铝纳米粒子可控合成、光学性质及生物应用

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贵金属纳米粒子例如金、银和铂等在表面等离子体增强光谱、催化和生物传感等方面展现了优异性能,被广泛研究。通过调节粒子成核生长过程,贵金属纳米粒子的合成实现了精确的尺寸和形状控制。但对主族金属的化学合成,尤其是铝纳米材料的相关研究甚少。由于高的标准电极电势,且缺少合适的表面配体,因此精确调控铝纳米粒子的尺寸和形貌仍极具挑战。贵金属如金、银纳米粒子具有化学稳定性和易于表面改性等优点,在可见光的激发下产生局域表面等离子体共振现象(LSPR),受到广泛关注。但是贵金属基纳米结构的实际应用却因其价格昂贵、光损耗
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自然界中存在着各种各样的不确定性,运用不确定性定量化等相关数学理论改进确定性分析方法或建立新的不确定性量化分析方法可以更好地反映问题中的不确定性,尽管一些方法已经被提出并逐步应用到实际工程中,但仍存在诸多问题有待进一步解决,例如目前方法的普适性差、精度低和效率慢等。本文以概率论和偏微分方程等相关数学理论为基础,深入研究随机解的求解算法及相应算法的进一步应用,为实际大尺度高维随机问题分析开辟了新途径
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结构缺陷的无损识别是在不破坏结构自身的前提下对结构内已存在缺陷的位置和形态的识别,对工程结构的安全预测和寿命评估具有重大意义。目前对结构缺陷的识别主要通过实验和数值计算两种方式,或者两种方式相结合的方案来实现。大多数识别方法都是在实验测量获得结构响应数据的基础上,采用数值优化方法反求出结构缺陷的参数,这些方法的成功实施离不开缺陷参数的准确描述,正问题模型的合适选择与精确求解,以及识别算法的有效构建
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碳化硅(SiC)因具有高强度、高硬度和高耐磨性等优异力学性能而得到广泛应用,对其力学性能的研究一直是学者们关注的热点。对纳米SiC力学性能的研究,需从原子-纳米尺度上分析其变形机理。作为纳米尺度力学性能研究中的重要工具之一,分子动力学(MD)模拟能够从原子和纳观层次反映微观缺陷的形成与演化规律及其相互作用,并揭示材料形变的内在机理。本文以闪锌矿结构3C-SiC为研究对象,利用MD模拟对单晶、双晶和
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随着社会进步和经济发展,人类过度利用煤炭、石油等不可再生能源以及由此造成的环境污染,使人类的可持续发展受到重大影响,因此科学家们越来越关注能源短缺和环境污染问题。光催化技术是一种可持续,清洁和绿色的方法,例如通过光催化分解水产生清洁能源之一的H2并利用太阳能光催化降解各种有害污染物。最近报道的最有价值和廉价的光催化剂,像CdS,TiO2,Bi2S3和Bi2WO6等在环境和能源方面具有潜在的应用价值
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生物电化学系统(Bioelectrochemical systems,BESs)是一种新兴的且有前景的技术,能利用电化学活性微生物(Electroactive microbes,EAMs)为催化剂来驱动氧化还原反应,用于污水处理并同步实现产能。然而,与其他能源相比,较低的电流密度和功率输出已经严重阻碍了BESs的实际应用。作为电活性微生物栖息地的阳极是BES性能的决定因素之一,并且阳极的结构优化和
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光催化技术与NH3选择性催化还原NOx(NH3-SCR)因具有环境友好、转化高效等优势被广泛应用于净化水体和大气中的污染物。目前依然存在技术瓶颈:绝大多数常规催化剂对污染物的降解效率依然不理想。新型碳材料一碳点的光诱导电子转移特性可以俘获电子并改善电荷传输;启迪于自然,利用木材的特殊结构可以仿生制备分级多孔材料。本论文分别以木材的化学成分和结构优势为切入点设计开展两条技术路线:1)将常规的光催化剂
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