电荷掺杂聚苯胺气体传感器的理论研究

为了对质子酸掺杂聚苯胺的传感机理进行详细的理论研究,本文设计了电荷掺杂模型来模拟质子酸掺杂聚苯胺气体传感器,运用Uωb97xd和TD-Uωb97xd密度泛函理论方法在6-31G(d,p)基组下从几何结构、电子性质、自然键轨道、HOMO-LUMO能隙和第一激发能等方面对其吸附二氧化碳、甲醇和氨的传感机理进行了探究。结果表明,电荷掺杂导致共轭链失去电子被氧化,表现出一定的导电性,小分子与电荷掺杂聚苯胺之间的电子转移导致了共轭链得到电子被还原,进而表现出导电性的差异。此外,电荷掺杂聚苯胺及其吸附二氧化碳、甲醇和氨的复合物外推到无限长链时HOMO-LUMO能隙分别为2.0233 eV、2.2458 eV、2.2552 eV和2.2191 eV,而第一激发能分别为1.1584 eV、1.3312 eV、1.5503 eV和1.6506 eV,进一步确证了质子酸掺杂聚苯胺的氨敏感性。     

ZnMn2O4/Mn2O3/CNT复合正极材料的制备及其在水系锌离子电池的应用

锰基化合物具备高容量、高能量密度和高工作电压等特性，是水系锌离子电池（AZIBs）商业应用过程中的首选正极材料。然而，材料存在的电导率低、锰溶解、静电斥力效应和结构稳定性差等缺点，严重阻碍其大规模应用。采用表面活性剂辅助溶剂热法成功合成了碳纳米管（CNT）包覆ZnMn2O4/Mn2O3（ZMO/MO）复合材料，并探究了CNT包覆量对材料电化学性能和动力学过程的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的结构和形貌进行表征。与纯相ZMO/MO相比，经CNT包覆的正极在0.1 A g-1电流密度下具有良好的循环稳定性和更高的倍率性能。并用循环伏安曲线和电化学阻抗探究了电极的动力学特性，两相复合提高了Zn2 扩散速率，CNT的包覆改善了材料的电荷传递。     

Cu掺杂对有序Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0~1.0)多晶。用热重-差示扫描量热分析,X射线衍射研究了多晶的有序化相变及结构。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这是由于合成时在1000℃以上发生了吸氧(δ)有序化相变；当x=0.6~1.0时,978℃时在晶界处形成了单斜杂相,破坏了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的有序。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,Co4+提供的空穴载流子浓度增大,电阻率明显下降；由于Cu的固溶,自旋熵增加,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。并且Cu掺杂导致的晶格畸变使Co3+离子由高自旋态转变为高/低自旋混合态,磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,可能是二次烧结使多晶的有序化程度增大,提高了铁磁有序排列。     

大鲵肝茶叶水提液脱腥过程中挥发性有机物的动态变化

目的：探讨茶叶水提液对大鲵肝的脱腥效果。方法：采用感官腥味值结合气相—离子迁移色谱(GC-IMS)分析经茶叶水提液处理不同时间(0，5，10，15，20 min)大鲵肝中挥发性成分的变化。结果：与未脱腥组相比，经茶叶水提液脱腥处理5 min后大鲵肝脏腥味值显著下降(P＜0.05)，处理10 min后腥味值基本稳定。不同脱腥时间下大鲵肝样品中共鉴定出32种挥发性有机物，包括10种醇类、8种醛类、5种酯类、5种酮类、3种烯烃类和1种醚类。经脱腥处理后，大鲵肝中醇、烯烃、醚、酯类物质相对含量下降，酮类和醛类物质相对含量增加。通过正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)结合变量投影重要性(VIP)筛选出10种潜在特征标志物(VIP＞1)，包括4种酮类、2种醇类、2种醛类、1种烯类和1种醚类。随着脱腥时间的延长，蘑菇醇、2-丁酮二聚体、异戊醇单体、2-丁酮单体相对含量呈降低趋势，而正己醛单体、异戊醛单体、丙酮相对含量呈增加趋势。结论：茶叶水提液处理5~10 min能够明显降低大鲵肝腥味，通过GC-IMS技术结合多元统计分析可以对脱腥过程中大鲵肝挥发性有机物进行区分。     

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

InP/InGaP/GaAsSb/InGaAsSb/InP双异质结双极晶体管设计北大核心

应用半导体器件的电阻电容计算理论和SILVACO ATLAS软件,在综合考虑载流子渡越时间和电阻电容延迟时间对增益截止频率的影响下设计了一种InP/InGaP/GaAsSb/InGaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)结构。该结构中在基区与发射区之间加入P型半导体层以降低基区与发射区之间的电子势垒,并通过引入梯度渐变材料及优化掺杂分布提高基区电场、增强集电区中易趋近于零区域的电场,器件的电流增益截止频率得到显著提升。此外,还列出了InGaP和InGaAsSb材料的禁带宽度和电子亲合势、P型GaAs_(0.51)Sb_(0.49)和InGaAsSb材料的电子迁移率的近似计算公式。     

基于气相色谱-离子迁移色谱分析不同贮藏方式对洋葱浆馕风味的影响

采用气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）对洋葱浆馕6 种不同贮藏条件下挥发性物质进行分析，包括低温贮藏、室温贮藏、真空贮藏、脱氧贮藏、保鲜剂贮藏和保鲜剂结合脱氧贮藏。研究表明：在洋葱浆馕中共鉴定出66 种挥发性风味物质，其中包括醇类9 种、酮类4 种、醛类18 种、酯类4 种、呋喃衍生物3 种，酸类1 种和未能识别的化合物27 种。随着贮藏时间的延长，低温贮藏和真空贮藏洋葱浆馕在贮藏期内醛类挥发性有机物基本不变，其他处理组的醛类挥发性有机物在贮藏期内变化呈降低的趋势。结合主成分分析和欧氏距离可以发现低温贮藏和其他贮藏方式的第0天挥发性物质种类和浓度较为接近，主成分分析图中点的位置也相聚在一起，说明低温贮藏馕的挥发性物质变化不明显。该研究建立不同贮藏方式洋葱浆馕挥发性气味指纹图谱，可视化出洋葱浆馕挥发性成分轮廓，为洋葱浆馕贮藏期间风味变化规律提供信息。