环境化学教学改革实践探讨

《环境化学》是本科环境类专业的一门重要专业基础课,该课程主要研究有害化学物质在环境中的转化和效应。为满足新时代环境类人才培养的需求,本文针对环境化学课程中存在的问题,主要从课程内容、教学方法、课后实践、考核方式等方面探讨环境化学课程改革,旨在进一步提高教学质量和教学效果,培养高层次环境类专业创新型人才。     

真空泡外衣的研制

针对真空断路器漏气故障,提出真空泡外衣法.介绍真空泡外衣的结构和原理,并分析了真空泡外衣法的经济效益.     

SiGe合金综述：最新的研究进展及热电性能 优化策略

硅锗（SiGe）合金作为代表性中高温热电材料,在太空探测航天器的辅助电源上,已经获得了较为广泛的应用。SiGe合金具备结构稳定、元素丰富、无毒、耐高温、易于工业集成等显著优势,但较低的热电性能限制了SiGe合金的实际应用与推广。基于此,本文综述了SiGe基热电材料在电、热两方面的协同优化策略,以及相关最新研究进展。在电学方面,揭示了调制掺杂、能量过滤机制等优化策略对提高SiGe合金的功率因子的重要性;在热学方面,详细回顾了降低SiGe合金晶格热导率的诸多策略,包括纳米结构化、SiGe-金属硅化物/硅化物复合以及SiGe-氧化物复合策略,并比较了不同优化策略对晶格热导率的降低效果。通过电热输运参数的协同优化,p型和n型SiGe基热电材料的zT值分别达到了1.81（1100 K）和1.7（1173 K）,为当前文献报道的最高值。本文对于SiGe块体材料的热电性能的进一步优化提供了一定的参考。     

纳米硅锗热电材料和纳米器件的研究进展

近年来,纳米技术逐渐被用来设计和制备硅锗（Si−Ge）热电材料和新型器件。为了提高Si−Ge热电材料的热电性能,研究学者利用各种纳米结构对Si−Ge热电材料进行了理论研究。其中,利用纳米线、超晶格和量子点等结构中的能带机理与散射机理,从理论上设计了降低Si−Ge纳米结构热导率和提高其功率因子的途径。同时,高效的Si−Ge纳米热电材料被制备出来,包括纳米块体材料的热电性能得到大幅度提高,室温下薄膜和纳米线的热电性能实现了重大突破。在高性能材料的基础上,新型Si−Ge纳米热电器件的研发除了关注于制备工艺优化外,还包括传热结构和原型器件的设计。     

氧化钛基半导体热电材料的研究进展

热电材料—即实现热能和电能之间直接相互转换的一类功能材料,提供了一种制冷或发电的新方法—在解决能源和环境危机问题上正在扮演越来越重要的角色。传统的三维材料中,由于几个决定热电性能的关键物理参数相互关联,使得现有热电材料很难获得较高热电优值（ZT）。金属氧化物热电材料由于其良好的耐高温性能,是中高温区使用的理想候选者。如果能提高氧化钛基化合物的热电优值,那么氧化钛基化合物将是一类非常优秀的热电材料,因为其不仅具有优良的化学稳定性和热稳定性,而且原材料丰富、不含有毒元素以及制备工艺简单。纳米化能显著降低材料的热导率,是最近二十年提高热电性能的一条主要途径。同时,通过界面和化学组成调控增加与电学性能相关的功率因子也是一种继续提高热电性能的重要方法。本文综述了我们近期对氧化钛基热电材料的研究成果,包括对钛酸盐纳米管较大赛贝克（Seebeck）系数的实验发现,提出利用一维纳米材料独特的空心结构和纳米管层状特殊构造,将两个相关联的物理参数（热导率和电导率）分别调控;通过合成氧化钛基纳米复合材料,研究界面对载流子和声子散射的作用,提出通过载流子能量过滤效应提高其热电性能;采用尿素燃烧法和高温烧结等方法合成具有纳米结构和化学组成调控的氧化钛基化合物,认识化学组成以及界面对声电输运的作用规律;最后介绍能显著提高热电材料功率因子的载流子非对称迁移的理论。     

磁控溅射法制备Si1−xGex/B多层薄膜及其热电性能研究

本文通过磁控溅射法制备了一种独特的SiGe/B五层结构薄膜材料,每层结构包含60 nm的Si60Ge40层和0.55 nm的B层。实验考察了薄膜材料的热电性能,结果表明：B掺杂的溅射时间最佳为30 s;当退火温度为650℃时,薄膜的致密性最好,且在此温度下具有较高的Seebeck系数,最大值为6.75 × 10−4 V/K,电阻率最小值为1.6 × 10−5 Ω•m,其功率因子最大值为0.026 W/(m?K2)。     

独立运行光伏系统暂态电压稳定分析

独立运行光伏电力系统中存在着电压稳定问题.根据系统的特点和问题的性质,采用时域数值仿真的方法分析,应用Matlab建立系统仿真模型,并搭建了实验系统平台,采用瞬时无功功率求解法快速检测无功功率.仿真和实验结果证明无功功率不平衡是导致该类系统不稳定的主要原因.最后,提出了解决暂态电压稳定的有效办法和措施,对独立光伏电站的正常运行有指导性意义.     

基于DVS的多核实时系统节能调度

动态电压调节是一种有效的节能技术．本文提出了多核处理器平台上的一种近似最优的动态电压调节算法．算法将电压调节问题转化为松弛时间分配问题，由任务集结构找到存在的松弛时间，针对不同类型的松弛时间，使用了并行补偿等分配方法．实验结果表明本文的算法能够有效的降低能量消耗且具有较低的时间复杂度．     

超薄复合反渗透膜的研制

在聚砜薄膜表面通过胺化物与异氰酸脂的界面缩聚反应,复合一层具有反渗透性能的薄膜,可得到有良好脱盐率和透水能力的超薄复合反渗透膜。本文研究了基膜和复合膜的制备条件。着重讨论了复合膜的形态结构,复合液浓度和成孔剂分子量对膜脱盐率、水通量的影响。基本上掌握了制备复合反渗透膜的条件。所研制膜的脱盐率为85-95％,水通量为0.85-2.55ml/cm~2·h,具有一定的应用价值。     

氧化钨多孔薄膜的制备及光学性质

多孔结构可以使氧化钨薄膜的气敏、电致变色等性能得到增强,但目前多孔氧化钨薄膜的制备仍存在困难。本文采用W和Al双靶磁控溅射的方法得到了W-Al合金薄膜后,把合金薄膜浸入NaOH溶液中处理,其中的Al被腐蚀同时W被氧化,从而得到了多孔的氧化钨薄膜。利用SEM观察多孔氧化钨薄膜样品的表面形貌,用XPS分析样品中W的价态,用XRD分析样品的晶体结构,用紫外-可见-近红外分光光度计测量样品的光学性质。结果显示:制得的多孔氧化钨薄膜的平均孔径在100nm左右,呈海绵状疏松结构;薄膜中W的价态以+5价为主;薄膜属于非晶相;在可见光区域,多孔氧化钨薄膜具有较高的透过率,而在近红外区域则具有近似平直的透过率曲线。