的电荷转移,载流子在非均相界面的均匀分布和高清的转移是光催化活性提高的重要原因;(2)S型异质结中的内部电子转移和注入C-In_(2)O_(3)的LSPR诱导的“热电子”实现了PCR的双路径电子转移,从而使得PCR反应的活性得到了显著提高.综上,本文为开发高效可见光催化剂提供了新思路和实验依据.

摘要：高分辨率的遥感图像与普通图像相比,遥感图像目标具有方向多样性和尺度变化较大等特点。针对遥感图像目标检测问题,提出一种R-CenterNet遥感图像目标检测算法。首先,对CenterNet网络重新设计,在网络结构中加入旋转因子为检测框提供角度信息;其次,增加网络深度,提高网络检测性能;最后,为聚合不同区域的信息,进一步提取目标的多尺度信息,提出一种将目标特征注意力信息与多尺度池化信息相融合的注意力金字塔池化模块。实验结果表明R-CenterNet的检测结果比原始CenterNet提升了8%的平均精度值(mAP),具有更好的检测效果。

摘要：作为一种清洁的太阳能转换技术,半导体光催化为应对世界能源危机和环境污染治理提供了重要技术途径。而在不同类型的光催化剂中,铋基材料凭借其特有的晶体结构、可调的能带宽度、多样的化学组成,以及在光催化领域所具有的广泛前景而备受关注。尽管如此,当前关于铋基光催化剂的开发还不够完善,仍需要大量研究和讨论。为了提高铋基材料的催化性能,并克服目前低光利用效率、选择性差和成本高的挑战,对其结构、合成和结构调控方法的全面理解必不可少。因此本文系统论述了在太阳能应用领域,铋基光催化剂的合理设计与最新进展。这篇文章首先概述了多种铋基光催化剂的近期科研动态,包括层状铋化合物、铋元素、BiVO_(4)、Bi_(2)S_(2)和Bi_(2)O_(3)等材料。其次,归纳了铋基光催化剂的主要合成方案,并介绍了提高催化活性的结构调控方法。接着,强调了铋基材料在CO_(2)还原、光解水、N_(2)固定、NOX去除、H_(2)O_(2)生产以及选择性有机反应等多种领域潜力巨大。此外,文章还深入探讨了用于铋基光催化剂的先进原位分析手段。最后,本综述明确了现存的发展障碍,并预测了铋基光催化剂的未来发展前景。本综述有望为深入理解和合理设计高性能铋基材料提供全面指导,推动环境与能源领域的创新应用,助力实现双碳目标和可持续发展。

摘要：光电类开放实验是学生在熟悉一定专业知识基础上,利用光电检测技术及系统对光学量和非光物理量进行测量的实验.设计“利用地基DOAS技术测量大气中NO_(2)浓度”开放实验,目的是使学生掌握和了解差分吸收光谱技术的基本原理和操作,通过光谱仪性能测试增加学生对光电器件的了解,最终学会太阳散射光谱的测量和分析.该实验可以增加学生的知识储备,培养学生的实践和独立解决问题能力.

摘要：设计一款水热法制备叶片状Fe掺杂Co(OH)_(2)析氧催化剂开放实验.教学流程:前期准备→实验过程→实验结果分析和数据处理.教学实践表明,开放实验可以提升学生对科研实验的兴趣,增加学生的知识储备,培养学生独立思考能力、团队合作能力和实践能力.

摘要：设计“水热法制备Fe3O4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子”开放实验,目的是使学生掌握和了解水热法Fe3O4纳米颗粒的基本原理和实验操作,学会材料对重金属离子Pb^2+的电化学检测响应信号数据的获取和分析,培养学生的动手能力和分析问题能力.

摘要：设计一个开放式实验,以Au@Fe_(3)O_(4)纳米材料及其电化学检测性能为例,将前沿科学研究引入材料类本科生教学中.实验将材料结构与性能表征理论课与材料综合实验材料分析测试实验、大学生科学创新实验三门实验课程有机融合,可操作性强、难易适中、内容前沿新颖,可以训练学生科研素养,提升创新能力.

摘要：多铁性六角铁氧体材料中共存的铁电有序和磁有序以及电、磁损耗协同机制为新型电磁波吸收材料的设计提供思路。采用溶胶凝胶法成功制备Co位Zn元素掺杂的Z型六角铁氧体Sr_(3)Co_(2-x)Zn_(x)Fe_(24)O_(41)(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)材料体系。结果表明,所制备的样品呈不规则片状结构,平均颗粒尺寸为几微米左右。x=0.8样品在频率为11.04 GHz,厚度为7.5 mm时最小反射损耗达到-42.4 dB。样品x=1.6在频率为7.84 GHz,厚度为4.0 mm时,其最小反射损耗和有效吸收带宽分别为-23.2 dB和2.32 GHz(6.00~8.32 GHz),且该样品在12.4 GHz,厚度为6.5 mm时,最小反射损耗值为-38.0 dB,其吸波特性主要源于磁损耗和介电损耗的协同损耗作用。单相的Zn掺杂Z型六角铁氧体材料在强吸收高性能吸波剂领域具有潜在的研究价值。

摘要：基于科研平台的开放实验教学是大学课堂实验教学的延伸,是从理论课堂走向创新实践、培育未来科技创新人才的卓有成效途径。以锂硫电池正极涂层材料的科学研究为例设计开放实验,带领大学生发现问题、分析问题,以培养其解决科学问题的能力。通过有效利用高校现有科研平台设计本科开放实验教学,有助于培养高校学生的科研情绪和科研趣味、激发其创造更新能力。开放实验的实施有利于为科学研究输入创新思想,实现科教相长。