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范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
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主动配电网分布式电源规划及经济性分析

主动配电网分布式电源规划及经济性分析

引用

第八届配电自动化技术应用论坛

作者：钟清余南华孙闻宋旭东柳春芳张晗广东电网公司电力科学研究院佛山电力设计院有限公司天津天大求实电力新技术股份有限公司

主动配电网是实现大规模间歇式新能源并网运行控制、电网与充放电设施互动、智能配用电等电网分析与运行关键技术的有效解决方案。本文研究分析了主动配电网的网架规划模型，包括主动配电网对分布式能源的消纳模式、主动配电网潮流流向... 详细信息

主动配电网是实现大规模间歇式新能源并网运行控制、电网与充放电设施互动、智能配用电等电网分析与运行关键技术的有效解决方案。本文研究分析了主动配电网的网架规划模型，包括主动配电网对分布式能源的消纳模式、主动配电网潮流流向、主动配电网储能配置及主动配电网经济优化函数。最后对主动配电网中间歇式新能源的经济性进行了分析，给出了能源结构优化规划目标函数，为主动配电网经济计算与优化评估提供了方法和依据。

关键词：主动配电网间歇式新能源消纳模式经济计算优化评估

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核酸适配体技术在石斑鱼抗病毒中的应用

核酸适配体技术在石斑鱼抗病毒中的应用

引用

2017生物技术研究与应用学术研讨会

作者：秦启伟李鹏飞周伶俐魏世娜姜国华华南农业大学海洋学院广东广州510642 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 北京师范大学分析测试中心北京100875

石斑鱼是我国南方沿海各省及东南亚各国海水养殖鱼类之一，经济价值极高。但是，随着高密度和大规模人工养殖业的快速发展，病毒病暴发流行，严重制约石斑鱼养殖业健康可持续发展。指数富集的配基系统进化技术(SELEX)是一种新型文库筛... 详细信息

石斑鱼是我国南方沿海各省及东南亚各国海水养殖鱼类之一，经济价值极高。但是，随着高密度和大规模人工养殖业的快速发展，病毒病暴发流行，严重制约石斑鱼养殖业健康可持续发展。指数富集的配基系统进化技术(SELEX)是一种新型文库筛选技术，针对特定靶标，通过SELEX技术筛选获得的核酸适配体具有与单克隆抗体相当的高特异性和高亲和性，并且具有诸多优点，如没有免疫原性，温度引起的变性是可逆的，筛选时间短，成本低，易于合成和后期修饰等，目前已发展成为备受关注的新型检测和治疗工具。本研究以严重危害石斑鱼养殖的虹彩病毒SGIV、神经坏死症病毒GNNV及其感染的细胞为研究对象，通过SELEX技术筛选获得了一批能特异性结合病毒和病毒感染细胞的核酸适配体。这些适配体对细胞和语体组织无任何毒性，不但能够特异性识别病毒和病毒感染的细胞，而且能够通过内吞主动进入病毒感染的细胞，在体内外都具有抑制病毒感染复制的能力。基于以上特征，我们研发的核酸适配体在石斑鱼病毒检测、抗病毒治疗药物或药物靶向传递等方面具有良好的应用前景，目前已经开发出了基于适配体的Apt-ELISA快速检测技术。

关键词：石斑鱼核酸适配体技术抗病毒

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计算机导航技术在颌面肿瘤外科中的临床应用

计算机导航技术在颌面肿瘤外科中的临床应用

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2017全国口腔颌面——头颈肿瘤外科学术研讨会

作者：叶金海王晨星程杰杜一飞李怀奇江宏兵吴煜农邢树忠南京医科大学口腔疾病研究江苏省重点实验室南京医科大学附属口腔医院口腔颌面外科

研究目的:随着计算机导航技术在口腔颌面外科领域的应用,手术的精确性和安全性有了进一步的提高,本研究旨在分析计算机辅助设计导航技术在口腔颌面肿瘤手术中的应用。材料与方法:自2010年9月至2014年6月进行数字化外科设计并进行手术中... 详细信息

研究目的:随着计算机导航技术在口腔颌面外科领域的应用,手术的精确性和安全性有了进一步的提高,本研究旨在分析计算机辅助设计导航技术在口腔颌面肿瘤手术中的应用。材料与方法:自2010年9月至2014年6月进行数字化外科设计并进行手术中导航病例的回顾性分析,根据其转化方法不同分为:①导板手术组、②导航手术组、③导板联合导航手术组,进一步明确应用数字化外科技术在复杂种植手术及颌面肿瘤手术中的适应证及其优缺点。结果:对于口腔颌面肿瘤病例应用数字化外科设计,可在术前获取虚拟设计的形态和位置信息,术中导航辅助手术精确实施,使手术获得理想的手术效果:①导航手术可精确指示位置信息,可提高手术精度;②导板引导下实施手术操作及验证较导航手术更为便利;③联合导航及导板手段进行转化,有利于术中验证及保证手术的精确性。结论:计算机辅助导航外科可以实现术前设计、手术模拟及术后预测,有助于提高颌面部手术的精确性,减少创伤,恢复面部对称性,是一种较为理想的颌面部手术辅助方法。

关键词：计算机辅助设计导航肿瘤

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高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制精确处理的理论与方法

高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制精确处理的理论与方法

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2017测绘地理信息与导航高端论坛——《测绘学报》创刊60周年学术研讨会

作者：龚健雅王密杨博武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学计算机学院湖北武汉430072 地球空间信息协同创新中心湖北武汉430079

卫星影像全球无地面控制高精度几何定位是卫星摄影测量技术发展追求的主要目标,也是实现困难地区和境外地区测图的关键支撑技术.本文围绕中国国产遥感卫星的技术发展,详细论述了高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制几何定位的理... 详细信息

卫星影像全球无地面控制高精度几何定位是卫星摄影测量技术发展追求的主要目标,也是实现困难地区和境外地区测图的关键支撑技术.本文围绕中国国产遥感卫星的技术发展,详细论述了高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制几何定位的理论与方法,在天星地一体化全链路误差建模分析的基础上,提出了在轨几何定标理论与方法、稳态重成像几何处理模型与方法及大规模无地面控制区域网平差理论与方法.将本文方法应用于资源三号卫星影像的数据处理,试验结果满足1∶50000测图精度,证明了理论和方法的正确性.

关键词：卫星摄影测量遥感影像无地面控制几何定位

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群智能优化算法及在复杂疾病关联分析中的应用研究

群智能优化算法及在复杂疾病关联分析中的应用研究

引用

作者：拓守恒西安电子科技大学

学位级别：博士

目前,群智能优化算法得到长足的进步和发展,并已成功应用于科学计算和工程领域。然而,随着科技进步和大数据时代的兴起,大量复杂的高维优化问题不断涌现,使得很多现有优化方法不再适用于新问题的求解。近年来,和声搜索(Harmony Search,... 详细信息

目前,群智能优化算法得到长足的进步和发展,并已成功应用于科学计算和工程领域。然而,随着科技进步和大数据时代的兴起,大量复杂的高维优化问题不断涌现,使得很多现有优化方法不再适用于新问题的求解。近年来,和声搜索(Harmony Search,HS)和差分进化(Differential Evolution,DE)算法在求解复杂优化问题方面引起研究者广泛关注。和声搜索算法具有很强的全局探索能力,不容易陷入局部搜索,适用于复杂的实数和离散优化问题求解。差分进化算法在实数优化方面具有丰富和成熟的研究基础,在复杂问题求解方面也已展现出了优异性能。然而,对于大规模高维(大于500维)复杂优化问题,许多优秀群智能优化算法的全局求解性能会大幅下降。因此,高维复杂优化问题求解成为信息科学领域研究的热点之一。在生命科学领域,高通量测序技术产生了大量组学数据(基因组、代谢组、蛋白质组和糖组学等),为研究人类复杂疾病的致病原因提供了良好的研究基础,但同时也对科学计算技术提出了巨大挑战。特别是在全基因组关联研究(Genome-wide Association Study,GWAS)中,人们试图从全基因组序列中发现多个联合作用于复杂疾病的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)位点,但由于组合爆炸问题,传统的穷举法难以适用于鉴定所有SNP组合位点与复杂疾病的关联性,使得目前成功的GWAS应用还主要是单个SNP致病位点的发现,而对于多SNP联合致病组合位点探测,是非常复杂的高维组合优化问题,依然没有非常好的精确计算方法,成为目前生物信息学与生命科学研究的重点之一。针对上述两个问题,本课题主要从高维复杂优化问题的群智能求解算法及其在人类复杂疾病关联分析中的应用展开研究。为了能够提升高维复杂优化问题的求解性能,重点研究了和声搜索和差分进化算法在搜索过程中全局探索能力(Exploration power)和局部开发能力(Exploitation power)的变化,以及造成算法性能下降的主要因素。发现和声搜索与差分进化算法有一个共同问题,在进行高维复杂问题优化的后期,它们的更新操作成功率会非常低。另外,差分进化算法中的变异算子在求解高维优化问题时,存在大量冗余计算,也是影响算法搜索速度的关键因素,为此,提出了两个求解高维复杂问题的群智能优化算法(面向高维复杂优化问题的和声搜索算法,改进的差分进化算法)。为了能够从高维的SNP数据中快速搜索出多SNP联合致病组合位点,重点研究了使用和声搜索算法探测多SNP联合致病组合位点的可能性,主要从算法的搜索速度和致病组合位点的识别能力方面进行研究,提出了两种基于和声搜索的SNP联合致病位点探测算法。本博士论文主要在以下几个方面进行了较为深入的研究和探索:(1)针对高维多峰值复杂优化问题求解,提出了基于变量动态降维选择调整策略的和声搜索算法(DIHS)。通过比较传统和声搜索算法用于产生新和声的Take-all策略和一个简单的Take-One策略,发现在优化进程的后期,Take-all策略产生优胜新解的成功率随着优化问题维度的增高下降很快,是影响传统HS算法求解速度和精度的关键因素。为此,提出采用变量动态降维选择调整策略和动态步长扰动机制,用以提高和声搜索算法产生优胜新解的成功率,从而提升算法全局求解能力。通过对12个多峰和4个单峰的典型优化问题进行测试,结果表明,对于高维多峰值优化问题,DIHS在搜索过程中能够始终保持较高的更新操作成功率,并能够以较小的运行代价获得高精度全局最优解。与标准HS相比,在求解1000维的这16个测试问题时,求解精度平均提升了 90.33%,且运行时间平均减少23.8%。(2)针对差分进化(Differential Evolution,DE)算法在进行高维复杂问题求解时存在大量冗余计算、易陷入局部搜索等问题,提出改进的差分进化算法,将变异算子和交叉算子相融合,引入局部变量动态调整策略,以增强DE的全局搜索能力。采用动态的交叉概率参数(Crossover rate,CR)同时管理变异算子和局部变量调整策略,用于降低计算冗余。通过实验测试表明,提出的DE算法的求解质量在所有测试问题上都优于标准DE算法,并且在求解1000维的16个复杂测试问题时,计算速度平均提升13.79%,全局最优解的求解精度平均提升81.96%。另外通过与三个经典的复杂问题求解算法(SaDE,CoDE,CMAES)和7个高维问题求解算法相比较,证明了改进DE算法求解高维复杂优化问题的可行性。(3)在全基因组关联性研究中,两个SNP组合位点是非常常见和重要的致病组合。然而,由于SNP位点的组合数量巨大和致病模型丰富多样,使得现有很多算法在进行致病位点探测时,存在运算代价大和致病模型识别准确率低

关键词：群智能优化复杂疾病和声搜索算法差分进化算法单核苷酸多态性多SNP联合致病位点

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利用大规模ReaxFF MD初步探索孔道对煤热解过程的影响

利用大规模ReaxFF MD初步探索孔道对煤热解过程的影响

引用

中国化学会第14届全国计算(机)化学学术会议暨分子模拟国际论坛

作者：郑默李晓霞郭力中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室中国科学院大学化学化工学院

深入了解煤热解反应机理对实现煤的高效和清洁利用至关重要。影响煤热解化学反应的主要影响因素包括温度、颗粒内的孔道、煤颗粒表面结构、反应气氛、升温速率等等。其中,煤结构中的微孔道(0.4-1.2 nm)对煤分子及其热解产物,特别是焦油... 详细信息

深入了解煤热解反应机理对实现煤的高效和清洁利用至关重要。影响煤热解化学反应的主要影响因素包括温度、颗粒内的孔道、煤颗粒表面结构、反应气氛、升温速率等等。其中,煤结构中的微孔道(0.4-1.2 nm)对煤分子及其热解产物,特别是焦油产物的生成至关重要。由于煤结构本身的复杂和不均一性,并且热解为高温自由基过程,对煤热解自由基和中间产物的演化仍缺乏原位测定技术。这几年,化学反应分子动力学ReaxFF MD被广泛应用于热解、爆炸、金属催化和新材料设计中,为从分子角度探索孔道对煤热解反应过程的影响提供了新的视角。本文首先基于原煤的实验测定数据(元素和工业分析,12个核磁共振数据),构建了两个所含原子数相同(99,544个原子,国际上目前为止模拟的最大煤模型)、组成相同,但具有不一样孔道分布的大规模海拉尔褐煤模型,其中一个为密实体系,另一个则人为地添加了10?的孔道。采用GPU高性能计算的GMD-Reax,对两个褐煤模型在相同条件下分别进行ReaxFF MD模拟,并利用基于化学信息学的VARxMD对模拟结果的产物和化学反应进行分析,初步探索了煤孔道对煤热解的影响。模拟结果得到了海拉尔褐煤的主要热解产物(焦炭、焦油和气体)的生成趋势(Fig.1)、主要小分子气体的演化、桥键的裂解行为、自由基的生成和消耗规律等在两个模型热解过程中的相似与不同;并表明孔道会促进煤结构中C-C键的断裂,有利于轻质焦油(C5-C13物质)的生成。

关键词： ReaxFF MD 大规模模拟煤热解孔道的影响

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钠离子电池层状正极材料相变机制与动力学研究

钠离子电池层状正极材料相变机制与动力学研究

引用

作者：王鹏飞中国科学院大学

学位级别：博士

室温钠离子电池由于全球丰富低廉的钠资源在未来大规模储能、便携电子设备、小型低速电动车等有广阔的应用前景。层状过渡金属氧化物正极材料制备简单、比容量高、离子电导率高，是目前很有希望实现商业化的正极材料之一。由于钠离子半... 详细信息

室温钠离子电池由于全球丰富低廉的钠资源在未来大规模储能、便携电子设备、小型低速电动车等有广阔的应用前景。层状过渡金属氧化物正极材料制备简单、比容量高、离子电导率高，是目前很有希望实现商业化的正极材料之一。由于钠离子半径比锂离子半径大以及晶体结构中存在不同的电荷有序、钠空位有序等因素，这使得钠基层状正极材料在充放电过程中的结构变化和电化学行为都比较复杂。而且钠离子在层状材料晶体结构中脱嵌时很容易发生不可逆相变，这就不可避免地会引起晶胞体积的收缩和膨胀，同时也会影响钠离子在过渡金属层间的传输动力学，因而抑制不可逆相变和改善钠离子传输性质成为提高层状正极材料电池性能的关键。本论文将围绕四类层状正极材料的相变及其钠离子动力学问题展开讨论，主要分为以下四个部分:　　(1)P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2正极体系相变与钠空位机理研究　　P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2是一类很有应用前景的高电压正极材料，但其在高电压区域经常发生晶胞体积变化较大的P2-O2相变，影响了这类材料的循环稳定性和可逆比容量。通过非电化学活性的镁取代一部分镍，得到一系列不同比例镁取代的P2-Na0.67Mn0.67Ni0.33-xMgO2(0≤x≤0.33)钠离子电池正极材料，组装电池测试发现经过镁取代的材料循环过程容量保持率和结构稳定性都得到显著提升，半原位X射线衍射和球差电镜证明镁取代有效抑制了P2-O2相变从而提高了充放电过程中材料的结构稳定性。这个工作为后续开发设计高容量和高稳定性的正极材料提供了参考。除了这个相变问题以外，P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2在低电压单相区域存在不同钠空位有序的超晶格结构，一方面来说这些超晶格结构会造成充放电曲线上出现明显电压平台，另一方面来说充放电过程不同钠空位有序间的重排也会影响其高倍率下的循环性能。考虑到Ti4+与Mn4+费米能级不同，相对于Ni2+离子半径比更小，通过钛取代一半锰设计出了一种钠空位完全无序的P2-Na2/3Ni1/3Mn1/3Ti1/3O2正极材料。结合一系列实验表征技术和理论计算证明钠层钠空位无序的排布能保证钠离子在结构中的快速扩散(10-10cm2s-1)以及低的迁移势垒(170meV)。因此，钠空位无序的P2-Na2/3Ni1/3Mn1/3Ti1/3O2材料彻底消除了由于钠空位有序重排造成的电压平台，整个电化学过程完全为斜坡式固溶体反应，大幅度提高了P2型正极在高倍率下的循环性能，这为未来开发高倍率钠离子电池正极材料提供了新思路。　　(2)O3-NaNi0.5Mn0.5O2正极体系Na+动力学和多重相变研究　　O3-NaNi0.5Mn0.5O2作为一类高容量的富钠正极材料，其在充放电过程存在多重相变以及钠离子传输动力学缓慢的问题，这会影响其大电流密度下的循环性能。采用溶胶-凝胶的方法合成了一种O3-NaNi0.5Mn0.5O2的微米片，发现其在充放电过程中会发生一系列连续的O3hex.-O'3mon.-P3hex.-P'3mon.-P3"hex.相变过程，通过严格控制电极制备过程中的空气湿度以及后续电解液优化，该材料在0.05C倍率下的可逆比容量可提升至141mA h g-1，100次循环以后容量保持率能达到90％。采用碳纳米管作为导电添加剂可以一定程度上提高钠离子表观扩散系数从而改善材料的倍率性能。本工作初步探索了O3-NaNi0.5Mn0.5O2正极材料的钠离子脱嵌机制以及性能优化，这为后续O3-NaNi0.5Mn0.5O2材料迈向实用化提供了指导。为了进一步提高钠离子在材料内部的体相传输动力学，通过Ti取代Mn研究了一系列不同比例钛取代的O3-NaNi0.5Mn0.5-xTixO2正极材料的电池性能和电化学反应机制，结合原位X射线衍射，半原位X射线吸收谱和球差电镜的分析，Ti取代增大了过渡金属层间距，抑制了高电压区域的多重不可逆相变，仅保留了一个在宽的钠含量组成范围内高度可逆的O3-P3相变，显著提高了材料结构内部的钠离子体相扩散系数，从而大幅度改善了O3-NaNi0.5Mn0.5O2材料的电池性能。这种整合宏观尺度和原子尺度的研究手段为层状正极材料物理化学性质的结构调制提供了借鉴，同时也为将来开发高性能正极材料提供了新思路。　　(3)蜂窝状有序结构的正极体系钠离子电化学脱嵌行为研究　　寻找具有新型结构的正极材料需要深入理解其结构与电化学性质之间的构效关系，基于此，我们制备了一种高度蜂窝状有序的Na3Ni2SbO6层状正极材料，研究了其在充放电过程中的结构变化和钠离子传输动力学性质。原位X射线衍射结构分析表明Na3Ni2SbO6在电化学过程中会经历两个相变过程:首先是一个单斜的O'3相不可逆的转变为单斜的P'3相，接着是单斜的P'3相可逆地转变为六方的O1相，其中部分不

关键词：钠离子电池层状正极材料充放电过程电化学性能

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石墨烯量子点及新型二维材料光学性质的理论研究

石墨烯量子点及新型二维材料光学性质的理论研究

引用

作者：李云海东南大学

学位级别：博士

自成功制备石墨烯单层以来,由石墨烯衍生的纳米材料如量子点便成为了研究热点。与传统过渡金属化合物量子点相比,石墨烯量子点性质稳定、毒性低、易于制备且发光性能极佳,在太阳能电池、光探测器、生物成像、药物输运和催化剂等领域有... 详细信息

自成功制备石墨烯单层以来,由石墨烯衍生的纳米材料如量子点便成为了研究热点。与传统过渡金属化合物量子点相比,石墨烯量子点性质稳定、毒性低、易于制备且发光性能极佳,在太阳能电池、光探测器、生物成像、药物输运和催化剂等领域有广阔应用前景。受石墨烯启发,多种新型二维材料相继被成功制备出来,并表现出了优异的性能,如层状硒化铟带隙适中,载流子迁移率高,且在工作环境中相对稳定。有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的能量转换效率在短短几年间便飙升至22.1%,逼近单晶硅太阳能电池的性能。除此之外,有机-无机杂化钙钛矿在发光二极管和激光器中也获得了初步应用。若要在光电子器件中大规模应用这些新型纳米材料,必须先对其电子结构和光学性质有深入了解。本论文基于密度泛函理论和多体微扰理论两类第一性原理方法,结合紧束缚模型和量子阱模型,系统地研究了石墨烯量子点、单层硒化铟和甲胺溴铅钙钛矿纳米片的电子结构和光学性质。主要研究内容如下:（一）多体效应对石墨烯量子点电子结构和光学性质的影响。多体效应即电子-电子和电子-空穴相互作用,对石墨烯量子点电子结构和光学性质有何影响尚不明确。在本论文中,我们考虑边界分别为锯齿型和扶手椅型的六边形石墨烯量子点,系统地研究了其中的多体效应。我们发现,因量子限域效应很强且屏蔽作用较弱,石墨烯量子点中多体效应显著。由电子-电子相互作用导致的HOMO-LUMO能隙准粒子修正项,和由电子-空穴相互作用导致的激子结合能均高达数电子伏特,远大于其它碳同素异形体。相对于未考虑电子-空穴相互作用时的吸收光谱,考虑电子-空穴相互作用后的吸收光谱在原来的吸收边下面出现了一个很强的激子峰。此激子峰源自一对二重简并的自旋单重激发态,对应电子在简并的前线轨道间的跃迁。我们还发现HOMO-LUMO能隙、激子结合能、自旋单重态-三重态能级劈裂与量子点尺寸和形状均有密切关系。石墨烯量子点自旋单重态-三重态能级劈裂很大,因而荧光发光效率很高。（二）边界官能团修饰对石墨烯量子点电子结构和光学性质的影响。在制备石墨烯量子点过程中会使用大量强氧化剂,不可避免地引入各种含氧官能团。为改善量子点性能,也会人为引入其它官能团。这些官能团对石墨烯量子点电子结构和光学性质有何影响尚不明确。在本论文中,我们提出了一套基于量子点与官能团间前线轨道混合和电荷转移间竞争与协作的作用机制。量子点与官能团间的前线轨道混合可降低HOMO-LUMO能隙,而两者间的电荷转移又可增大能隙;与之相反,当涉及量子点光学性质时,前线轨道混合与电荷转移共同降低第一亮激发态能量。我们还发现含有碳氧双键的官能团,如醛基（-CHO）、酮基（-COCH3）和羧基（-COOH）对石墨烯量子点电子结构和光学性质调控效果更明显。而氨基（-NH2）因为电荷转移较大,抵消了前线轨道混合的作用,因此只对光学性质有调控效果。羟基和卤素原子对电子结构和光学性质均无显著影响。（三）面内应变对单层硒化铟电子结构和光学性质的调控作用。单层硒化铟带隙为间接带隙,发光几乎完全猝灭。面内应变可将单层硒化铟的间接带隙转为直接带隙,有望改善其发光性能,但深层次的机制尚不明确。在本论文中,我们系统地研究了面内应变对单层硒化铟电子结构和光学性质的调控作用及其深层机制。我们发现,因其特殊的成键方式,单层硒化铟中由硒4pz态组成的价带比由硒4px/4py态组成的价带能量高,因而带隙为间接带隙。相比于硒4pz态,压缩应变能显著增强硒4px/4py态间耦合,进而翻转相应能带,将间接带隙转变为直接带隙。单粒子近似下的跃迁选择定则在考虑电子-空穴相互作用之后仍然成立,能量最低的激发态仅在垂直于晶体表面偏振的入射光下为亮激发态,且跃迁矩阵元很小。压缩应变可将其转变为平行于晶体表面偏振的入射光下的亮激发态,并增大跃迁矩阵元,从而改善发光性能。我们还发现应变与带隙近似满足线性关系,可用于调控带隙和发光波长。（四）甲胺溴铅钙钛矿纳米片中的激子效应。相比于块体材料,低维钙钛矿更容易集成到电子器件中。激子效应对低维材料光学性质有决定性影响,但有机-无机杂化钙钛矿结构复杂,原子数目较多且有铅、碘等重元素,直接用多体微扰理论研究激子效应困难重重。在本论文中,我们和实验组合作,用化学气相沉积法制备了甲胺溴铅钙钛矿单晶纳米片,并用量子阱模型研究了其中的激子效应。我们发现光致发光谱随样品厚度增大而红移,且峰值位置与厚度平方的倒数间完美符合线性关系,表明红移现象由一维量子限域效应导致。同时,我们将量子阱模型推广至势垒层介电常数不相等的情形,并将之用于拟合实验测得的激子结合能,以确定激子半径。拟合结果显示,对于厚度为5.9nm-26.2 nm的甲胺溴铅纳米片,其激子半径在2.2 nm-4.2 nm之间,大于多晶中的数值,表明结晶质量对激子性质有显著影响。进一步计算表明,激子结合能与衬底介电

关键词：石墨烯量子点硒化铟有机-无机杂化钙钛矿第一性原理计算光学性质

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氦碳同位素示踪和温标在云南地震重危区年度跟踪中的应用

氦碳同位素示踪和温标在云南地震重危区年度跟踪中的应用

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第一届全国气体同位素技术及地球科学应用研讨会

作者： Zhao Ciping 赵慈平 Wang Yun

分析了云南3个地震重点危险区14个温泉逸出气体全化学组成及He、Ne同位素和CH4、CO2的C同位素组成数据,对氦同位素组成进行了大气污染校正和幔源比例百分比计算,利用CH4、C02间碳同位素平衡分馏方程对气体源区温度进行了估计.结果发现:... 详细信息

分析了云南3个地震重点危险区14个温泉逸出气体全化学组成及He、Ne同位素和CH4、CO2的C同位素组成数据,对氦同位素组成进行了大气污染校正和幔源比例百分比计算,利用CH4、C02间碳同位素平衡分馏方程对气体源区温度进行了估计.结果发现:滇中地区表现为独特的气体释放特征;滇中西北部—滇西北东南部一带和滇南红河断裂带有显著的幔源氦渗漏;滇东北和思普地区气体源区温度分别出现巨幅下降和微弱下降.根据观测资料及其变化认为:滇东北和思普地区年内发生6.0级以上地震的可能性大大降低;滇中西北部—滇西北东南部洱源—漾濞—云龙—永平一带和永胜—华坪—宾川—牟定一带、滇南红河断裂带元江—河口段年内发生6.0～7.0级以上地震的可能性较大.

关键词：温泉逸出气体化学组成碳同位素氦同位素

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超薄有机纳米片的可控合成及其在非均相催化中的应用

超薄有机纳米片的可控合成及其在非均相催化中的应用

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作者：丁言军中国科学技术大学

学位级别：博士

自石墨烯发现以来,具有原子或者分子厚度的过渡金属卤化物(TMDs),黑鳞(BPs),贵金属纳米片等二维材料便受到了科学家们的广泛关注。相对于其类似物,二维材料具有独特的物理化学性质。但是目前很多技术性问题(大规模制备、易堆叠等)仍然... 详细信息

自石墨烯发现以来,具有原子或者分子厚度的过渡金属卤化物(TMDs),黑鳞(BPs),贵金属纳米片等二维材料便受到了科学家们的广泛关注。相对于其类似物,二维材料具有独特的物理化学性质。但是目前很多技术性问题(大规模制备、易堆叠等)仍然制约着二维材料的进一步发展。我们开展的研究主要就集中在如何高效制备二维材料上。一方面,基于层状金属有机框架(MOF)晶体,我们通过配体层间插入和化学还原断裂的方式,成功地制备出二维(2D)金属有机框架(MOF)纳米片。此方法的新颖性在于,通过化学配位键的作用,含有化学可断裂基团的试剂(4,4'-dipyridyldisulfide)可以插入到层状金属有机框架(MOF)的层与层之间。在含膦的亲核试剂作用下,有机配体中二硫键可以快速地发生还原反应。另外,在一定程度上,二硫键的还原进程可以调控二维(2D)金属有机框架(MOF)纳米片的厚度。化学剥离在室温下可以高效的进行,并可以近57%的总收率获得二维(2D)金属有机框架(MOF)纳米片。而且制备出的二维(2D)金属有机框架(MOF)纳米片可用于非均相的光催化氧化反应。另一方面,我们通过无机强酸辅助的溶剂热剥离法,成功地利用层状碳化氮材料制备出相应的纳米片。这种剥离方法不仅简单高效,而且无机强酸可以通过离心收集循环使用。值得一提是,这种剥离方法适用于不同碳氮比例的层状碳化氮材料(g-C3N4,C2N,Aza-CMP)。制备的g-C3N4纳米片可用于光催化产氢中,且其产氢效率在同等条件下明显高于剥离前的样品。此外,化石燃料的燃烧导致了全球的能源危机及环境污染问题,这在很大程度上促进了可再生能源系统和能源储存系统的发展,如可充放电的金属空气电池和可再生的燃料电池等。由于具有很高的理论能量密度,金属空气电池在未来的电学设备上具有很广阔的应用空间。其中可充放电的锌空电池以其特有的优点,如环境友好和安全高效等,在众多的金属空气电池中使其成为一种理想的选择。现阶段电催化研究领域的热点集中在,1)如何降低电化学催化剂中贵金属(如Pt,Ir或者Ru)的用量;2)直接用其他材料取代贵金属的使用,同时电化学催化剂依然保持良好的催化性能。在众多的研究方向中,无贵金属参与的低成本、高活性、高耐受性和使用寿命长的电化学催化剂的开发已成为主流研究。现阶段电化学催化剂的设计主要有以下两种思路:1)杂原子掺杂。理论计算和实验数据都表明,使用杂原子替换掉晶格中的sp2碳原子可以调节材料的电子分布状态及材料的给电子能力,并由此提供氧气吸附和氧气还原的活性位点,从而达到提高电化学催化剂的催化活性。2)金属纳米粒子的复合。以石墨烯为例,这类碳材料具有很大的比表面积,且结构稳定。如果我们使用高催化活性的金属纳米粒子与之复合,则得到的复合材料同时具备两种复合材料的优点,而且会具有更加优异的催化性能。我们基于以上两点思路,开发了一种高效的双功能催化剂(ORR和OER),并成功的用这种电化学催化剂组装了三电极的锌空电池。与标准电化学催化剂Pt/C及RuO2相比,我们开发的电化学催化剂能量利用效率有明显的提高。由于制备方法简单,原料便宜易得,催化性能高效等优点,我们开发的电化学催化剂有望在未来的锌空电池的实现大规模应用。

关键词：金属有机框架碳化氮二维材料氨基酸电化学锌空电池多孔材料

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