宽视场静态傅里叶变换干涉系统的研究

本文设计了基于干涉条纹空间相干性的宽视场静态傅里叶变换干涉系统,采用静态结构取代传统机械扫描,最终完成光谱分布函数的获取。给出了系统的结构设计,通过实验对650 nm激光产生的干涉条纹进行傅里叶变换,最终获得其光谱分布,证实系统的可行性。     

基于静态傅里叶变换干涉系统的光谱数据处理

设计了一种利用静态傅里叶变换干涉系统的光谱分析算法,可以通过静态条纹获取光谱分布函数及波长标定。实验采用五种不同波长的激光器,用M2CL-CCD探测器采集得到干涉条纹,再经该算法得到光谱信息,与用Q857B型光谱仪产生的光谱信息作比较。应用主成分分析法计算得到波长主峰和几个次峰的相似度总和大于0.95,由实验结果可知该算法实现了光谱分辨率132.1cm-1的光谱分析。     

基于专用芯片的高速实时FFT系统实现研究

研究了基于专用芯片的高速实时ＦＦＴ系统的点数和精度问题，分析了统一的ＦＦＴ算法与ＦＦＴ专用芯片的级联问题；定标算法与ＦＦＴ专用芯片的精度问题，提出了一种高速实时ＦＦＴ系统的实现方案和性能测试方法，并根据实测数据讨论了ＦＦＴ系统的精度。     

基于FFT的光纤光栅机械振动监测系统研究

应用光纤布拉格光栅传感技术,设计了一种光纤光栅机械振动监测系统,该系统通过对传感器返回的实时振动信号做快速解调,从而实现了振动频率、加速度、速度、位移等多参数监测与远程传输,同时提供了完善的数据分析与显示功能。试验结果显示,该系统可有效应用于涡轮发动机、煤矿通风机等机械设备的振动监测中,为机械设备的故障诊断提供了软件支持。     

温室气体甲烷质量浓度变化规律

利用Hilbert-Huang变换方法对青海瓦里关观测站1991-05-2010-12期间的月平均甲烷质量浓度观测值进行研究.研究结果表明:瓦里关自1991年以来甲烷质量浓度呈递增趋势,其月平均值比全球甲烷质量浓度平均值高60～110 μg/L;瓦里关甲烷质量浓度的瞬时增长率趋势与甲烷全球平均瞬时增长率趋势一致,但是,其波动范围更大,增长率在-8～23 μg/(L·a)内波动,而全球平均波动范围为-5～15μ/(L·a);质量浓度变化存在6个本征周期,分别是4月、7月、约1a、约2a、约5a和约11 a;其中约1a的周期与离瓦里关站最近的西宁市气温变化1a周期、西宁市降水11月周期紧密相关,约11a的周期与太阳黑子活动的11a周期相关性大,说明它们是引起甲烷质量浓度变化的重要因素.     

实时快速傅里叶变换系统的设计

采用专用快速傅里叶变换集成芯片是完成实时数字信号处理的重要手段之一。该文介绍了美国Ｒａｙｔｈｅｏｎ公司的ＴＭＣ２３１０芯片的工作原理,提出了公用存贮器的使用管理方法,并从工程实际出发,就ＴＭＣ２３１０芯片、ＰＣ机接口技术,采用ＩＳＡ系统总线对整个信号处理系统的设计思路作了介绍,给出了标准信号的处理分析结果。经科研实验,证明该系统具有可靠性高、速度快等优点。     

热催化原理在煤矿井下甲烷浓度监测系统中的应用

近几年来,煤矿重大、特大事故频繁发生,其中,瓦斯爆炸事故占了一大部分,给国家和人民的生命财产造成了重大损失。因此及时、准确地对易燃、易爆、有毒有害气体进行监测预报和控制已经成为当前煤炭、石油、化工、电力等部门急待解决的重要问题。文章设计的基于热催化原理的煤矿井下瓦斯浓度监测系统可精确、稳定、安全的对瓦斯监测,实时发现瓦斯灾害预兆,及时采取措施消除灾害隐患,防患于未然。     

大气CO2浓度和温度升高对稻麦轮作系统土壤剖面甲烷分布的影响

在田间开放式空气条件下模拟未来50年后气候变化的情况,包括大气温度升高(T)和CO2浓度升高(FACE)以及二者同时升高(FACE+T)对稻麦轮作生态系统稻田土壤剖面温室气体甲烷(CH4)分布的影响。通过田间小区试验,运用土壤剖面气体原位采集系统周年观测,研究CH4在水稻-小麦轮作周期淹水或排水状态下4个不同土壤层次(0~7cm,7~15cm,15~30cm,30~50cm)的行为特征。研究表明:各处理的不同土壤剖面CH4的动态变化趋势相同;水稻生长季CH4浓度随着土层深度的增加而减少,各土壤剖面CH4平均浓度显著高于小麦生长期;小麦生长季CH4浓度则随着土层深度的增加而增加,而且降水显著增加了该季表层CH4浓度。与对照(CK)相比,气候变化的3个处理(FACE、T、FACE+T)均显著增加了土壤剖面各层次的CH4浓度(P<0.05),其中T处理7cm处CH4的平均浓度最高。     

基于FFT的傅里叶光谱Matlab仿真分析

采用迈克尔逊干涉装置测定了钠光灯和汞灯的干涉图,利用傅里叶光谱中存在的干涉图和光谱图的变换关系,通过快速傅里叶变换（FFT）的方法分析了钠光灯和汞灯的辐射光谱.Matlab仿真分析结果表明,采用傅里叶变换光谱可以清晰地展现辐射源的辐射光谱.     

四种新偶氮染料合成,FT—IR和FT—R表征及性质研究

合成了以邻异丙基苯酚为母体的４种新偶氮化合物，并用傅里叶变换红外（ＦＴＩＲ）和傅里叶变换拉曼（ＦＴＲ）光谱确证了偶合部位，测定了离解常数、变色域和吸收光谱特性．结果表明，这４种新偶氮化合物均有较大的摩尔吸光系数，有可能以邻异丙基苯酚为母体合成一些测定某些金属离子的良好显色试剂     

细水雾抑制小尺度甲烷/空气火焰的研究

利用三维激光粒子动态分析仪(LDV/APV系统)测量距离同轴流动燃烧装置Cup Burner出口不同位置的细水雾雾场特性(雾滴速度、雾滴粒径),利用Cup Burner系统地研究了细水雾抑制小尺度CH₄/空气顺流非预混火焰,考察细水雾的粒径和雾滴质量分数对CH₄/空气顺流非预混火焰结构的影响. 研究结果表明粒径为10～100 μm的细水雾能有效地抑制CH₄/空气顺流非预混火焰,随着细水雾粒径减小或空气流中雾滴质量分数的增加,细水雾抑制熄灭CH₄/空气顺流非预混火焰的能力增强. 细水雾抑制熄灭CH₄/空气顺流非预混火焰的机理主要是气相吸热冷却和稀释氧气,在CH₄/空气顺流非预混火焰的根部,气相吸热冷却起主导作用,而在火焰的上部稀释氧气起主导作用.      

电动汽车用锰酸锂与磷酸铁锂动力电池性能比较分析

尖晶石锰酸锂和橄榄石磷酸铁锂离子电池是当前电动汽车用动力电池的主体,采用实验比较研究的方法,对比了两种动力电池正极材料电化学特性,研究了两种材料制备成动力电池的能量密度、功率密度、温度特性、循环寿命以及应用特性.结果表明:除低温性能和功率密度外,磷酸铁锂动力电池在其他方面的性能均优于锰酸锂动力电池.     

钴掺杂Mn3O4作为模板制备锂离子电池正极LiMn2O4

以水热合成的钴掺杂Mn₃O₄作为模板,通过固相反应制备尖晶石LiMn₂O₄。XRD谱图和SEM照片显示制备的LiMn₂O₄具有岩石状结构并呈现良好的结晶性,同时Co的引入能够引起LiMn₂O₄晶格的收缩。作为锂离子电池正极材料,Co含量的增加能够提高循环稳定性但降低材料放电比容量,3% Co掺杂的LiMn₂O₄在0.5 C的电流密度下,经过100次循环后,剩余放电比容量达101.6 mAh·g^-1;在10 C的电流密度下,放电比容量可维持在81.0 mAh·g^-1,优于未掺杂的LiMn₂O₄。这是由于Co的引入能够稳定LiMn₂O₄晶体结构并抑制循环中的姜-泰勒扭曲。     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

为实现高效的甲醛净化效率,采用多针电极进行负极性直流电晕放电,研究其对甲醛的净化特性. 结果表明,增加电极针数能够提高总的电晕电流、加强放电能量、提高甲醛的净化效率. 同时,提高输入电压和减小间距也能够提高甲醛的净化效率. 此外,甲醛易溶于水,电极湿度会影响甲醛的去除效果,湿式状态下甲醛分解速率减缓,净化效率有所降低.     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

甲醛等挥发性有机物是室内空气污染物中对人体健康威胁极大的一类,长期暴露在甲醛环境中会降低人的机体功能,甚至引起癌变。电晕放电时会产生大量高能电子和活性粒子能够直接作用于空气中的有害物质,在净化甲醛方面具有极大的潜力。为了实现高效的甲醛净化效率,本文采用多针电极进行负极性直流电晕放电,研究其对甲醛的净化特性。研究发现增加电极针数能够提高总的电晕电流,加强放电能量,提高甲醛的净化效率。提高输入电压和减小间距均能提高甲醛的净化效率。同时,甲醛易溶于水,电极湿度会影响甲醛的去除效果,湿式状态下甲醛分解速率减缓,净化效率有所降低。     

层状化合物K0.81Li0.27Ti1.73O4的合成

研究以K₂CO₃,Li₂CO₃和TiO₂为反应原料合成层状钛酸盐K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄过程中合成条件对产物的影响. 结果表明: 反应温度在
1 000~1 200 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=(0.405~0.42) ∶(0.135~0.165) ∶1.73时, 均可以得到产物K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄, 延长反应时间及升高反应温度均有利于产物的生成; 在1 200 ℃高温条件下, 使用刚玉坩埚为反应容
器时, 最佳的反应条件是： 反应温度为1 100 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=0.405 ∶0.135 ∶1.73, 反应24 h.     

WO3/g-C3N4复合催化剂的制备及其可见光 光催化性能分析

在盐酸质子化条件下,采用超声微波协助法成功制备了可见光型复合催化剂WO3／g-C3 N4。利用X射线多晶粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis）和BET比表面测试仪对样品进行了表征,并以罗丹明B（RhB）为目标降解物对其光催化性能进行研究。结果表明：复合催化剂样品是由片状的 WO3纳米片负载在g-C3 N4表面组成的。当 WO3负载的质量分数为40％时,前驱物在500℃条件下煅烧2 h后所得样品的光催化性能明显好于同条件下制得的单一相 WO3和g-C3 N4,在可见光（波长大于420 nm）照射下,5 h 内对100 mL浓度为10－5 mol／L罗丹明B橙溶液的降解高达98％。     

基于Au-g-C3N4 NS纳米复合材料的分子印迹电化学发光传感器检测叶酸

近年来,作为一种新型的二维半导体纳米材料,石墨相氮化碳纳米薄片（g-C₃N₄ NS）因其优异的电化学发光（ECL）性能和良好的成膜特性在ECL传感领域备受关注。然而,g-C₃N₄ NS在较高的工作电压下产生的ECL信号不稳定,而金纳米粒子（Au NPs）的引入可明显改善其发光稳定性. 基于这个特点,采用原位生长法将Au NPs引入g-C₃N₄ NS中,制备了一种金-石墨相氮化碳纳米复合材料（Au-g-C₃N₄ NS）,以其作为ECL物质固定在电极上. 同时,引入具有专一识别能力的分子印迹聚合物（MIP）,构建了一种检测叶酸（FA）的分子印迹-电化学发光（MIP-ECL）传感器. 该传感器对FA表现出良好的选择性和灵敏响应,在优化的条件下,信号变化与FA物质的量浓度在1.0×10^-10~1.0×10^-3 mol·L^-1的范围内呈良好的线性关系,检出限（LOD）达到0.07 nmol·L^-1. 并且探讨了检测机理,考察了传感器的稳定性和重现性,将传感器用于实际样品中FA的检测,获得满意结果.     

玻碳基Pt/C/NH4NiPO4复合电极电催化氧化乙醇

以磷酸二氢铵、氢氧化钠和四水合乙酸镍为原料,聚乙二醇-400为模板剂,应用X-射线粉末衍射法(XRD)和循环伏安法考察低温固相反应合成NH₄NiPO₄·H₂O材料的最佳反应条件,在反应时间为4 h、反应温度70 ℃、氢氧化钠用量为n_乙酸镍:n_氢氧化钠=4:1时易得到较完整晶体材料,并应用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及热重差热分析(TG-DTA)对产品进行表征. 实验表明将产物应用到Pt/C电催化电极中,玻碳基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极的电催化乙醇性能明显比石墨基Pt/C电极、石墨基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极优越,氧化电流较大,氧化电位降低,且具有一定的电容量,氧化电流可瞬间增加,是电催化乙醇电极潜在的特色电极.      

Al3+掺杂LiMn2O4的制备及高温循环性能研究

采用沉淀法合成LiMn_2-xAl_xO₄（x=0.01,0.05,0.10,0.20）,pH的范围为10.5～10.6,搅拌速度为350 r/min,水浴温度为55℃,分两次烧结.首次煅烧温度为680℃,保温时间为18 h;第二次煅烧温度为850℃,保温时间为18 h.利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电化学方法测试最终产物.测试结果表明：Al³⁺的掺入有效地改善了LiMn₂O₄的高温循环性能,使其高温循环容量衰减得到了有效的抑制,尤其当Al³⁺的掺入量为0.05时,有比其他掺杂量更优的性能.