1 中国科学院西安光学精密机械研究所 信息光子学室, 西安 710119
2 中国科学院大学 材料与光电学院, 北京 101408
3 中国人民解放军69081部队, 乌鲁木齐 830000
介绍了一种介孔硅与纳米二氧化钛的复合方法, 制备了兼具高吸附性与高光催化活性的纳米二氧化钛-介孔硅复合材料.在此基础上, 以365 nm波长的紫外LED为光源、特制的半泄露聚合物光纤为导光介质制造了一种新型的光催化毒气过滤器.实验结果表明: 当LED光功率为540 mW, 复合材料装填量为350 g时, 该过滤器对甲醛气体的吸附量大于3 mg; 当过滤器达吸附饱和后, 输入甲醛气流量为2 L/min、浓度为0.7 mg/m3, 实时分解甲醛的速率达72 μg/h, 输出气体中甲醛浓度降至0.09 mg/m3, 低于国家卫生标准中的室内甲醛浓度的安全阈值.纳米二氧化钛-介孔硅复合光催化剂的吸附特性为光催化分解提供了充分的反应时间, 有利于提高光催化分解效率, 可以长时间循环工作, 有望用于家庭空气净化, 甚至取代现有的活性炭过滤器, 用在长效的防毒面具等装置中.
光催化 二氧化钛 空气净化 光催化过滤器 甲醛 Photocatalysis Titanium dioxide Air purification Photocatalytic filter reactor Formaldehyde
1 中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621999
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
针对太赫兹聚合物光子晶体光纤的应用需求, 对聚合物光纤的制备材料、预制棒制备、拉伸工艺等关键制备工艺进行了研究.分析了聚合物材料的特性, 并进行实验验证, 结果表明ZEONEX材料的吸收系数低于3 cm－1, 吸水性低于0.01%, 玻璃化转变温度和分解温度分别高达136℃和420℃, 在太赫兹光纤制备中具有优良性能.预制棒制备和光纤拉伸的工艺方面, 在注塑法的基础上改进了模具系统, 使用可控的微压拉丝技术, 在10~200 Pa范围内可实现±1.5 Pa的微压差精确控制, 较大程度上提高了光纤预制棒的成品率和光纤的形变控制, 有望制备出高空气填充率的聚合物光子晶体光纤.
太赫兹波 光子晶体光纤 光纤制备 塑料光纤 预成型技术 terahertz waves photonic crystal fibers fiber fabrication plastic optical fibers prefoming
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621999
3 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 西安 710119
4 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 成都 610041
采用全矢量有限元法,仿真设计了一种工作在2.5 THz频段的中空芯太赫兹光子晶体光纤,用环烯烃聚合物材料(COC)制备了光纤样品,利用CO2激光泵浦气体太赫兹源搭建了测试平台并对光纤的太赫兹波传输性能进行了测试.实测光纤最低损耗0.17 dB/cm、平均损耗约0.5 dB/cm,在弯曲90°情况下光纤传输损耗波动小于5%,具有良好的可弯曲性;光纤输出端口的模场分布测试结果表明,光纤是以主模进行传输,太赫兹能量很好地被束缚在光纤芯中.
太赫兹 光子晶体光纤 环烯烃聚合物 中空芯 terahertz photonic crystal fiber cyclic olefin copolymer hollow-core 强激光与粒子束
2015, 27(8): 83102
