粤西沿岸流和物质输移模型研究及应用

本文通过建立FVCOM三维数值模型模拟广东沿岸海流,分析了粤西沿岸海流特征,研究结果表明,粤西沿岸海流主要为西南向流,只有在夏季西南季风较大时才会有东北向流。在海流模拟基础上建立物质输移扩散模型,模拟粤西沿岸的物质输移状况,模型结果显示,粤西沿岸的物质扩散以西向为主,只有夏季季风较大时物质才向东扩散,且扩散速度较小,琼州海峡的物质扩散终年向西。     

自旋梯状化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的电输运及磁学性质

采用标准固相反应法制备了Sr14(Cu1-xZnx)24O41(x=0, 0. 01, 0. 02, 0. 03)系列多晶样品. X射线衍射谱表明所有样品均呈单相,且样品晶格常数大小随Zn掺杂量x的变化存在微弱波动. X射线光电子能谱表明Sr14Cu24O41中Cu离子以+2价形式存在,Zn掺杂对体系中Cu离子化合价不造成影响. 磁化率测量结果表明在10~300 K温度范围内Zn掺杂使体系磁化率降低,拟合结果表明随着Zn掺杂量x的增大,居里-外斯项对体系磁化率贡献逐渐减弱,二聚体耦合能JD 逐渐降低,每个分子中CuO2 自旋链内二聚体个数ND 与自由Cu2+离子自旋数NF 均逐渐减少,进一步分析显示替换二聚体内Cu2+离子的Zn2+离子数少于替换自由Cu2+离子的Zn2+离子数. 电阻率测量结果表明Sr14Cu24O41体系具有半导体特性,并且Zn掺杂会使体系电阻率降低,降低程度随掺杂量x增大而增大,但并未使体系发生金属- 绝缘体转变. 认为电阻率降低可能是由于Zn2+离子掺杂使体系内CuO2 自旋链中二聚体发生退耦,破坏了电荷有序超结构,从而使更多的空穴释放出来并转移到导电性好的Cu2O3自旋梯子中所致.     

采用紧束缚格林函数法研究原子吸附石墨烯纳米带电子输运

采用紧束缚非平衡格林函数法分析了扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)和锯齿形石墨烯纳米带(ZGNR)器件吸附H、F、O和OH这4种原子的电子输运特性。用π电子结构体系的紧束缚理论分析了GNR的电子结构;用紧束缚扩展休克理论计算了GNR碳原子与所吸附原子间的电子相互作用;用非平衡格林函数法仿真了GNR吸附原子后的电流特性。研究结果表明:在平衡态下,AGNR吸附H原子后对器件的输运谱影响最大,而吸附OH原子后使GNR的禁带宽度增加0.3eV;在非平衡态下,吸附H原子不仅增加了导带底附近态密度,而且直接在禁带引入了杂质能级,从而提高了AGNR器件产生的电流;H原子吸附在ZGNR器件产生的电流约是吸附在AGNR电流的1.5倍;H原子吸附在GNR非边界处比吸附在边界处产生的电流高。该研究结果可以对提高石墨烯气敏传感器和生物传感器的灵敏度提供理论基础。     

裂隙岩体渗流及污染物迁移模型的数值模拟研究

裂隙岩体的非均质性使得其渗流问题与传统多孔介质渗流存在本质差别.目前流行的裂隙渗流模型包括:离散裂隙网格模型;双重连续介质模型;等效连续介质模型.介绍上述方法优劣,并以中国东部某岛屿为基础,基于等效连续介质法,建立三维渗流模型以及污染物迁移模型.数值模拟结果显示,污染物被岩体的吸附程度对污染物运移影响巨大;降水入渗量增多会使得水流速度增快,却不会显著提升污染物运移至边界的时间,反而由于其增大了污染物向四周扩散的趋势,致使较少污染物迁移至边界;距断层较近的污染源不仅会导致污染物迅速迁移至边界甚至地表,并且质量分数显著提升.     

武汉市空气污染物长期变化规律研究

搜集了武汉市2006年~2013年8a间的PM10和气态污染物(包括SO2、NO2、NO、CO和O3)质量浓度监测数据.利用基于Loess的季节趋势分解和窗口滑动平均等时间序列分析方法提取了各种监测指标的长期趋势、季节变化和周变化规律.结果表明,武汉市PM10历经了6a的缓慢下降后于2012年后开始急剧上升,SO2出现明显的下降趋势,其他污染物在2013年之前呈现出小幅上升或基本稳定的趋势,2013年有明显上升;季节规律方面,PM10、SO2、NOX和CO都表现出冬季高夏季低的变化特征,O3则呈现相反的变化特征,另外每年4月PM10会出现一个小高峰现象;PM10表现出明显的周变化规律,呈现出以周三为谷值周六为峰值的周期性变化,而其他气态污染物基本没有明显的周变化规律.     

连接在块体电极之间的PTCDI系列分子体系的输运性质

通过采用密度泛函理论与非平衡格林函数的相结合的第一性原理方法,对四甲酰二亚胺系列分子PTCDI-Cn(n=0,6)的电荷输运性质进行了理论计算.在计算中,PTCDI-Cn(n=0,6)分子分别与Al,Li以及石墨烯3种块体电极组成三明治结构分子结.从电流-电压曲线可知PTCDI-C6分子结体系中出现了负微分电阻以及整流等输运性质.结合透射谱以及投影态密度,对其输运性质进行了相应的分析.计算结果表明这类PTCDI系列分子在将来的分子尺度器件中具有较大的应用价值.     

清洁能源成就美好未来

<正>不知从什么时候开始,我们熟悉的蓝天白云变成了稀罕物,雾霾,还是雾霾,我们终究没有逃过工业化进程中的能源魔咒,上世纪五六十年代爆发的英国伦敦烟雾事件、美国洛杉机光化学烟雾事件,今天在我国多个城市一次次重演。谁偷走了我们的蓝天白云?煤炭、石油等化石燃料燃烧是大气污染物的最重要来源,燃料燃烧过程中会产生二氧化硫(SO_2)、氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)、总悬浮颗粒物(TSP)、挥发性有机化合物(VOCs)和重金     

PCA-BP模型下皖北城市群PM2.5浓度分析

为探究皖北城市群大气污染物在不同地域、不同时间下的分布规律以及影响空气中PM2.5浓度的相关变量,结合2018-2021年安徽省生态环境厅统计数据及相关地域资料,采用主成分分析(PCA)法按时间段长短及季节性变化分别选取月度数据与年度数据对空气质量的影响因子做相关性分析,对比分析不同季节下空气污染物PM2.5、PM10的浓度及其它空气污染物的变化,构建基于PCA算法的反向传播神经网络 (BP),建立PCA-BP模型并采用交叉-验证法提高模型精度,对大气中的污染物PM2.5浓度做短期预测。实验结果表明:PM2.5浓度的主要影响因子为PM10、CO、NO2、SO2;皖北地区PM2.5含量整体在冬季偏高;预测模型的精度在夏季与秋季较高,冬季较低,四季的预测精度R2分别达到0.924、0.958、0.935、0.794。     

三峡库区重庆段水质模拟研究

针对三峡库区重庆段的水环境问题,分析评价了当前的水质现状和影响水环境质量的主要因素,论述了水质模拟的发展状况和在三峡库区的应用研究情况,并运用二维对流扩散水质模型,得到了典型河道污染物的浓度分布情况.结果表明:河流中污染物的扩散稀释受流速影响最大,纵向对流作用显著促进污染物在河水中的稀释扩散过程.在弯曲河道的凸岸由于受弯道环流及流速较低的影响,污染物容易出现沉淀.中心排污较岸边排污能更快地使污染物扩散稀释达到均匀.     

CdZnTe半导体探测器X射线能谱响应特性分析

CdZnTe是一种性能优异的高能射线探测材料,在空间科学、核安全以及核医学等众多领域有广泛的应用前景.本文选取了3枚不同等级的CdZnTe探测器,在详细阐述了CdZnTe探测器工作原理的基础上,对比分析了他们的能谱响应曲线和载流子输运特性的关系.重点分析了CdZnTe探测器能量分辨率、电荷收集效率和峰谷比等关键指标参数与CdZnTe晶体中电子和空穴的迁移率和寿命积以及载流子的去俘获效应的相关关联,分析表明载流子的迁移率和寿命积是影响探测器电荷收集效率决定因素,而当电荷收集效率〈90%时,电荷收集不完全对探测器的能量分辨率有较大影响,而载流子在陷阱中的去俘获时间对探测器信号的本底噪音和极化效应有较大影响.建立了一个通过简单平面探测器能谱响应曲线反映CdZnTe晶体载流子输运特性的方法,为CdZnTe探测器和晶体质量的评价和筛选提供了基础.