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。     

稀土灼烧过程温湿度场仿真分析

影响稀土灼烧工艺的因素十分复杂,关系产品质量稳定及能耗,现行工艺存在优化空间。通过剖析灼烧窑中温度和湿度分布状况,运用κ-ε双方程湍流模型、流体传热、多孔介质传热等理论,按特定组分运输模式,建立灼烧过程质量、动量和能量耦合传递数学模型。设置不同边界导入Fluent环境对数学模型进行仿真试验,完成数据处理实现工艺参数优化。结果表明所建模型能准确反映灼烧窑中温湿度场分布及变化,且最终仿真结果与实际灼烧后的产品湿度含量相符合。     

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。     

离子型稀土矿山淋洗及尾水富集试验研究

对浸矿后离子型稀土原地浸矿场采用清水进行淋洗，在184天的清水淋洗过程中，尾水氨氮值从最开始的507mg/L，降低至140mg/L，淋洗尾水pH4.52~3.10。淋洗尾水采用两级反渗透膜分离，既回收有价资源稀土，又能使出水氨氮达标。结果表明，产水氨氮浓度稳定低于15mg/L，对稀土的截留率高于98.25%，浓水中稀土离子平均浓度313.4mg/L，可进一步回收稀土资源。     

稀土改性沸石在城镇黑臭水体应急治理中的应用

稀土改性沸石具有优异的污染物吸附和置换能力，但其用于水体治理的研究多停留于实验室阶段，罕有实际工程应用。以江西省瑞昌市城东片区黑臭水体应急治理项目为实例，探索稀土改性沸石用于城镇黑臭水体治理的可行性。城东片区位于瑞昌市中心城区，分布有4条主要排污渠道，属典型黑臭水体，溶解氧含量低，氨氮、总磷浓度高，呈黑灰色，且散发恶臭。通过前期调研、方法研究和技术论证，研究提出“稀土改性沸石+人工曝气”的技术路线，对区域黑臭水体实施协同治理，从而达到改善水质、恢复水生态、提高自净能力的目的。研究结果表明：该工艺可同步去除水体中氮、磷污染物，去除效率最高可达75%以上，具有显著的生态效益，可为城镇黑臭水体应急治理方案开拓新思路。     

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。     

成分配比对稀土钨电极材料组织及力学性能影响

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法，制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材，探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明，氧化镧、氧化钇、氧化锆三元复合添加能够有效改善第二相粒子在钨基体中的分布形态，降低第二相在晶界的过度富集，提高钨电极材料的综合力学性能。并且当添加成分镧、钇、锆质量比为3:1:1时，材料具有最好的综合力学性能，致密度可达96.04%，显微硬度可达549.37HV0.3，抗压强度可达3785MPa，原因是此配比下第二相粒子最为细小均匀，弥散程度最高，对基体晶粒的细化作用最好，该配比下钨基体平均晶粒尺寸达到10.3μm。     

滇黔相邻区二叠系宣威组富稀土黏土岩综合研究进展

在滇黔相邻区峨眉山玄武岩之上，二叠系宣威组下部广泛分布一套富稀土黏土岩。作为一种新类型的潜在稀土资源，诸多学者对其进行了研究，包括成矿条件、赋存状态，富集规律、综合利用方式等多个方面都有了较大的进展。该类型稀土具有非常大的资源潜力，区域连续性好、集中程度高，富含高价值的稀土元素镨、钕、铽、镝，经济价值和开发利用潜力巨大。本文全面总结了宣威组稀土目前的研究进展和存在的关键问题，提出了下一步研究方向。当前对于宣威组富稀土黏土岩中稀土元素的富集机理尚未明确，进一步开展成矿理论研究是找矿突破的关键；赋存状态的研究亟待突破，对该新类型稀土的综合利用技术突破，后期绿色勘查开发具有重要的意义；综合利用方面，经济可行的绿色选冶技术、伴生的铝、铌、锆、镓、钛等有价元素的综合回收、尾矿的资源化消纳等方面是下一步的主攻方向。      

基于羧酸功能化离子液体的含铽发光材料的合成与表征

合成了两种带羧酸官能团的长链咪唑离子液体,离子交换前后分别溶解稀土氧化铽,得到新型的荧光软材料,荧光光谱及荧光寿命表征显示离子液体配体与稀土离子之间进行了有效的能量传递,此荧光材料兼具稀土离子的优异荧光特性和离子液体本身的性质,有较高的潜在应用价值.