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本發(fā)明公開了一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應(yīng)用。所述表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料的制備方法包括以下步驟：1)將金屬鹽溶解于有機(jī)溶劑中，形成透明溶液、2)將步驟1)中的透明溶液與軟膜板劑混合，得到二者充分均勻分散的分散液，充分混合形成金屬鹽凝膠、3)將步驟2)中得到的金屬鹽凝膠制備成干凝膠、4)將步驟3)中得到的干凝膠高溫煅燒，所得灰分即為表面氧缺陷多孔金屬氧化物、本方法能夠同步合成出表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料。制備方法相對簡單，在形成多孔結(jié)構(gòu)的同時增加了材料表面的氧空穴濃度，改變了材料的電子結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于吸附、光電催化及電池領(lǐng)域。

北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料中心的王楠林研究組在Physical Review X期刊發(fā)表文章針對上述問題開展了深入研究。該研究組在基金委重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)支持下自主建設(shè)了“能量可調(diào)近紅外到中紅外強(qiáng)場脈沖激光泵浦-太赫茲探測”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。他們利用脈寬35 fs，重復(fù)頻率1 KHz，單脈沖能量3.2 mJ的800nm激光泵浦一臺共享白光的雙路輸出光參量放大器，由光參量放大器輸出的近紅外光作為泵浦光、或由其輸出的兩路信號光（偏振互相垂直）在非線性光學(xué)晶體GaSe上差頻得到載波相位穩(wěn)定的中紅外泵浦光。研究組首先利用傅里葉變換光譜技術(shù)測量欠摻雜銅氧化物高溫超導(dǎo)體YBa2Cu3O6+x 沿c軸方向?qū)拸V能量區(qū)間的反射譜，由Kramers-Kronig變換計(jì)算得到平衡態(tài)光學(xué)常數(shù)。之后利用不同能量的激光進(jìn)行泵浦，研究了泵浦后不同時間延遲樣品c軸方向在太赫茲波段的非平衡態(tài)光學(xué)性質(zhì)。 由于銅氧化物高溫超導(dǎo)體具有準(zhǔn)二維的晶體結(jié)構(gòu)，體系導(dǎo)電載流子主要被束縛在兩維的CuO2層內(nèi)，這些CuO2層由導(dǎo)電比較差的原子層所隔開。因此正常態(tài)時體系沿c軸方向?qū)щ娦院懿睢⒎瓷渎瘦^低；但是當(dāng)體系進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)后，相鄰 CuO2層通過約瑟夫森效應(yīng)耦合起來。超導(dǎo)凝聚在c軸方向太赫茲波段的光譜特征包括：反射率譜上出現(xiàn)一個陡峭的約瑟夫森等離子體邊、電導(dǎo)率實(shí)部σ1的低頻譜重丟失、電導(dǎo)率虛部σ2在零頻附近出現(xiàn)發(fā)散。圖1顯示了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度55K的YBa2Cu3O6.55樣品c軸方向的平衡態(tài)光學(xué)性質(zhì)。

本發(fā)明公開了一種基于 dSPACE 的固體氧化物燃料電池?zé)犭娞匦阅M系統(tǒng)，包括仿真單元、仿真控制單元、傳感器測量單元。仿真單元包括 PC 和 dSPACE 及接口板。仿真控制單元包括電壓可調(diào)電源、電堆熱模擬系統(tǒng)以及負(fù)載。傳感器測量單元包括電壓測量模塊、電流測量模塊、K 型熱電偶以及 PLC。其中電壓可調(diào)電源輸入是 220V 交流市電，輸出為 0-30V 可調(diào)，電堆熱模擬系統(tǒng)通過均勻分布在電池片上的電熱絲來模擬輸入氫氣

本發(fā)明公開一種固體氧化物燃料電池系統(tǒng)避免燃料虧空的控制方法，包括：在系統(tǒng)為跟蹤外部負(fù)載實(shí)現(xiàn)功率上升切換的過程中，通過仿真分析，在設(shè)定不同延遲時間的條件下，獲得相對應(yīng)的最優(yōu)功率上升速率，使得系統(tǒng)既滿足快速負(fù)載跟蹤能力，又不導(dǎo)致燃料虧空問題；基于模型預(yù)測控制設(shè)計(jì)了功率參考軌跡，并結(jié)合功率參考軌跡，使系統(tǒng)的功率輸出值能夠快速、平滑地跟蹤到目標(biāo)約束軌跡，實(shí)現(xiàn)SOFC 獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)快速、安全負(fù)載跟蹤的目標(biāo)。本發(fā)明在系統(tǒng)功率

本發(fā)明公開了一種金屬氧化物/鉑納米顆粒復(fù)合催化劑的制備方 法，該方法包括:使用原子層沉積方法生長鉑納米催化劑顆粒和金屬 氧化物，通過改變原子層沉積循環(huán)次數(shù)，從而沉積所需厚度的氧化物 復(fù)合層和所需粒徑的納米顆粒，兩者結(jié)合形成復(fù)合催化劑。通過本發(fā) 明，可以精確制備金屬氧化物和鉑納米顆粒的復(fù)合催化劑，錨定金屬 催化顆粒從而提高鉑催化劑在高溫下的熱穩(wěn)定性，且由于氧化物薄膜 與金屬直接具有催化協(xié)同效應(yīng)，能夠在提高催化劑抗燒結(jié)性的同時， 提高催化劑的活性。

本發(fā)明提供了一種一維納米復(fù)合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法。本發(fā)明將氯化鋅溶液、氯化錫溶液混合后與氫氧化鈉溶液進(jìn)行水熱反應(yīng)，通過加入無水乙醇、表面活性劑和控制反應(yīng)條件而制備一維納米氧化鋅氧化錫復(fù)合材料。該制備方法與現(xiàn)有的一維納米金屬氧化物材料的制備方法相比，具有成本低，操作簡單，低能耗等優(yōu)點(diǎn)。制備的納米復(fù)合材料對甲烷、一氧化碳、二氧化氮等氣體具有氣體敏感度，是一種良好的氣敏材料。

在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元動力學(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

項(xiàng)目成果/簡介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元動力學(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

本發(fā)明公開了一種鐵氧化物結(jié)晶法修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的方法。首先將土壤磨碎并加入HCl溶液調(diào)節(jié)pH，再根據(jù)土壤中鉻的賦存形態(tài)，根據(jù)六價(jià)鉻和總鉻的濃度配制相應(yīng)的二價(jià)鐵溶液[或FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液]，將鐵的溶液加入到土壤還原六價(jià)鉻。然后迅速加入NaOH熱溶液形成Fe2+、Fe3+、Cr3+的共沉淀，通入熱空氣進(jìn)行氧化一段時間，形成鐵氧化物晶體從而將鉻(包括六價(jià)鉻和三價(jià)鉻)穩(wěn)定在晶格中，形成的晶體十分穩(wěn)定，在酸堿中均難以溶解。本方法簡單易行，成本低廉，安全可靠，無二次污染問題，穩(wěn)定化處理后的