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CdSe/ZnS量子点和量子点-受体分子复合物的超快动力学研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 56-61页

作者：白西林彭越张雪东葛晶山西师范大学物理与信息工程学院山西太原030031 山西省光谱测量与分析重点实验室山西太原030031

量子点(QD)作为一种新型的半导体纳米发光材料,由于其独特的光学性质,如发光颜色可调、尺寸可调、激发光谱宽和发射光谱窄等优点,自被发现以来一直备受关注。相比于单量子点而言,核/壳量子点更为优异的光学性能使其成为光伏器件应用中... 详细信息

量子点(QD)作为一种新型的半导体纳米发光材料,由于其独特的光学性质,如发光颜色可调、尺寸可调、激发光谱宽和发射光谱窄等优点,自被发现以来一直备受关注。相比于单量子点而言,核/壳量子点更为优异的光学性能使其成为光伏器件应用中的理想材料,例如在量子点敏化太阳能电池中,Ⅰ型核/壳量子点太阳能电池器件表现出更高的稳定性和转换效率。然而,界面电荷转移和电荷复合过程如何影响器件性能一直是大家关注的焦点,相关方面认知的匮乏阻碍了量子点光伏器件的进一步发展。为了对电荷转移(CT)和复合过程有更加清晰的认识,通过利用飞秒时间分辨瞬态吸收(TA)光谱和量子化学计算相结合的方法,对Ⅰ型CdSe/ZnS核/壳量子点和三种量子点-电子受体分子(如1-氯蒽醌(1-CAQ)、蒽醌(AQ)和甲基紫(MV^(2+)))复合物的载流子动力学进行了全面而细致的研究。通过光谱分析表明,QD-MV^(2+)复合物发生了最快的电子转移(ET)和俄歇复合(AR)过程,并且ET速率与AR速率呈正相关关系。此外,根据Marcus ET理论和密度泛函理论计算,证明了电子受体的带隙和给受体之间的能级差作为驱动力是共同影响ET速率的关键因素。该研究为电子受体的选择提供了新的见解,对光伏器件的改进设计具有重要的指导意义。

关键词：量子点瞬态吸收光谱密度泛函理论电子转移

C_(15)NO_(4)H_(n)I_(m)(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)结构与光谱性质的密度泛函理论研究

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光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3142-3148页

作者：郭雅晶李秀燕太原师范学院物理系山西晋中030619 太原理工大学物理学院山西太原030024

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(13)I_(2)),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(12)I_(3))以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(11)I_(4))作为甲状腺分泌的主要激素,对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢... 详细信息

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(13)I_(2)),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(12)I_(3))以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C_(15)NO_(4)H_(11)I_(4))作为甲状腺分泌的主要激素,对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢的调节和甲状腺功能正常运作等起到至关重要的作用。通过理论计算方式对C_(15)NO_(4)H_(n)Im(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)三种化合物进行系统研究,为今后的实验研究提供详实的理论依据。通过Gaussian软件包和GaussView软件结合进行理论计算,在选用B3LYP/Lanl2mb基组水平上,首先采用密度泛函理论(DFT)优化了C_(15)NO_(4)H_(n)Im(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)三种团簇的几何和电子结构。然后基于这些团簇的基态稳定结构下,其激发态吸收谱和发射谱的研究使用相同的基组水平并采用极化连续介质模型(PCM)下运用含时密度泛函理论(TDDFT)进行。研究结果表明,优化所得C_(15)NO_(4)H_(n)Im(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)团簇的几何结构对称性均为C1;在C_(15)NO_(4)H_(n)Im(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)基态稳定结构基础上,得出它们的输运性质,即二碘甲状腺分子(C_(15)NO_(4)H_(13)I_(2))既不具有p型输运性质亦不具有n型输运性质,而三碘甲状腺素(C_(15)NO_(4)H_(12)I_(3))和四碘甲状腺素(C_(15)NO_(4)H_(11)I_(4))团簇均为p型输运材料;通过含时密度泛函理论,在优化好的基态结构基础上,又计算了它的溶剂效应,进一步得出该分子在水溶剂中的吸收谱特性,同时通过研究还获得了C_(15)NO_(4)H_(n)Im(n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15)团簇的手性光谱ECD特征图谱。理论研究可以为实验研究提供可对比的理论数值,为今后的实验研究提供了可行性参照值。

关键词：甲状腺素密度泛函理论含时密度泛函理论手性光谱

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山西夏季臭氧光化学生成敏感区分布和变化

环境科学 2024年第8期45卷 4432-4439页

作者：于小红杨爱琴陈玲王雁朱凌云汪文雅王小兰闫世明陈二萍山西省气象科学研究所中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心太原030002 中国气象局五台山云物理野外科学试验基地太原030002 中国科学院大学地球与行星学院北京100049 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心北京100029

利用2013~2022年的5~8月臭氧检测仪(OMI)的甲醛柱浓度(HCHO)和对流层二氧化氮柱浓度(NO_(2))卫星遥感数据,结合地面臭氧(O_(3))观测数据,计算了山西FNR(HCHO/NO_(2))的阈值,研究了山西夏季近地面O_(3)光化学生成敏感区的分布和变化.结... 详细信息

利用2013~2022年的5~8月臭氧检测仪(OMI)的甲醛柱浓度(HCHO)和对流层二氧化氮柱浓度(NO_(2))卫星遥感数据,结合地面臭氧(O_(3))观测数据,计算了山西FNR(HCHO/NO_(2))的阈值,研究了山西夏季近地面O_(3)光化学生成敏感区的分布和变化.结果表明:(1)2013~2022年夏季,山西VOCs敏感区(FNR4.1)显著扩张;(2)2013~2019年夏季,HCHO柱浓度上升与对流层NO_(2)柱浓度下降,共同导致FNR上升,2016年起山西总体处于NO_(x)敏感区,但NO_(x)减排的进程中城市区域由VOCs敏感区逐渐向VOCs-NO_(x)过渡区转变,导致O_(3)污染加重且普遍存在;2020~2022年,HCHO与NO_(2)协同下降,O_(3)浓度有所降低.(3)2022年夏季,临汾和运城出现了O_(3)“周末效应”的反转,其余9个城市仍存在O_(3)“周末效应”,O_(3)“周末效应”并不完全取决于前体物排放的变化,还与O_(3)光化学生成敏感性密切相关.山西O_(3)污染治理需NO_(x)和VOCs协同减排,此外太原、阳泉、运城、晋城应继续深入推进NO_(x)减排.

关键词：山西臭氧(O_(3)) 前体物生成机制臭氧检测仪(OMI) 卫星遥感周末效应

三维孔道NiMn-MOF电极材料制备及电化学性能研究

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 361-369页

作者：刘新毛喜玲闫欣雨王俊强李孟委中北大学能源与动力工程学院山西太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051

针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF... 详细信息

针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF的合成以及暴露出更多的活性位点,通过不断优化工艺参数(水热温度和水热时间),进行对比获得了高比容的NiMn-MOF电极材料。同时借助扫描电子显微技术(SEM)、能谱分析技术(EDS)、X射线衍射技术(XRD)对电极材料的形貌和晶体结构进行详细的表征,利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)进行电化学性能分析。在6 mol/L的KOH电解液中进行三电极测试,结果表明当电流密度为0.5 A/g时,其比容量高达1023.5 F/g。以双金属NiMn-MOF为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器,在电流密度为0.5 A/g时,其比容量为94.37 F/g,并使用该器件成功点亮红色LED灯,表明所制备的双金属NiMn-MOF纳米片具有良好的电化学性能,为超级电容器电极材料的制备提供了新的思路。

关键词：镍锰过渡金属有机框架材料电极材料超级电容器电化学性能

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路德维希肠杆菌A18沿镰孢霉JK菌丝迁移的生态学效应

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应用与环境生物学报 2024年第1期30卷 151-157页

作者：杨埔王鹏然张鑫张犇张丽珍山西大学生命科学学院太原030006

土壤细菌沿真菌菌丝的迁移可以扩大细菌的生境,增强其作用效果;然而,生防细菌的迁移对植物致病真菌的影响尚待深入研究.利用细菌-真菌共培养体系,研究生防细菌路德维希肠杆菌A18(Enterobacter ludwigii A18)沿植物致病真菌镰孢霉JK(Fusa... 详细信息

土壤细菌沿真菌菌丝的迁移可以扩大细菌的生境,增强其作用效果;然而,生防细菌的迁移对植物致病真菌的影响尚待深入研究.利用细菌-真菌共培养体系,研究生防细菌路德维希肠杆菌A18(Enterobacter ludwigii A18)沿植物致病真菌镰孢霉JK(Fusarium ***)迁移的生态学效应.结果发现,在没有真菌菌丝存在的情况下,路德维希肠杆菌A18只能在3 g/L琼脂浓度的半固体培养基中游动,不能在更高浓度琼脂的培养基表面运动;而在镰孢霉JK存在的情况下,该细菌可以沿真菌菌丝迁移,在移动位点细菌的生物量可达108 CFU/g agar.在路德维希肠杆菌A18存在的情况下,镰孢霉JK的生长没有受到影响;然而,镰孢霉JK的产孢受到了路德维希肠杆菌A18的显著抑制,抑制率达90%.另外,路德维希肠杆菌A18可以黏附于镰孢霉JK菌丝表面形成生物膜,并利用镰孢霉JK分泌物生长,接种10 d后,路德维希肠杆菌A18的生物量从106.07±0.09 CFU/mL增加到109.07±0.10 CFU/mL.本研究表明路德维希肠杆菌A18沿镰孢霉JK菌丝迁移,不仅可以利用真菌分泌物生长,扩大其生境,而且可以抑制镰孢霉JK孢子的产生,减轻镰孢霉对农作物的危害.(图5表1参40)

关键词：路德维希肠杆菌镰孢霉菌丝际孢子迁移土壤生防细菌

桥式起重机3D防摇动力学理论模型及控制策略

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控制与决策 2024年第10期39卷 3319-3327页

作者：戚其松操尚峰董青沈舒杰张宇乐太原科技大学机械工程学院太原030024

以桥式起重机为研究对象,针对其在三维复杂欠驱动系统中因状态参量高度耦合而导致动力学方程难以线性化处理和滑模控制器本身控制力输出的高频抖振等系列问题,设计一种基于分层滑模控制的改进超螺旋滑模控制器,以期当负载质量和钢丝绳... 详细信息

以桥式起重机为研究对象,针对其在三维复杂欠驱动系统中因状态参量高度耦合而导致动力学方程难以线性化处理和滑模控制器本身控制力输出的高频抖振等系列问题,设计一种基于分层滑模控制的改进超螺旋滑模控制器,以期当负载质量和钢丝绳长度等参数不断变化时,仍能实现对起重机的精确定位并有效抑制负载摆角.采用Lyapunov函数对控制器稳定性和可行性进行证明,通过搭建物理模型对所研究内容进行验证,仿真与实验结果的一致性证明了所提出的控制器对抑制负载摆动现象具有较好效果.以上结果表明所研究的控制器能够在不降低系统鲁棒性的前提下有效消除系统抖振并抑制负载摆角幅度,具有重要的理论意义与应用潜力.

关键词：桥式起重机欠驱动系统超螺旋滑模控制防摇控制 Lyapunov函数鲁棒性

微流体压力驱动的扫描电化学池显微镜长时间稳定成像

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光学精密工程 2024年第10期32卷 1528-1537页

作者：王志武庄健宁少慧程磊郑强强太原科技大学机械工程学院山西太原030024 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

为了提升扫描电化学池显微镜(SECCM)对复杂形貌表面电化学活性成像能力,以及避免探针尖端微液滴蒸发和结晶,进而实现长时间、稳定成像,构建了基于纳米移液管探针微流体压力驱动的扫描电化学成像系统。对探针尖端开口处的微液滴流量补偿... 详细信息

为了提升扫描电化学池显微镜(SECCM)对复杂形貌表面电化学活性成像能力,以及避免探针尖端微液滴蒸发和结晶,进而实现长时间、稳定成像,构建了基于纳米移液管探针微流体压力驱动的扫描电化学成像系统。对探针尖端开口处的微液滴流量补偿、复杂表面形貌同步电化学活性成像可靠性等进行了研究。首先,构建了基于移液管探针微流体压力驱动的SECCM扫描成像系统。接着,建立了移液管微流体压力驱动的探针检测数值模型,研究了探针末端背压与探针尖端流体流量间的关系。然后,在理论模型分析的基础上,实验测试了微流体驱动新方法对具有较大表面形貌特征的玻碳电极材料和铝合金材料表面高分辨率形貌和电化学活性同步成像能力。实验结果表明:新方法可对硬质材料表面(样品表面高度起伏为探针开口直径20倍以上)实现长时间、稳定的电化学成像。新系统的研制将为研究人员在材料电化学、金属材料腐蚀研究提供强有力的工具。

关键词：扫描电化学池显微镜局部高分辨率循环伏安测量形貌电化学活性

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山西沁水县松墨天牛发生危害规律

林业科学研究 2024年第1期37卷 194-202页

作者：高瑞贺刘佳奇刘磊范世明崔浩董小姣刘燕张志伟山西农业大学林学院山西晋中030800 山西省林业危险性有害生物检验鉴定中心山西晋中030800 山西省沁水县林业局山西沁水048200

[目的]本研究旨在明确山西省沁水县松墨天牛发生规律及危害特征,为有效防控松墨天牛在山西省内进一步扩散蔓延并阻断松材线虫入侵山西省提供理论科学依据。[方法]于2019—2022年,采用“动态监测法”连续4 a悬挂松墨天牛诱捕器监测松墨... 详细信息

[目的]本研究旨在明确山西省沁水县松墨天牛发生规律及危害特征,为有效防控松墨天牛在山西省内进一步扩散蔓延并阻断松材线虫入侵山西省提供理论科学依据。[方法]于2019—2022年,采用“动态监测法”连续4 a悬挂松墨天牛诱捕器监测松墨天牛成虫种群发生动态并分析成虫形态特征;结合“总有效积温定律”和气象数据,推算山西省沁水县松墨天牛发生世代数;建立24块标准样地,采用“每木检尺法”调查样地内的乔木树种遭受松墨天牛危害情况,同时选取36株危害致死的白皮松进行立木解剖,以明确松墨天牛在寄主树种白皮松上的发生危害规律。[结果]山西省沁水县松墨天牛雌雄成虫的鞘翅长、触角长、触角长/体长、胫节长、股节长这5个指标在雌雄之间的差异达到显著水平,可使用松墨天牛成虫“触角长/体长”作为松墨天牛性别判定的形态指标;松墨天牛在山西省沁水县约为1年1代,松墨天牛成虫的发生期约为5月下旬至10月上旬,其中始见期为5月下旬,始盛期为6月中旬,羽化高峰期为6月中旬至7月中下旬,盛末期为7月中下旬,终见期为10月上旬;在山西省沁水县,松墨天牛主要危害径级为2.50~17.50 cm白皮松树,其中幼虫主要分布于树干0~1 m(41.54%)处,羽化孔则主要集中于树干1~2 m(28.62%)范围内。[结论]松墨天牛在山西省沁水县发生世代约为1年1代,雌雄成虫形态特征差异显著;成虫发生期约为5月下旬至10月上旬,羽化高峰期主要集中在6月中旬至7月中下旬;松墨天牛在山西省沁水县主要危害白皮松树,幼虫虫口密度和羽化孔数量主要集中在树干0~2 m范围内。

关键词：松墨天牛松材线虫病危害特征种群动态

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基于听说知识融合网络的多模态对话情绪识别

控制与决策 2024年第6期39卷 2031-2040页

作者：刘琴谢珺胡勇郝戍峰郝雅卉太原理工大学信息与计算机学院太原030024 北京航空航天大学新媒体艺术与设计学院北京100191 太原理工大学大数据学院太原030024

多模态对话情绪识别旨在根据多模态对话语境判别出目标话语所表达的情绪类别,是构建共情对话系统的基础任务.现有工作中大多数方法仅考虑多模态对话本身信息,忽略了对话中与倾听者和说话者相关的知识信息,从而限制了目标话语情绪特征的... 详细信息

多模态对话情绪识别旨在根据多模态对话语境判别出目标话语所表达的情绪类别,是构建共情对话系统的基础任务.现有工作中大多数方法仅考虑多模态对话本身信息,忽略了对话中与倾听者和说话者相关的知识信息,从而限制了目标话语情绪特征的捕捉.为解决该问题,提出一种基于听说知识融合网络的多模态对话情绪识别模型(LSKFN),引入与倾听者和说话者相关的外部常识知识,实现多模态上下文信息和知识信息的有机融合.LSKFN包含多模态上下文感知、听说知识融合、情绪信息汇总和情绪决策4个阶段,分别用于提取多模态上下文特征、融入听说知识特征、消除冗余特征和预测情绪分布.在两个公开数据集上的实验结果表明,与其他基准模型相比,LSKFN能够为目标话语提取到更加丰富的情绪特征,并且获得较好的对话情绪识别效果.

关键词：情感计算对话情绪识别多模态特征外部常识知识上下文语义知识特征融合