响应面法微波降解EGCG制备EGC研究

目的 为探究微波降解EGCG方法制备EGC的效果,以EGC得率最大化为目标,探究微波降解的最佳工艺参数,并建立反映各参数间关系的二次多元方程模型。方法 本研究采用EGCG溶液为原料,运用微波加热降解EGCG制备EGC,通过梯度设置EGCG浓度、微波时长、微波强度三个工艺参数,进行单因素实验、响应面分析及最佳工艺组合验证实验,优化确定EGCG微波降解制备EGC的最佳工艺参数。结果 综合单因素实验及响应面分析,得到的最佳微波降解参数为：EGCG浓度5mg/ml、微波时长3.5min、微波强度为400W,且利用响应面法建立了EGC得率(Y)与EGCG浓度(A)、微波时长(B)、微波强度(C)的二次多元方程模型：Y=59.52+8.38*A+5.38*B+3.53*C-4.04*AB+6.92*AC-9.19*BC-9.99A2⁺0.0786*B2^-15.36*C2^,模型中,EGC得率最高可达62.08%。对最佳微波降解工艺参数进行验证实验,EGC得率为63.40%,与模型预测值接近。结论 运用微波降解EGCG制备EGC具有操作简单,可行性高的优势,且EGC得率稳定性高。     

Balancing MXene Surface Termination and Interlayer Spacing Enables Superior Microwave Absorption

Surface chemistry and interlayer engineering determines the electrical properties of 2D MXene. However, it remains challenging to regulate the surface and interfacial chemistry of MXene simultaneously. Herein, simultaneous modulation of Ti₃C₂T_x MXene surface termination and layer spacing by alkali treatment are achieved. The electrical and electromagnetic properties of Ti₃C₂T_x are investigated in detail with respect to KOH and ammonia concentration dependence. A high concentration of KOH caused the Ti₃C₂T_x layer spacing to expand to 13.7 Å and the surface O/F ratio to increase to 33.84. Because of its weaker ionization effect, ammonia provides finer tuning compared to the drastic intercalation of KOH with a thorough sweeping of the F-containing groups. Ti₃C₂T_x is enriched with conductive -OH termination after ammonia treatment, which achieves an effective balance with the increased interlayer resistance. Therefore, NH₃H₂O-Ti₃C₂T_x achieves broad-band impedance matching and exhibits an efficient microwave loss of −49.1 dB at a low thickness of 1.7 mm, with an effective frequency bandwidth of 3.9 GHz. The results herein optimize the electrical properties of Ti₃C₂T_x using surface and interfacial chemistry to achieve broad microwave absorption, providing a framework for enhancing the electromagnetic wave loss of intrinsic MXene.     

Halogenated Ti3C2 MXenes Prepared by Microwave Molten Salt for Hg0 Photo-Oxidation

Ti₃C₂ MXenes with different halogen modifications are prepared rapidly and efficiently by microwave molten salt method, and the MXene surface functional group modification is successfully achieved to address the problems of low purity, complex functional groups, and uncontrollable energy band structure of MXenes obtained by traditional liquid phase etching. Among them, the modification of the iodine (I) functional group onto the surface of Ti₃C₂ changes the energy band structure and band gap, resulting in easier photoexcitation and more photogenerated carriers. The increased Fermi energy is closer to the conduction band, the decreased surface work function weakens the electron confinement ability. The photogenerated carriers can migrate to the surface of the material more easily with extended lifetime, so the activity of the catalyst is improved. Further, for gaseous monomeric mercury (Hg⁰) photo-oxidative removal, Ti₃C₂-I₂ exhibits 85.5% efficiency of Hg⁰ photo-oxidative removal under visible light. Based on the experimental characterization and density functional theory calculations, a mechanism for the photo-oxidative removal of Hg° from Ti₃C₂-I₂ MXene is proposed, which provides a valuable strategy for studying Ti₃C₂ MXenes in the field of photocatalysis.     

一种高功率微波有源相控阵天线单元设计

根据工程需要,本文提出了一种新型高功率微波有源相控阵天线单元,通过改造同轴波导变换器结构提升了功率容量和驻波特性,在同轴探针与阶梯波导之间引入方形金属块实现阻抗匹配,在波导末端添加过渡腔和匹配槽结构,并在喇叭段加入了单脊结构改变了波导阻抗,单脊伸出口径面降低了反射系数,进一步提升了功率容量。在X波段内VSWR小于2,带宽提升为1.25GHz,功率容量为33.24kW,比常规同轴波导变换器下喇叭天线功率容量提升了230％,7×7相控阵阵面可以实现1.62MW的发射功率,具备高功率微波发射能力。阵列可实现±30°圆锥扫描,满足高功率宽角度扫描的需求。     

相位调制微波光传输链路特性分析（特邀）

常规的微波光子系统采用强度调制方式实现微波信号的电光转换,由于调制器采用马赫-曾德尔干涉结构(MZI),系统性能不仅受到自身正弦响应特性的制约,而且需要进行偏置点控制,因此存在动态范围受限、系统控制复杂以及3 dB固有损耗带来的效率不足的问题,而采用相位调制可避免该问题。围绕相位调制光传输链路,为了完成相位调制信号的光电解调,文章提出采用薄膜滤波器通过边带抑制与边带选通两种方式实现相位调制到强度调制的转换,并分析了链路射频性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了相位调制与常规强度调制链路之间的传输特性,通过分析可知,在相同链路配置条件下,相位调制链路具有更高的传输效率,而且光滤波带来的均衡作用,使得相位调制链路的3 dB带宽比强度调制链路大两倍。     

硅基微波光子波束形成器研究进展

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性能指标出发,总结了近年来应用于微波光子波束形成器的多种集成可调光学真延迟线结构和波束形成网络架构,并介绍了微波光子波束形成系统集成芯片和自动化控制的最新进展,最后对硅基微波光子波束形成器的未来发展进行了展望。     

一种加载铁氧体磁环的高功率宽带巴伦

针对高功率天线的差分馈电和阻抗匹配问题,文中提出了一种基于同轴线结构加载铁氧体磁环的宽 带巴伦模型。双同轴线具有阻抗变换功能和较好的功率承载能力,铁氧体磁环改善了巴伦在低频时的输入匹配和 两个输出端口不平衡度。仿真和实测表明,此巴伦在0. 05~1. 24 GHz 内回波损耗低于-10 dB,去除3. 0 dB 系统插损 后单端插入损耗在1. 5 dB 以内,两端输出的相位不平衡度在5°以内,幅度不平衡度在2%以内。通过分析巴伦的电 磁热损耗场、温度场和应力形变场,验证了巴伦在高功率馈电下的工作性能,结果表明此巴伦在工作频带内能够承 受500 W 的功率。     

等离子体限幅器对雷电防护效果的试验分析北大核心CSCD

雷电对于各类装备及民用系统的电子设备有着极大的破坏作用,引起射频系统损坏的主要为感应雷,而现有的设备无法满足射频系统的防雷需求。文章对微波防护用等离子体限幅器的雷电防护特性进行了研究并开展了相关试验,结果表明,等离子体限幅器可以起到雷电防护的作用,对于感应雷电波形的幅值及波形均有着一定的限制,在等离子限幅器后接入PIN限幅器所形成的级联防护器件对后方的电路起到了有效的防护作用。     

硅基片上集成二维光控多波束形成的研究

传统雷达系统在当今日益复杂的电磁环境中面临严重挑战,而集成微波光子学技术可突破传统雷达的技术瓶颈,具有大带宽、高分辨率、高复用度、高集成化等技术优势。本文基于集成微波光子技术,研制了一款硅基集成二维光控多波束形成系统样机,提出了一种基于二氧化硅平面光波导的片上集成二维光控多波束形成系统架构,结合流片加工平台完成了关键光芯片的设计流片和封装测试,最终完成系统样机整机联调测试,并对实验结果进行理论计算处理,验证了硅基集成波束形成系统的关键性能指标。系统具有大瞬时带宽、二维同时多波束、各波束多波位独立扫描的能力,与此同时兼具硅基光子集成技术的小型化、轻量化、低成本等优势,试验结果验证了集成微波光子技术应用于雷达系统的先进性和应用潜力。     

一种Ku波段综合馈电多功能板的研制

基于多层微波数字复合基板层叠互联技术,研制的Ku波段综合馈电多功能板集成了射频收发网络、电源分配网络、阵面波控及波控分配网络,主要负责16个片式T/R组件的功率分配与合成,同时为各T/R组件提供电源及控制信号。文中对多功能板的架构设计、工作原理进行了说明,重点介绍了各微波垂直互联电路和射频收发网络的设计,最后加工并测试了验证样件,测试结果良好。收发网络总口驻波＜1.9,分口驻波＜1.3,插损＜16 dB,相邻端口的隔离度＞20 dB,且幅度一致性≤0.602 dB,相位一致性≤6.429°。工程应用可行性和实用性得到了验证。