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2016年 第44卷 第3期    刊出日期：2016-06-28

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光电化学材料与器件研究

柔性储能器件的发展现状及展望

程琦，梁济元，刘继延，曹元成

2016, 44(3):  197-204.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.001

摘要 ( 880 )   PDF (1710KB) ( 1406 )  

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随着可穿戴、可弯曲、柔性的电子产品的发展，能为其提供高能量、高功率的柔性储能器件得到越来越广泛的关注和研究，以适应其在不同应用领域的需求。电极材料和电解质是决定柔性储能器件的关键因素之一。综述了目前电化学储能器件的柔性化发展趋势，着重介绍了锂离子电池和超级电容器的柔性化的最新进展，分析和概括了目前该领域存在的主要问题和可能的解决途径。最后从材料设计、结构优化、工艺改进等多个方面展望和分析了其未来发展方向。

锂离子电池用阻燃聚合物电解质的合成及表征

陈佳，王小萌，刘学清，刘继延

2016, 44(3):  205-208.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.002

摘要 ( 318 )   PDF (1393KB) ( 364 )  

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通过二氯甲基膦、聚乙二醇以及环己二醇的聚合反应得到甲基膦酸乙二醇-环己二醇共聚物（MPEH）。采用FTIR、¹H-NMR和³¹P-NMR对产物进行了表征。以聚乙烯（PE）为基体成膜后，20wt% MPEH-PE复合膜的极限氧指数（LOI）由纯PE膜的18.6%提高至26.4%，且燃烧产物成碳明显。

钙钛矿太阳能电池中吸光材料的发展现状

文丹，张正涛，付成

2016, 44(3):  209-214.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.003

摘要 ( 293 )   PDF (1634KB) ( 882 )  

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钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池是一种广受关注的新型太阳能电池，其光电转换效率从2009年的3. 8％快速增加到2014 年的19. 3％。综述了钙钛矿材料的光电性质、制备方法和研究进展，分析了其研究趋势及需要解决的问题，并对钙钛矿太阳能电池的未来发展进行了展望。

一种具有不对称结构含磷二胺单体的合成

陈薇，陈妤红，蔡春飞，代云利，刘继延，胡思前

2016, 44(3):  215-218.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.004

摘要 ( 233 )   PDF (1467KB) ( 514 )  

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使用DOPO 与4-氨基苯乙酮和2，6-二乙基苯胺为原料，以对甲苯磺酸为催化剂，采用一步法合成了一种新型具有不对称结构含磷二胺单体。设计正交试验探讨出合成该二胺单体的最佳条件，反应温度130 ℃，反应时间20 h，2，6-二乙基苯胺用量为DOPO摩尔量的3倍及对甲苯磺酸的量为DOPO质量用量的4%，收率为60%。用DSC检测其熔点在247.9 ℃，红外光谱和核磁共振氢谱表征含磷二胺单体的特征官能团振动吸收峰和质子峰。

应用数学

河道洪水风险分担的合作博弈

吴秀君

2016, 44(3):  219-223.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.005

摘要 ( 199 )   PDF (1214KB) ( 231 )  

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从合作博弈的角度和控制全局损失出发研究了同一流域各利益主体的洪水损失分担问题。假设有多个代理人沿河而居，若代理人之间采取合作，则可能改善洪灾的时空分布，减少总的损失，提高社会福利。因此探讨了该合作博弈的基础 — —核的特征以及核分配，给出了具体的风险分担方式和子博弈精炼实施方法及最优安全流量的表达式。

基于DEA效率与度量方法的生命价值评估

李文鸿

2016, 44(3):  224-227.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.006

摘要 ( 275 )   PDF (1184KB) ( 342 )  

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为了评估风险行业工人生命价值，为制定工伤亡赔付标准提供重要依据，在支付意愿法评估风险行业工人生命价值的基础之上，构建DEA生命价值评估的数学模型。设计双边界二分式调查问卷，对义煤集团一线工人进行调查，评估一线工人的生命价值，并根据调查得到的数据来验证DEA模型的有效性。结果表明：风险行业工人的生命价值呈正态分布；在95%的置信区间内，风险行业的生命价值为386.633万元。

双层目标规划问题与基于TOPSIS的直觉模糊交叉式方法

陈珊珊，赵小科，郑跃

2016, 44(3):  228-234.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.007

摘要 ( 251 )   PDF (1177KB) ( 356 )  

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针对双层多目标规划问题提出了一种求解该问题的基于TOPSIS的直觉模糊交互式方法。首先，为了尽可能减少决策者的主观因素影响，利用直觉模糊集理论中隶属函数和非隶属函数来刻画各层决策者的主观愿望；考虑到精确函数比得分函数能更好地刻画决策者的满意程度，利用精确函数构造直觉模糊优化模型。其次，为了度量上层决策者和下层决策者的整体满意解，基于TOPSIS原理构造平衡函数来刻画所有决策者的整体满意度。最后，利用数值实验说明了本文提出的基于TOPSIS的直觉模糊交互式方法可行。

物理与电子技术

氢等离子体处理对ZnO纳米棒光学性能的影响

蒙乐，涂亚芳，牛晓娟，田玉

2016, 44(3):  235-239.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.008

摘要 ( 246 )   PDF (1537KB) ( 404 )  

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用水热法在石英玻璃衬底上制备出ZnO纳米棒，并对其进行氢等离子体处理。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和光致发光光谱仪对氢等离子体处理前后ZnO纳米棒的形貌、结构和光学性能进行了表征。结果表明，氢等离子体处理未对ZnO纳米棒的形貌和晶体结构产生影响，但随着氢等离子体处理时间的增加，ZnO纳米棒的光吸收带边发生蓝移，同时其近带边紫外发光峰逐渐增强，可见发光峰逐渐减弱。

磁场对激光等离子体特性的影响

兰慧

2016, 44(3):  240-245.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.009

摘要 ( 232 )   PDF (1655KB) ( 294 )  

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激光等离子体极紫外光源中的碎屑问题影响极紫外光源的稳定性及光源输出效率。针对该问题，研究了磁场对Nd：YAG激光Sn等离子体特性及极紫外辐射特性的影响，并且在0. 6 T的磁场作用下，对激光等离子体光源中产生的离子碎屑进行了详细的对比研究。结果表明，外加0. 6 T磁场可以有效减缓离子碎屑；由于磁场的约束，发射光谱也比未加磁场前有明显增强，计算得到的同时刻的电子密度是未加磁场的2. 5倍；同时，探测到的极紫外辐射光谱并未受到磁场的影响。

基于MEMS热电堆器件测试的红外辐射激励设计

王振宇，潘滔，叶雨欣，焦斌斌，孔延梅

2016, 44(3):  246-252.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.010

摘要 ( 228 )   PDF (1558KB) ( 366 )  

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在微机电系统（micro-electro-mechanical system，MEMS）热电堆器件的测试中，如何给热电堆器件施加合理的周期性红外辐射激励是能否得到正确器件参数的关键。在开发适用于MEMS热电堆器件的晶圆级测试系统的过程中，提出了一种光学能量传输方案，该方案采用MEMS红外光源JSIR450替代了传统黑体炉作为红外辐射激励源，采用快门替代了光学斩波器对红外信号进行周期性调制。通过实验证明了该方案的有效性，且通过积分的方法证明了MEMS红外光源能量发射端的黑体发射率满足项目要求。

基于ZigBee的无线传感网络拓扑分析

吴向成

2016, 44(3):  253-256.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.011

摘要 ( 225 )   PDF (1392KB) ( 373 )  

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基于ZigBee的无线传感网络可以实现短距离无线通信，具有较强的自组织性能。从ZigBee协议出发，介绍了无线网络节点软、硬件的设计实现方式以及节点组网的拓扑实现，最后通过实验给予验证。实验表明无线传感网络可以实现短距离的拓扑组网通信，满足了人们对近距离通信的需求。

水污染治理

3种挺水植物对水体中Cu²⁺富集能力的研究

黄燚，钟成华，冯换影，彭静博，王法理

2016, 44(3):  257-264.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.012

摘要 ( 282 )   PDF (2361KB) ( 313 )  

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选取美人蕉、风车草和羽毛草3种挺水植物作为试验植物，模拟研究了3种植物对Cu²⁺的耐受性以及不同pH条件对植物生长和植物对Cu²⁺的富集情况。试验结果表明，3种挺水植物对Cu²⁺浓度为2、4和6 mg/L均有较强的耐受能力。经过21 d试验后，3种植物对Cu²⁺浓度为6 mg/L的富集量最大，其中，美人蕉对Cu²⁺的富集量为208.562 mg/kg，风车草为332.453 mg/kg，羽毛草为201.373 mg/kg。美人蕉和羽毛草在pH为5的水体中对Cu²⁺的富集量最大（234.636 mg/kg 和 168.957 mg/kg），而风车草在pH为7的水体中最大（246.652 mg/kg）。美人蕉和风车草植物根部对Cu²⁺的富集能力远强于茎叶部，风车草比美人蕉的转移系数大，因而比美人蕉有利于Cu²⁺的回收。

组合人工湿地系统对养殖废水净化效果的研究

齐丹，胡劲召，徐功娣，卢徐节

2016, 44(3):  265-270.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.013

摘要 ( 252 )   PDF (1440KB) ( 328 )  

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采用垂直流和水平潜流人工湿地构成复合型人工湿地系统，对水产养殖废水进行处理，研究该复合型人工湿地系统对污水中TP、TN、NH₄⁺-N和NO₂^--N的去除效果。结果表明：TP的去除率为 82. 45%至99. 79%，平均去除率为 92. 75%；TN 的去除率为 74. 09%至 84. 63%，平均去除率为 79. 33%；NH₄⁺-N 的去除率为 35. 27%至99. 13%，平均去除率为67. 84%；NO₂^--N的去除率为53. 62%至75. 98%，平均去除率为63. 38%。该复合型人工湿地系统对TP去除率优于TN，并对重富营养化水体的净化效果优于异常营养化水体。

硝基苯类废水处理工艺研究

谭芳，袁中秋，郑琦

2016, 44(3):  271-274.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.014

摘要 ( 266 )   PDF (1166KB) ( 378 )  

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根据硝基苯类废水的特点，通过“酸析、电芬顿、絮凝”等方法处理废水，对pH、电极极板、絮凝剂、氧化剂等实验条件进行优化，通过监测废水中COD、甲苯、苯胺、苯酚、硝基苯、邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯含量变化，得到适宜的废水处理工艺条件。

桥梁科学

波形钢腹板斜拉桥主梁剪力滞效应研究

张若钢，贺超，戴杰吉，谢瑛

2016, 44(3):  275-281.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.015

摘要 ( 248 )   PDF (2002KB) ( 227 )  

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以某波形钢腹板斜拉桥为工程背景，建立实体有限元模型及杆系模型，在有限元计算分析的基础上，对主要施工阶段及成桥阶段关键截面的剪力滞进行分析。通过分析发现：主梁施工过程中剪力滞效应较明显，其中斜拉索锚固区的剪力滞系数最大，内腹板的剪力滞系数大于中腹板及外腹板的剪力滞系数；与施工过程相比，成桥阶段的剪力滞效应不太明显且底板剪力滞效应弱于顶板。针对主梁剪力滞效应的特点，应充分考虑该类主梁剪力滞效应的影响，建议在运用杆系分析程序对该类型箱梁总体设计时，应考虑设置剪力滞效应的影响，尤其是集中荷载作用位置。

集群式桥梁健康监测系统设计

张帆

2016, 44(3):  282-288.  doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2016.03.016

摘要 ( 293 )   PDF (2833KB) ( 294 )  

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针对集群式桥梁健康监测具有数据量大、信息展示聚合度高、系统扩展性需求强等特性，在对系统的经济性和实用性并重的前提下，设计了一个集群式桥梁健康监测系统。该系统以Visual Studio 2012为开发工具，采用 C# 编码实现总体框架，以 ArcGIS Desktop 为工具开发 GIS 模块，以 Highcharts 插件开发数据展示模块，以 SQL Server 2008开发数据后台管理模块。将该系统应用于安徽省干线公路桥梁安全监测平台，满足了对数据访问实时性和功能易用性的需求。