昆明理工大学材料科学与工程学院, 云南 昆明 650093
石墨质碳质材料因具有良好的电学、 力学、 热学性能而在电子设备, 复合材料, 电池, 传感器中得到广泛应用, 但针对生产能耗高, 污染大, 成本高, 不可控等现状是急需解决的核心问题。 因此, 通过使用较简单和成本低的制造技术在纳米级器件中获得石墨碳结构的方法是一个有吸引力的探索领域。 表面等离激元技术因具有环境友好、 能耗低等优点而受到广泛关注, 利用等离激元技术诱导大分子链状聚合物石墨化就是一种具有广阔前景的制备技术, 而Cu作为贱金属具有产量高, 价格便宜等优势。 基于表面等离激元技术, 利用激光辐射粗糙Cu表面上的聚丙烯腈(PAN)+碳纳米管(CNT), 而使聚丙烯腈在金属表面被石墨化。 通过改变基底刻蚀时间、 退火温度、 退火时间、 激光强度系统地研究了PAN/Cu和PAN+CNT/Cu得到最佳石墨化条件。 实验结果表明: 以PAN作为探针分子, 在2.5 mol·L-1硝酸刻蚀15min的铜基底上, 观察到了增强因子为1.39×104的表面增强拉曼散射(SERS)效应。 通过使用拉曼激光作为光源, 在退火温度为140 ℃时, 可以观察到石墨化的PAN分子结构缺陷较少, 碳氮三键消失, 其ID/IG可达1.160 8。 CNT进一步用于改变粗糙铜基底的光催化性能, 我们使用硝酸改性的多臂碳纳米管(MWCNT)与PAN结合对催化系统进行改进, 当掺入2%CNT后, 通过表面等离激元PAN可以在40 ℃的条件下实现石墨化, 其ID/IG达到0.942 1, 并且激光的引入大大提高了石墨化位点的可控性, 将其归因于激光照射下铜表面产生的热电子对PAN的催化作用, 并提出可能存在两种催化和石墨化的机制, 一种为热电子通过CNT使PAN石墨化, 另一种为热电子通过CNT作用于PAN附近的O2, 通过·使PAN石墨化。
聚丙烯腈 表面等离激元 石墨质碳质材料 表面增强拉曼散射 Polyacrylonitrile Surface plasmon Graphite carbonaceous material Surface enhanced Raman scattering 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2983
1 商洛学院化学工程与现代材料学院，陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，商洛 726000
2 内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院，呼和浩特 010018
以钛酸丁酯、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、无水乙醇为原料，利用静电纺丝技术制备出Ti(OC4H9)4/PVP纳米纤维，经500~1 000 ℃高温煅烧制得TiO2纳米纤维，再通过水热法将AgBr纳米颗粒负载到TiO2纳米纤维表面。利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、差热-热重分析对AgBr/TiO2纳米纤维进行表征分析。利用甲基橙(MO)为降解底物模拟染料废水，研究TiO2、AgBr/TiO2纳米纤维的光催化性能。分析结果表明，经800 ℃煅烧后的TiO2纳米纤维，在添加量为100 mg时光催化效果较好; 相同条件下，AgBr/TiO2纳米纤维的光催化降解率高于TiO2纳米纤维，AgBr/TiO2纳米纤维对甲基橙的降解率为95.97%。
AgBr/TiO2纳米纤维 光催化性能 静电纺丝法 降解率 AgBr/TiO2 nanofiber photocatalytic property electrospinning method degradation rate
1 浙江大学海洋学院, 浙江 舟山 316021
2 武汉大学遥感信息工程学院, 湖北 武汉 430079
3 自然资源部第二海洋研究所, 浙江 杭州 310012
总悬浮物(TSM)是海洋水质和水环境评价的主要参数之一。 舟山海域位于杭州湾边缘, 泥沙含量多, 总悬浮物长期处于高浓度状态, 其分布与动态变化对近岸水质、 水循环以及该区域的渔业、 旅游业都有较大影响。 Landsat-8卫星影像作为一种应用广泛、 空间分辨率高、 便于获取的光学信息, 可以为舟山海域的TSM观测提供有力的技术手段。 利用舟山近岸海域实测TSM吸收系数ap(440)和水面光谱, 开发了基于Landsat-8反演TSM的最优模型, 发现基于近红外和蓝色波段比B5/B2的S-函数和线性函数模型反演精度较好, 相对于线性模型, S-函数具有更强的鲁棒性, 该模型形式为ap=3.72/(0.009+e-5.249B5/B2), 克服了常用函数模型(如线性、 对数、 指数函数)应用于实际卫星影像时出现光谱幅度范围受限的困难。 海岸带内陆复杂水体水色遥感的另一难点是大气校正, 以往的研究往往只采用某种大气校正模型, 但该模型不一定适合研究水域, 从而使得校正结果并不一定是最优的。 在本研究中, 验证比较了FLAASH, 6S和ACOLITE三种大气校正方法面向Landsat-8水色反演的校正结果, 发现ACOLITE方法获取的光谱形状最准确, 误差最小, 特别在蓝色波段, 明显好于FLAASH和6S方法。 将最优模型应用于舟山近岸海域2013到2018年的10幅Landsat-8图像。 实测数据和反演结果显示: 舟山近岸海域的TSM吸收系数ap(440)的变化范围在1.64～417.04 m-1, 均值118.47 m-1, TSM吸收占水体总吸收的90%以上, 该海域实测的水面光谱形状呈现典型的河口海岸带复杂浑浊水体的光谱特征, 很多光谱曲线具有双峰特征, 遥感反射率幅值较大, 特别是红色、 近红外波段, 由于受河口高浓度TSM的影响, 遥感反射率高于远海较清洁的海水; 衢山、 洋山、 宁波等近岸区域的TSM浓度明显高于东极、 嵊泗等远海区域, 随河口羽化区呈现由高到低的梯度变化, 在近岸区域分布复杂, 外海区域分布较为均匀。 在时间分布上具有冬季浓度远高于夏季的特点, 其中12月最高, 最大值为413.32 m-1, 8月最低, 最小值为3.69 m-1, 5月、 10月期间也有TSM的局部峰值。 这些TSM时空变异特征表明舟山海域悬浮物的分布和变化一方面受地形、 海流、 潮汐、 季风、 台风等自然环境因素的影响, 另一方面也受如海运、 港口建设、 海岛旅游等人类活动的较大影响。
水色遥感反演 总悬浮物 近岸海域 时空变异 Ocean color remote sensing Total suspended matter Landsat-8 Landsat-8 Coastal regions spatio-temporal variations 光谱学与光谱分析
2019, 39(12): 3826
哈尔滨工业大学通信技术研究所，黑龙江 哈尔滨 150001
经典香农采样定理在信号处理和通信领域有着深远的影响，随着高速率采样与转换精度矛盾的日益突出，基于香农采样定理的传统模拟数字转换技术面临严峻的挑战，尤其是在降低采样率问题上存在着瓶颈效应的制约。近年来，在信号处理领域诞生的基于压缩感知理论的模拟信息转换技术为解决这一问题提供了一种有效的办法。然而，现有模拟信息转换的信号模型仅适合频域带限的多音和多带信号。在通信、雷达等电子信息系统广泛存在的线性调频信号就不满足这一模型。鉴于此，本文提出了基于分数傅里叶变换的模拟信息转换，不仅对现有模拟信息转换在分数傅里叶变换域进行了推广，更重要的是解决了其前述面临的问题。本文给出了相应的理论推导，并进行了仿真分析，仿真结果与理论分析一致。
分数阶傅里叶变换 随机解调 压缩感知 采样 fractional Fourier transform random demodulation compressive sensing sampling theory
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
提出了一种基于十字靶标的双目立体测量系统标定方法。采用多视图几何约束和光束平差优化精确获得两相机内参数，同时得到在两相机各自坐标系下重建出的靶点三维坐标点集；由两组三维点集之间的刚体变换直接求得系统外参数。该方法只需双相机同时对十字靶标拍摄一次，再由两相机单独拍摄若干幅靶标图像即可，现场操作简单灵活。在标定结果的基础上，对长度为611.800 mm的标尺进行多次测量，平均值为611.776 mm，标准差为0.030 mm。
测量 双目立体测量 摄像机标定 多视图几何 刚体变换 十字靶标
