1 桂林电子科技大学信息与通信学院广西高校微电子器件与集成电路重点实验室，广西 桂林 541004
2 桂林电子科技大学光电工程学院，广西 桂林 541004
提出一种偏振不敏感且高选择性的新型纳米结构颜色滤波器。当平面光入射到超材料表面时，金属与介质交界处会发生表面等离子体共振和光学异常透射现象，部分频率的光被束缚在微纳结构中，而其他频率的光发生透射，从而实现滤色效果。采用时域有限差分法，对4种不同结构的滤波器的透射光谱和颜色显示规律进行研究。同时，还研究了结构周期、圆环直径、十字架宽度和偏振角等参数对透射光谱和滤波特性的影响。结果表明：与单层表面等离子结构相比，所提双层等离子体亚表面结构模型的透射率更高；在可见光波段内，该滤波器具有偏振不敏感特性，半峰全宽的最小值为23.26 nm，并且具有90.5%的高透射率。这项研究为下一代颜色滤波器的设计提供了理论参考。
表面光学 高传输效率 偏振不敏感 高选择性 双层等离子体 可见光
1 1.西安科技大学 化学与化工学院, 西安 710054
2 2.陕西能源职业技术学院 煤炭与化工产业学院, 咸阳 712000
3 3.西安石油大学 化学化工学院, 西安 710065
Cu/Mg-MOF-74具有比表面积高、微孔结构和碱金属活性位点可调、CO2吸附性能及光催化活性优良等优点, 但其Cu与Mg物质的量比(简称: Cu/Mg比)对烟气中CO2吸附选择性影响机制尚不清晰。本研究采用溶剂热法合成了不同Cu/Mg比的Cu/Mg-MOF-74, 表征了其CO2光催化性能、CO2和N2吸附量及孔结构, 计算了Cu/Mg-MOF-74的CO2吸附选择性, 并分析了Cu/Mg比对吸附量、选择性影响机制。结果表明：随着Cu/Mg比减小, Cu/Mg-MOF-74光催化CO2还原为CO和H2的活性先增后减, 当Cu/Mg比为0.6/0.4时, 其光催化还原CO和H2产率最大, 分别为10.65和5.41 μmol·h−1·gcat−1(1 MPa, 150 ℃); 随着Cu/Mg比减小, CO2、N2在Cu/Mg-MOF-74上的吸附量增加, 且CO2吸附量增加显著, 当Cu/Mg比为0.1/0.9时, 其CO2、N2吸附量最大, 分别为9.21、1.49 mmol·g−1(273.15 K, 100 kPa); 随着Cu/Mg比减小, Cu/Mg-MOF-74的微孔(d1≥0.7 nm)、超微孔(d2<0.7 nm)的面积、体积均增加, 当Cu/Mg比为0.22/0.78时, 其微孔、超微孔的面积、体积均大于Mg-MOF-74; 其选择性随Cu/Mg比减小和CO2浓度增大而改善。CO2在Cu/Mg-MOF-74上的吸附作用包括微孔填充和Mg2+化学吸附, 微孔体积是影响其吸附性能的关键。调整Cu/Mg比可调控Cu/Mg-MOF-74的孔结构、CO2吸附量和选择性。
Cu/Mg-MOF-74 CO2 吸附 选择性 孔结构 光催化 Cu/Mg-MOF-74 CO2 adsorption selectivity pore structure photocatalysis
南京国睿微波器件有限公司，江苏 南京 210013
该文设计了一款基于微机电系统(MEMS)工艺的小型高选择性的射频滤波器，与传统MEMS滤波器相比，该滤波器采用阶跃阻抗谐振器(SIR)降低器件尺寸，利用谐振器的场分布形成结构紧凑的交叉耦合，免去了传统的飞杆电耦合结构，在提高滤波器选择性的同时实现器件的紧凑布局。滤波器表面金属谐振腔通过金属化的硅通孔实现谐振器的接地，形成四分之一波长谐振结构。对性能和结构参数各异的滤波器进行设计和分析，并采用三维电磁仿真软件对滤波器进行模拟仿真。结果表明，滤波器尺寸为10 mm×10 mm ×0.4 mm，驻波比＜1.3 dB，插入损耗＜3.5 dB。在2.5~2.7 GHz和3.4~3.5 GHz时，带外抑制＞30 dB。
微机电系统(MEMS)工艺 阶跃阻抗 高选择性 小型化 micro-electro-mechanical system(MEMS) technique stepped impedance high-selectivity compact
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室，智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心，重庆 400054
2 重庆理工大学化学化工学院，重庆 400054
为了提高光纤苯酚含量传感器的灵敏度和选择性，构建了一种新型苯酚含量表面等离子共振（SPR）光纤生物传感器。传感器主要由辣根过氧化物酶（HRP）修饰 SPR光纤和苯酚选择透过性膜构成。首先在光纤表面聚合聚多巴胺（PDA），用于吸附纳米金成膜并激发SPR效应，随后在金膜表面再次聚合聚多巴胺用于固定HRP，获得HRP修饰SPR光纤。β-环糊精掺杂PEBA2533苯酚选择性聚合物膜固定在HRP修饰光纤表面。水体中苯酚分子自由通过聚合物膜后，吸附在HRP表面，在过氧化氢（H2O2）协助下被氧化生成难溶聚合物，增大HRP膜的折射率，促进传感器共振波长发生漂移，提高其灵敏度。研究表明，传感器对苯酚含量的测量具有高选择性和高灵敏度；在传感器采样时间为300 s时，灵敏度和检测下限分别达到224.84 pm·mmol-1·L和159 nmol/L。
传感器 苯酚含量 辣根过氧化物酶 表面等离子共振效应 聚合物膜 光纤传感器 选择性 光学学报
2023, 43(12): 1228003
1 天津理工大学 集成电路科学与工程学院 薄膜电子与通信器件天津市重点实验室，天津 300384
2 天津理工大学 集成电路科学与工程学院，光电器件与通信技术教育部工程研究中心，天津 300384
3 中国联合网络通信有限公司，北京 100038
4 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
5 中科院声学研究所，北京 100190
6 国家纳米科学中心，北京 100190
7 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院，广东 广州 510530
8 广东广纳芯科技有限公司，广东 广州 510530
平衡滤波器因具有卓越的抗噪声及抗电磁干扰能力而在繁杂频谱环境下的低噪通信系统中显得至关重要。该文提出了一款具有共模抑制特性的平衡滤波器，通过差共模理论结合导纳矩阵及传输矩阵完成了分析设计。该滤波器中心频率为1.4 GHz，相对带宽可达74.3%，覆盖2G、GPRS、3G及4G LTE频段。同时该滤波器的边带具有两对传输零点，故其具有理想的边带滚降速度及边带抑制水平。滤波器全差模通频带内共模信号抑制水平均优于10 dB，差模阻带抑制优于20 dB，电路尺寸仅为0.17λg×0.17λg。
平衡滤波器 超宽带 共模抑制 方环谐振器 高选择性 balanced bandpass filter ultra-wideband common mode suppression square ring resonator high selectivity
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210532
华中师范大学 化学学院, 农药与化学生物学教育部重点实验室, 武汉 430079
电催化二氧化碳还原反应可将温室气体二氧化碳转化为化工原料或者有机燃料, 为克服全球变暖和电能向化学能转化提供了一条可行途径。该技术的主要挑战是产物分布广, 导致单一产物选择性低, 而调控催化剂的表面性质是解决这一难题的可行策略。本研究通过对氧化亚铜、硫化亚铜进行氧化制备表面性质不同的氧化铜, 其中, 氧化硫化亚铜制得的CuO-FS催化剂提高了电还原二氧化碳的活性和还原产物甲酸的选择性。该催化剂表现出较高的总电流密度, 而且在一个较大的测试电压范围(-0.8 ~ -1.1 V)内, 甲酸的法拉第效率可以保持在70%以上, 在-0.9 V时达到最大值78.4%。反应机理探究表明, CuO-FS优异的电还原二氧化碳性能归因于其较大的电化学活性表面积提供了大量表面活性位点, 产生较高的总电流密度; 而且电催化过程中催化剂表面产生较少的零价Cu, 减少了乙烯的生成, 使产物更集中于甲酸。
电还原二氧化碳 铜基催化剂 表面性质 产物选择性 甲酸 CO2 electroreduction Cu-based catalyst surface properties product selectivity formic acid
提出了一种基于双层结构的双频滤波天线，工作在 n77/n78/n79频段。该天线由上层基板的 2个矩形辐射贴片和下层基板的阶跃阻抗谐振器、2个“L”型枝节组成。2块介质基板材料均为 FR4，且通过探针相连。上层介质基板上的 2个矩形辐射贴片激发 2个谐振模式，其中高频谐振用于形成 n79频段，低频谐振用于形成 n77/n78频段。为了获得双通带滤波效果，在下层介质基板中引入阶跃阻抗谐振器，在 2个频段间形成带外辐射零点。此外，下层基板上的“L”型枝节可以引入额外的谐振点来扩大天线的带宽。该结构经过高频仿真软件(HFSS)优化，其仿真结果和测试结果均在 3.37~3.53 GHz(n77/n78)，4.55~4.64 GHz(n79)2个频段范围内，可用于 6 GHz以下 5G的无线通信应用。
滤波天线 双频天线 边带选择性 filtering antenna dual-band high selectivity 5G the fifth-Generation(5G) 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(7): 678
1 贵州大学化学与化工学院, 贵阳 550025
2 贵州大学, 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室, 贵阳 550025
3 贵州大学, 贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心, 贵阳 550025
在甲醇制丙烯(MTP)反应中, ZSM-5分子筛较强的酸性易使甲醇与ZSM-5接触发生氢转移、芳构化等二次反应, 堵塞孔道, 使得其微孔结构更加不利于分子的扩散, 加速催化剂积碳失活, 导致丙烯选择性和丙烯/乙烯(P/E)比值下降。因此, 本文利用催化活性较高的CeO2对ZSM-5分子筛进行复合改性以达到有效降低其酸性并增大介孔的目的来提高丙烯选择性和P/E比。通过XRD、NH3-TPD和N2吸脱附技术表征, 研究了不同ZSM-5硅铝比(摩尔比)、两相质量比(m(CeO2)/m(ZSM-5))对CeO2/ZSM-5复合催化剂物化性质的影响。在反应温度480 ℃、重时空速2.6 h-1、N2流量100 mL·min-1、常压纯甲醇进料的条件下, 考察了所制备的复合催化剂催化MTP的性能。结果表明, 硅铝比为250、m(CeO2)/m(ZSM-5)为1∶4的复合催化剂比以往研究结果具有更优异的MTP催化性能, 甲醇转化率为99.9%, 丙烯选择性为42.78%, P/E比为6.3。
ZSM-5分子筛 复合改性 甲醇制丙烯 酸性 介孔结构 丙烯选择性 丙烯/乙烯比 CeO2 compound modification methanol to propylene acid mesoporous structure selectivity of propylene propylene/ethylene ratio
1 武汉纺织大学 计算机与人工智能学院，湖北 武汉 430200
2 重庆理工大学 智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心，重庆市光纤传感与光电检测重点实验室，重庆 400054
3 中油国际管道公司，北京102202
4 重庆能源职业学院 电梯智能运维重庆市高校工程中心，重庆 402260
利用中红外光纤构建了一种在线准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器，该传感器由U形中红外光纤传感探头、偏二氯乙烯选择性敏感膜和超疏水膜构成。四氟乙烯敏感膜涂覆在U形区表面，超疏水膜涂覆在偏二氯乙烯敏感膜表面。U形传感器可增强光纤表面倏逝波强度，从而提高传感器的灵敏度。敏感膜可实现对水体中偏二氯乙烯的选择性测量，提高传感器测量结果的准确性; 超疏水膜可抑制水分子对测量结果产生的负面影响。实验研究了偏二氯乙烯的特征吸收光谱，以及传感器对偏二氯乙烯的响应灵敏度、响应时间和选择敏感性。从理论上建立了传感器测量偏二氯乙烯的理论模型。研究结果表明，传感器对偏二氯乙烯具有高选择敏感性，传感器灵敏度可达0, 002 1 abs/(mg·L-1)，响应时间为230 s。
偏二氯乙烯 中红外光纤 倏逝波 传感器 选择性 灵敏度 vinylidene chloride mid-infrared optical fiber evanescent wave sensor selectivity sensitivity
