光增强论文-朱哲婧

光增强论文-朱哲婧

导读:本文包含了光增强论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:黑碳,光吸收,黑碳吸收质量截面,吸光增强

光增强论文文献综述

朱哲婧[1](2019)在《南京市北郊交通站点碳质气溶胶的吸光增强效应》一文中研究指出黑碳(BC),或称元素碳(EC),是大气气溶胶中的重要组成部分,它有着强吸光吸热性质,是当今大气中仅次于二氧化碳的第二重要的气候强迫物质。由于气溶胶的老化,新鲜排放的黑碳将混合越来越多的非吸光物质,使得黑碳质量吸收截面(MAC)增大,此现象称为黑碳吸光增强效应。本文引出黑碳吸光增强因子(EMAC)表示在包裹物作用下黑碳吸光的增强强度。值得注意的是,该增强效应很难被气候模式准确的参数化,且模型模拟的黑碳吸光一般比地面和卫星观测的数值低。因此,建立一个有效的实验性方法,直接观测气溶胶中黑碳的吸光增强效应对评估和改善区域乃至全球环境质量有着重要的意义。高速发展的工业化与城市化给南京带来了严重的大气的污染,尤其在冬季低温环境下,大气污染物更容易凝结、聚合。本研究采集了南京市北郊交通站点2017年12月03日至2018年01月20日的PM2.5有效样品共75个,采用气溶胶滤膜溶解法(AFD)分两步用水和有机溶剂去除黑碳的无机、有机包裹物,以得到“纯净”黑碳。然后通过OC/EC分析仪,在678nm波长下测定黑碳的MAC值,并计算出黑碳吸光增强因子EM4C。经测定,采样期间,南京市冬季大气污染较为严重,PM2.5的平均浓度为134±64μ± m-3,黑碳的平均质量浓度为3.4±1.7μg m-3。观测期间南京市冬季二次污染明显,且可能受化石燃烧影响较大(如燃煤,汽车尾气排放),SO42-,N03-和NH4+浓度较高,尤其是N03-。较高的NO3+/SO42-比值与NO3-浓度表明汽车尾气排放等移动源对南京北郊大气污染贡献显着。经后向轨迹分析,发现当大气为江苏省本地和华北平原中程气团主导时,污染物的平均浓度升高。AFD水和有机溶剂两步法处理后,样品被去除了全部的水溶性离子和约88%的有机碳(OC),处理前后的元素碳(EC)浓度表现明显相关(R2=0.77)。OCEC分析仪分析被处理的样品时,OC与EC分割点更接近程序设定点。处理前后样品的ATN与EC均表现了良好的线性正相关,相关系数相近,说明本实验中EC为气溶胶中的首要吸光物质。经两步法处理,黑碳在678nm波段的MAC值由8.9±2.1 m2 g-1转变为5.6± 1.4 m2 g-1,后者可视为无包裹物“纯净”黑碳白的MAC值。经计算,黑碳吸光增强因子EMAC为1.7±0.6,说明即便在交通排放为主导的环境,气溶胶包裹物对黑碳的吸光增强也很明显。通过离子分析,发现SO42-/EC,NO3-/EC,NH4+/EC和OC/EC与MAC、EMAC值存在明显正相关关系,表明二次气溶胶的包裹厚度控制了黑碳吸光增强效应,冬季低温气象条件污染物的积累,使得S042-,NO3-,NH4+和OC形成黑碳包裹物,加强了黑碳的光吸收能力。研究利用实验方法直接测试了南京环境大气中黑碳吸收质量截面和吸光增强因子,为气候模式中计算气溶胶光辐射强迫的重要参数供了新的矫正数据。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-29)

郭丹[2](2019)在《基于光增强的微生物燃料电池研究》一文中研究指出微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)以微生物作为生物催化剂,可将有机废物中的化学能转变为电能进行输出,具有产能和治污的双重功效。一方面,MFC可以作为能源器件单独供能使用,另一方面,基于MFC还可以开发扩展出多种多样的其它广阔应用,比如用于环境监测、生物分子检测、微生物活性评估、辅助清洁能源氢气的产生,等等。目前,限制MFC发展的主要因素仍在于其较低的能量输出密度,较慢的电池内部生物电子传递速率。在今天能源紧缺的大时代背景下,尝试将取之不尽,用之不竭的太阳能引入MFC体系,设计利用太阳能辅助增强MFC功率输出性能的新策略,开拓多重能源转换渠道,这无疑是一条崭新且具有希望的道路。本论文从影响整个MFC性能的重要组成部分阴极和生物阳极出发,探讨新颖的高性能光助MFC体系构建方法,为其在众多开阔领域的新应用打下扎实基础。主要工作内容如下:1.叁维氮掺杂石墨烯整体材料作为阳极基底并搭配光阴极用于增强微生物燃料电池输出性能研究阳极和阴极作为构建MFC的两个重要组成部分,对其电性能输出起着至关重要的作用。一方面,需要继续发展构建高性能生物阳极,使微生物催化剂充分附着于阳极。在此,通过一步水热自组装方法合成整体自支撑的叁维氮掺杂石墨烯泡沫(3DNG-SS)作为生物阳极基底电极,因其具有出色的导电性和利于微生物附着的叁维多孔结构,可使阳极生物催化反应加速。与传统二维平面构造的石墨棒阳极相比,由该3DNG-SS电极所构建的MFC,其输出性能提高了 7.6倍。另一方面,在以3DNG-SS作为阳极基底的基础上,即在保证生物阳极有效产电的情况下,继续探索将太阳能引入MFC阴极体系的策略。尝试通过提高阴极接收电子的能力,助力MFC整体输出性能的提高。据此,以p型半导体硫化铜作为光响应活性材料,制备光阴极,搭建光助MFC装置。结果表明,阴极还原反应进一步加强,光助MFC构建成功,其最大输出功率达2601 mW/m2,多重能量转换得以实现。2.等离子体增强的阴极还原反应用于提高光助微生物燃料电池电能输出研究光助MFC因太阳能的引入辅助,可以将光电转换过程整合到传统的生物催化产电中,继而实现多重能量转换路线的目标。目前基于单一光响应半导体材料构建的光阴极在受光激发时电子-空穴对复合快,光生电荷无法有效参与外电路电子转移,限制了光助MFC性能进一步提升。据此,急需发展高效光电转换策略以获得高性能MFC。据报道,等离子体金属/半导体复合体系在促进电极反应方面展现了巨大潜力,与传统的共催化剂/半导体复合体系相比,前者因特有的表面等离子体共振效应,具有较高并且更稳定的光能管理效率和较低的光生电子-空穴复合率,使其更具有优越性。因此,我们提出将等离子体诱导的热电子转移机制应用在光助MFC体系中,在此系统中,以导电性良好的泡沫铜作为基底电极,通过原位生长法首次合成叁维氧化亚铜@金纳米线阵列并将其作为光助MFC的光阴极。结果表明,因纳米金具有的表面等离子体共振激发性质,产生热电子并注入到相邻氧化亚铜半导体导带,阴极还原反应得到增强,最终实现了光助MFC整体性能的提高。与基底电极构建的MFC相比,最大输出功率提高4.2倍。3.氮-硫掺杂的碳点作为双功能修饰剂助力微生物催化剂产电性能提高的研究增强从微生物催化剂细胞外膜到外部环境的胞外电子传递过程在生物电化学系统的研究中具有重要意义。基于此目标,探索单个微生物表面功能化修饰工作,将高效的光增强能量转换策略整合入单一的生物催化领域,这对于实现快速的胞外电子传递过程具有巨大的潜力。我们尝试把光增强MFC输出性能的策略引入到生物阳极方面,通过正负电荷间静电吸引作用,将具有光响应的氮-硫掺杂的碳点修饰到单个微生物催化剂表面,以期提高胞外电子传递。结果表明,此碳点可作为一种双功能修饰剂,不仅可以在不影响微生物活性的情况下提高微生物表面导电性,并且可以作为光敏剂发挥光增强的微生物催化作用。最终,在生物阳极体系实现了化学能和太阳能的双重能量转换。基于功能化的微生物催化剂构建的MFC,最大输出功率提高2.6倍。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-28)

伊茹梦[3](2019)在《基于动态光增强的SPR传感技术研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感技术已被广泛应用于生物分子相互作用的研究,SPR技术具有无需标记、实时监测、操作简便等优点。由于传统的SPR传感器灵敏度较低,因此研发一种具有高灵敏度的SPR传感器对于实现低浓度生物标志物的有效探测具有重要的研究意义。本文从SPR传感器的芯片材料和免疫分析方法出发,使用基于金银合金薄膜的SPR(AuAg-SPR)传感器,首次提出基于动态光增强的AuAg-SPR传感方法,以夹心免疫结构作为金纳米粒子(Gold Nanoparticles,AuNPs)载体,实现对痕量生物标志物的高灵敏探测;同时,设计了多层SPR传感结构分析算法,进一步评估和优化传感模型,降低对生物标志物的检测下限。本文的主要研究内容如下:(1)建立了多层膜结构的SPR传感模型,结合Fresnel方程和Bruggeman等效折射率公式,设计了多层SPR传感结构分析算法,为评估和优化SPR传感模型奠定了理论基础。(2)使用基于AuAg-SPR的夹心免疫放大检测方法,对卵巢癌的特异性肿瘤标志物Cancer antigen 125(CA125)进行定量探测,最低检测限达到0.1 U/mL,与相同条件下使用传统的基于金膜的SPR(Au-SPR)传感器的检测结果(最低检测限为20U/mL)相比,降低了2个数量级。(3)进一步改进传感方法,提出基于动态光增强的AuAg-SPR传感方法,以夹心免疫结构作为AuNPs载体,对心血管疾病的生物标志物C-reactive protein(CRP)进行定量探测,与基于AuAg-SPR的夹心免疫放大检测方法相比,灵敏度提升了5.56倍,最低检测限达到5 pg/mL,与相同条件下使用Au-SPR传感器的检测结果(最低检测限为50 pg/mL)相比,降低了 1个数量级。(4)使用多层SPR传感结构分析算法进行模型仿真和数值分析,完成了AuAg-SPR传感器的敏感特性研究和分子吸附参数的等效计算,然后进一步研究了抗原尺寸对检测结果的影响,验证了动态光增强效应的机理,实现了多层膜结构的SPR传感模型的评估与优化。本研究的创新性在于:(1)首次提出基于动态光增强的AuAg-SPR传感方法,以夹心免疫结构作为AuNPs载体,实现了对痕量生物标志物的高灵敏探测。(2)建立了多层膜结构的SPR传感模型,采用多层SPR传感结构分析算法实现了传感模型的评估与优化。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01)

许振民,郑茹,陈瑶,朱建,卞振锋[4](2019)在《具有光增强芬顿活性的有序介孔Fe/TiO_2的制备(英文)》一文中研究指出Fenton反应能够无选择性地降解有机物,甚至能够处理一些不能被生物降解的污染物,其原理为过氧化氢(H_2O_2)和亚铁离子(Fe~(2+))在酸性溶液中生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH),后者将有机物氧化分解.因此,Fenton反应在处理环境问题中占有重要地位.将光催化与Fenton反应结合,相比单独的Fenton反应可提高氧化矿化性能,大大加快反应速率,减少H_2O_2使用量,降低成本,拓宽反应pH范围,其协同作用主要体现在两方面:(1)光催化产生的电子加速Fe~(3+)转变成Fe~(2+),促进Fenton反应进行;(2)Fenton反应中的H_2O_2与光生电子反应降低了电子-空穴的复合率,从而提高光催化降解效率.由于协同作用的存在,污染物的降解效率大大增加.到目前为止,Fenton反应中催化剂的载体多为惰性多孔材料,如沸石、粘土、金属氧化物、介孔二氧化硅、多孔碳和sp2型石墨(石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等)等具有较大比表面积的材料.通常,增加载体的表面积有利于活性位点的分散,但是大比表面积的载体材料会削弱铁催化剂组分之间的相互作用,导致催化剂稳定性差,循环利用几次后会增加铁浸出量.因此,寻求大比表面积和高稳定性的光催化材料依然是巨大的挑战.本文首次通过蒸发诱导自组装法成功制备了Fe离子修饰的有序介孔TiO_2(FT-X),并通过XRD、BET、TEM、XPS和UV-Vis等分析手段对催化剂的结构进行了表征,同时以光芬顿降解罗丹明B反应考察了pH、污染物浓度及载体(TiO_2)结构对催化性能的影响.结果表明,由于Fe离子修饰减小了TiO_2的禁带宽度,FT复合材料具有更宽的可见光响应距离和更强的可见光吸收,在光芬顿反应过程中可以迅速转移电子,避免电子-空穴对的重组,同时加速了Fe~(3+)和Fe~(2+)的转化,显着提高了催化剂的催化性能.另外,将Fe离子原位锚定在有序介孔TiO_2的孔壁上,使FT具有规整的孔道结构和高的比表面积.与不规则多孔材料相比,一方面,该结构有利于活性位点的暴露,另一方面,有序的孔道更有利于光吸收和溶质传输.同时,Fe离子与载体之间具有较强的相互作用,可以有效地抑制反应过程中Fe离子的流失,FT-1.5样品(Fe:Ti摩尔比为1.5%)在经过5次循环测试后依然保持较高的催化活性.(本文来源于《催化学报》期刊2019年05期)

梁丽佳[5](2018)在《癌细胞表面唾液酸的研究/光增强膜靶向的抗生素对MRSA的治疗》一文中研究指出所有动物细胞表面都有一层致密的聚糖物质,包含了糖蛋白、糖磷脂以及糖脂等多种成分。而在这些聚糖链的末端往往连着唾液酸。唾液酸是一种以9个碳为骨架的带负电的单糖,其在细胞表面结构呈现多样化,目前自然界中已确定50多种化学结构。其化学结构的多样性也使得唾液酸在细胞的多种生理与病理过程中扮演着重要的角色。比如,唾液酸的表达与大脑疾病、癌症以及心血管疾病等均密切相关,尤其是细胞表面唾液酸的过量表达往往涉及到癌症的恶化与转移。因此,发展细胞表面唾液酸的特异性检测技术,对研究唾液酸的表达、相关的生命过程以及疾病的诊断与研究都具有十分重要的意义。表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于拉曼光谱发展的同时可获得物质的分子信息以及具有超高检测灵敏度的光谱技术。除此之外,SERS光谱技术还具有独特的优势,比如其谱峰较窄可同时用于多组分的检测、激发光的多选择性可避免生物组织的自发荧光干扰、低损伤且具有较好的耐光稳定性等等。这使得SERS技术特别适用于生物体系的检测与研究。虽然SERS检测技术已被发展用于细胞表面唾液酸的研究,但还面临着一定的挑战。比如,发展细胞表面唾液酸的无损或者低损伤检测技术,实现对唾液酸动态表达过程的追踪。另外,SERS技术在癌症组织表面唾液酸的研究还有待发展。因此,发展一种低损伤可在生理条件下实现唾液酸动态表达研究并且适用于病变组织研究的SERS方法具有一定的必要性。针对SERS技术在细胞表面唾液酸研究中存在的问题,本论文基于SERS标记方法,发展了一种可在生理条件下实现对唾液酸研究与分析的方法。主要研究内容包括以下两部分:1)基于苯硼酸与细胞表面唾液酸的特异性识别作用,设计了在生理条件下检测细胞表面唾液酸的SERS纳米探针。该SERS探针由作为SERS增强基底的银纳米粒子(AgNP)以及同时充当唾液酸识别配体与SERS标记分子角色的对巯基苯硼酸(MPBA)构筑而成。通过对不同细胞系表面唾液酸进行检测,证明了设计的AgNP@MPBA SERS探针可用于分析不同种类细胞表面唾液酸的表达水平。并利用密度泛函理论(DFT)对该识别作用的分子机制进行了探讨,随后基于该SERS标记方法对癌细胞表面唾液酸的动态表达进行了追踪。2)利用发展的唾液酸特异性识别SERS探针AgNP@MPBA对离体的人宫颈癌细胞(HeLa)、人肝癌细胞(HepG2)以及正常细胞系(BNL.CL2)表面的唾液酸进行了分析,在此基础上将此方法拓展到临床中人乳腺组织切片的鉴别研究。首先对人乳腺癌以及正常组织切片表面的唾液酸进行了SERS检测并利用特征峰1074和1570 cm~(-1)对其表达水平进行了分析,随后利用受试者工作特征曲线(ROC)对该方法的准确性进行了评估。研究表明,特征峰1074和1572 cm~(-1)对应的底下面积值(AUCs)分别为0.9419和0.9012,证明该方法具有较高的准确度。除此之外,我们进一步地利用SERS成像技术对乳腺癌与正常组织表面唾液酸的表达与分布进行了检测分析。细菌的耐药性是一个威胁人类健康的全球性问题。由于抗生素的大量使用,导致抗药性菌株不断出现。除了细胞水平的耐药机制,比如细菌的固有耐药机制以及后天获得的耐药机制包括降低细胞内抗生素的浓度、改变作用靶点和直接修饰抗生素等,滞留菌与生物被膜的形成也会使得其耐药性增强上百甚至上千倍。为了克服细菌的耐药性,新型抗菌试剂一直在被不断的开发。然而,一种有效抗生素的开发需要花费大量的时间与财力。而且,一旦将其引入临床应用就会很快出现抗药性的菌株,这也意味着新型抗生素的开发速度远远要慢于抗药菌株的出现。因此,增强临床上传统抗生素的抗菌效应比一味开发新的抗生素更有价值。除此之外,非抗生素治疗策略比如光动态疗法与纳米疗法等也给耐药性细菌的治疗带来了新的希望。就目前而言,如何拯救临床上传统的抗生素以及开发新型的易实现临床转化的抗菌策略十分必要。基于以上所述,本论文发展了一种基于金黄色葡萄球菌特有色素的光分解作用,利用460 nm光增强细胞膜靶向的抗生素对多重耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA)的治疗策略。研究内容主要包括以下两部分:1)基于460 nm光对金黄色葡萄球菌表面特有色素Staphyloxanthin的分解作用,发展了一种基于光影响细胞膜的渗透性以及流动性进而增强细胞膜靶向的抗生素对MRSA治疗的方法。研究表明,460 nm光可以通过分解MRSA细胞膜表面特有的Staphyloxanthin色素分子,使得MRSA细胞膜的渗透性以及流动性增加。以临床上典型的细胞膜靶向的抗生素Daptomycin作为研究模型,我们发现460 nm的光对细胞膜性质的改变可以促使更多的Daptomycin分子插入到细胞膜中。而且,460 nm光与Daptomycin两者可协同地治疗MRSA,其协同因子小于0.416。除此之外,460 nm的光可以增强多种细胞膜靶向的抗生素的抗菌效应,而且该方法适用于治疗多种耐药性的金黄色葡萄球菌。2)利用460 nm光协助增强细胞膜靶向的抗生素的抗菌效应,我们进一步研究了代谢缓慢的、耐药性更强的滞留菌以及生物被膜模型。研究结果证明,该方法能有效地增强细胞膜靶向的抗生素对MRSA形成的滞留菌以及生物被膜的抗菌作用。此外,我们对该方法对人体细胞的毒性以及血液中感染的MRSA的抗菌效应进行了研究。结果证明,该方法能显着地治疗血液中MRSA的感染并且对人体细胞未表现出明显的损伤。在此基础上,为了评估该方法在临床上潜在的应用价值,我们建立了MRSA感染的小鼠伤口模型,探究了该方法对活体伤口感染的治疗效果。结果表明,该方法可以有效地减少小鼠伤口感染处MRSA的数目。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-11-01)

花剑宇[6](2018)在《基于室温磷光发射的Gd-HMME氧传感及磷光增强性能研究》一文中研究指出光动力治疗兴起于20世纪,是一种利用光动力效应对癌症等疾病进行治疗的新的治疗方法,拥有着广阔的应用前景。但是,光动力治疗在临床使用时却存在着疗效不够稳定的问题,这是由于受到检测技术的限制,人们对于治疗过程中的各个参量无法精确测量,从而影响了治疗效果。氧是光动力治疗过程中十分重要的一个因素,但是目前对于组织中氧含量的测量还缺乏有效的手段,磷光氧探针法是现在研究较多的一种氧测量方法。钆配位的金属卟啉在室温下有磷光发射,并且作为卟啉类物质还有着一定的光敏性,是一种可应用于光动力治疗的多功能诊疗药物。但是其磷光量子产率略低于传统的铂系金属卟啉,因此有必要寻找提高其磷光量子产率的方法。本文将主要以钆血卟啉单甲醚(Gd-HMME)为研究对象,研究其光学性质、能级结构、磷光发射机制、氧传感能力、光敏性以及磷光增强途径。对多种镧系金属卟啉进行了合成方法、光学性质和能级结构性质的研究。实验中使用热溶剂法合成了钕(Nd)、钆(Gd)、镝(Dy)、铒(Er)和铥(Tm)配位的血卟啉单甲醚,利用吸收谱对这几种金属卟啉进行了表征。测量金属卟啉发射谱时,发现Gd-HMME的发光与HMME相比产生了较大红移,并通过寿命分析判断其位于675 nm~850 nm之间的发光为磷光。在提高吸收谱的测量信噪比后,以钕卟啉为例,发现其吸收谱的Q带有四个吸收峰,这与文献中报道不同。根据吸收谱和发射谱给出了钕卟啉的辐射跃迁过程和能级结构示意图。开展了Gd-HMME的氧传感能力和光敏性研究。首先具体阐述了Gd-HMME在室温下能够发射磷光的机制。其次,发现Gd-HMME的磷光易被周围的氧猝灭,其强度和寿命对氧的变化较为敏感,有十分明显的响应。实验给出了磷光强度和寿命被氧猝灭的Stern-Volmer曲线,猝灭比Ksv分别为3.79 m M-1和3.35 m M-1。另外,发现Gd-HMME有着较好的光敏性,测得其单态氧量子产率为0.38,可作为光敏剂用于光动力治疗。研究了Gd-HMME磷光增强的途径。实验中发现在Gd-HMME甲醇溶液中加入游离的Gd3+能够使得磷光发射得到较大提升,磷光强度与Gd3+浓度之间存在线性关系。根据吸收谱、激发谱、时间分辨光谱的测量,结合磷光量子产率公式给出了Gd3+增强Gd-HMME溶液磷光发射的具体机制。最后,研究了其他几种稀土离子Nd3+、Er3+、Tm3+对Gd-HMME溶液磷光发射的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

武瑞东[7](2017)在《实验室内制备黑碳的光吸收及黑碳被有机物包覆后吸光增强效应的研究》一文中研究指出碳质气溶胶一般分为:元素碳,有机碳和碳酸盐。一部分有机碳在紫外-近可见光波段范围内有吸收,被称为棕色碳。黑碳和棕色碳能吸收光产生正辐射强迫,对大气有增温效应,因此近年来成为国际研究的热点。黑碳和有机碳混合后,会形成内混态或外混态的黑碳颗粒,增大了黑碳的质量吸收效率。目前混合态对黑碳吸光增强效应的影响不确定性较大,这从一定程度上增加了黑碳气候效应评估的难度。本论文的主要研究内容为:(1)使用透射电镜表征煤油燃烧获得黑碳的大小和形貌,用红外光谱研究黑碳表面的有机物(2)使用黑碳仪AE-31和Sunset OC/EC热光碳分析仪测量实验体系中的黑碳浓度,讨论仪器给出数据的相关性。(3)使用紫外-可见分光光度计测量乙醇醛和甘氨酸液相反应产生的棕色碳的吸收光谱,对棕色碳的产生机理进行推断。(4)研究了煤油燃烧产生黑碳的光吸收以及被有机物包覆后的黑碳的光吸收。(5)计算了煤油燃烧获得的黑碳中有机碳的Angstrom指数和有机碳包覆黑碳后有机碳的Angstrom指数,评估了有机碳包覆对黑碳吸光的贡献。上述研究结果表明,煤油燃烧获得的黑碳粒径为43.09 nm,与其他化石燃料燃烧获得的黑碳物化结构相似;对于包覆前的黑碳,黑碳仪AE-31和Sunset热光碳分析仪给出的浓度数据相关性较好;煤油燃烧产生黑碳本身含有的有机碳对黑碳有吸光增强,而外来有机碳包覆后对其有更强的光吸收增强,二者对黑碳的吸光贡献分别为4.1-7%和9.3-14.7%。(本文来源于《山东大学》期刊2017-10-08)

张涛,陈婷,史新星,王新旭,徐国峰[8](2017)在《光增强的NiS_2@MoS_2复合抑菌纳米材料》一文中研究指出本文采用水热合成法制备了纳米抗菌材料NiS_2@MoS_2并对其抗菌性能进行了研究。利用扫描电镜(SEM)来表征材料,用平板计数法研究材料的抗菌活性。抗菌实验表明,NiS_2@MoS_2纳米材料对革兰阴性大肠杆菌(E.coli)表现出优异的抗菌性能,材料的抗菌性能随浓度增加而提高,在光照条件下材料浓度为100 mg/L时,材料的抗菌性能最佳,可达99.3%。(本文来源于《广东化工》期刊2017年17期)

冯兰,宋琼[9](2017)在《一种基于局部边缘保留滤镜的弱光增强新算法(英文)》一文中研究指出本文中,我们提出了一种基于局部边缘保留滤镜(LEPF)的弱光增强、降噪新算法,这一技术在HSV颜色空间内完成。首先,LEPF用来调整图像的亮度,使之更亮,从而可看清黑暗的区域。之后,增强暗区的饱和度,使阴暗的物体更富色彩。为减弱在昏暗区域过度放大的噪声,我们将原始图像的平滑色调应用到新的增强图像中。实验结果表明,本文中的方法在暗区颜色、较低计算复杂程度的降噪等方面有良好的视觉效果。(本文来源于《教育现代化》期刊2017年32期)

吴涛[10](2017)在《量子点掺杂介孔氧化钛薄膜的制备及其光增强传感研究》一文中研究指出易挥发有机化合物(Volatile organic compounds,VOCs)作为空气污染的重要成分,不仅会对人体产生危害,而且是疾病甚至是癌症的诱因。然而,目前,用来检测VOCs气体的传统化学传感器稳定性差、可持续性短。本文研究的金属氧化物半导体(TiO2)因其环境友好、选择性良好、可靠稳定和响应快等优点获得广泛的关注。但是,在实际运用中却受到其低量子效应和宽禁带宽度的限制,使其具有高的光生电子空穴复合率以及无法吸收可见光的缺陷。为了延长TiO2中光生电子空穴对的寿命和窄化其禁带宽度,提高材料及相关器件的响应,本文利用石墨烯基材料与TiO2的协同作用和紫外光激发传感材料,使传感材料表面产生光生电子-空穴对,增加载流子浓度,有效地提高TiO2基传感器的响应。我们的主要工作分为以下部分:(1)利用溶胶-凝胶法制得Pt/GQDs-TiO2溶胶溶液以及Pt/GQDs-TiO2介孔复合薄膜。(2)对制得Pt/GQDs-TiO2介孔复合薄膜进行处理和表征。主要从后蒸处理和焙烧两个方面进行研究。其中,后蒸处理研究中,考虑了分温度和时间的改变;研究焙烧是,主要考虑了温度的改变。材料的表征研究主要包括利用紫外-可见分光光度计(UV-vis)分析、荧光光谱(PL)分析、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)对焙烧之后的样品进行结构和形貌的表征。表征结果表明:GQDs被成功地均匀地掺入介孔复合材料;该介孔复合材料的晶粒平均尺寸约为10 nm,介孔TiO2晶相为锐钛矿;同时可以清晰地看到TiO2晶粒良好的结晶度以及有序的孔道。(3)将获得的Pt/GQDs-TiO2介孔复合材料薄膜制备成传感器,并在室温下研究紫外光照射下对多种VOCs气体的传感性能增强,主要包括(ⅰ)考虑检测气体不变,对传感器进行周期性和稳定性的研究;(ⅱ)利用传感器对不同浓度的多种VOCs进行检测。实验结果表明紫外辐照对增强介孔复合材料传感器的检测性能有巨大的提高,特别是在对苯的检测中,如果无紫外光照射,传感器对浓度为25 ppM苯几乎没有电阻响应;在有紫外辐照时,同样的薄膜传感器对浓度为25 ppm苯展现出了良好的电阻响应,响应和回复时间分别为8s和23s。综合对多种VOCs气体(乙醚、苯和乙醇等)的检测分析,我们发现紫外辐照对整个传感系统的电阻响应都有了较大的增强效应。此外,当紫外光照射原本对VOCs没有电阻响应的n型未焙烧的Pt/GQDs-TiO2介孔复合材料时,Pt/GQDs-TiO2介孔复合材料不仅由n型半导体转换成了 p型半导体,而且还对乙醚展现出了良好的电阻响应以及选择性。此时,Pt/GQDs-TiO2介孔复合材料对25ppm的苯有电阻响应,响应时间和回复时间分别为11 s和9 s。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01)

光增强论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)以微生物作为生物催化剂,可将有机废物中的化学能转变为电能进行输出,具有产能和治污的双重功效。一方面,MFC可以作为能源器件单独供能使用,另一方面,基于MFC还可以开发扩展出多种多样的其它广阔应用,比如用于环境监测、生物分子检测、微生物活性评估、辅助清洁能源氢气的产生,等等。目前,限制MFC发展的主要因素仍在于其较低的能量输出密度,较慢的电池内部生物电子传递速率。在今天能源紧缺的大时代背景下,尝试将取之不尽,用之不竭的太阳能引入MFC体系,设计利用太阳能辅助增强MFC功率输出性能的新策略,开拓多重能源转换渠道,这无疑是一条崭新且具有希望的道路。本论文从影响整个MFC性能的重要组成部分阴极和生物阳极出发,探讨新颖的高性能光助MFC体系构建方法,为其在众多开阔领域的新应用打下扎实基础。主要工作内容如下:1.叁维氮掺杂石墨烯整体材料作为阳极基底并搭配光阴极用于增强微生物燃料电池输出性能研究阳极和阴极作为构建MFC的两个重要组成部分,对其电性能输出起着至关重要的作用。一方面,需要继续发展构建高性能生物阳极,使微生物催化剂充分附着于阳极。在此,通过一步水热自组装方法合成整体自支撑的叁维氮掺杂石墨烯泡沫(3DNG-SS)作为生物阳极基底电极,因其具有出色的导电性和利于微生物附着的叁维多孔结构,可使阳极生物催化反应加速。与传统二维平面构造的石墨棒阳极相比,由该3DNG-SS电极所构建的MFC,其输出性能提高了 7.6倍。另一方面,在以3DNG-SS作为阳极基底的基础上,即在保证生物阳极有效产电的情况下,继续探索将太阳能引入MFC阴极体系的策略。尝试通过提高阴极接收电子的能力,助力MFC整体输出性能的提高。据此,以p型半导体硫化铜作为光响应活性材料,制备光阴极,搭建光助MFC装置。结果表明,阴极还原反应进一步加强,光助MFC构建成功,其最大输出功率达2601 mW/m2,多重能量转换得以实现。2.等离子体增强的阴极还原反应用于提高光助微生物燃料电池电能输出研究光助MFC因太阳能的引入辅助,可以将光电转换过程整合到传统的生物催化产电中,继而实现多重能量转换路线的目标。目前基于单一光响应半导体材料构建的光阴极在受光激发时电子-空穴对复合快,光生电荷无法有效参与外电路电子转移,限制了光助MFC性能进一步提升。据此,急需发展高效光电转换策略以获得高性能MFC。据报道,等离子体金属/半导体复合体系在促进电极反应方面展现了巨大潜力,与传统的共催化剂/半导体复合体系相比,前者因特有的表面等离子体共振效应,具有较高并且更稳定的光能管理效率和较低的光生电子-空穴复合率,使其更具有优越性。因此,我们提出将等离子体诱导的热电子转移机制应用在光助MFC体系中,在此系统中,以导电性良好的泡沫铜作为基底电极,通过原位生长法首次合成叁维氧化亚铜@金纳米线阵列并将其作为光助MFC的光阴极。结果表明,因纳米金具有的表面等离子体共振激发性质,产生热电子并注入到相邻氧化亚铜半导体导带,阴极还原反应得到增强,最终实现了光助MFC整体性能的提高。与基底电极构建的MFC相比,最大输出功率提高4.2倍。3.氮-硫掺杂的碳点作为双功能修饰剂助力微生物催化剂产电性能提高的研究增强从微生物催化剂细胞外膜到外部环境的胞外电子传递过程在生物电化学系统的研究中具有重要意义。基于此目标,探索单个微生物表面功能化修饰工作,将高效的光增强能量转换策略整合入单一的生物催化领域,这对于实现快速的胞外电子传递过程具有巨大的潜力。我们尝试把光增强MFC输出性能的策略引入到生物阳极方面,通过正负电荷间静电吸引作用,将具有光响应的氮-硫掺杂的碳点修饰到单个微生物催化剂表面,以期提高胞外电子传递。结果表明,此碳点可作为一种双功能修饰剂,不仅可以在不影响微生物活性的情况下提高微生物表面导电性,并且可以作为光敏剂发挥光增强的微生物催化作用。最终,在生物阳极体系实现了化学能和太阳能的双重能量转换。基于功能化的微生物催化剂构建的MFC,最大输出功率提高2.6倍。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光增强论文参考文献

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光增强论文-朱哲婧
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