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仿生非光滑形态减阻的试验研究一廛围抖夔陈丽莉(安徽工业职业技术学院，安徽铜陵244000)脯要]采用激光雕刻与辊压成型模具等表面加工技术对普通针头进行了加工，通过正交试验方法设计窜擦试验方案，通过华龙万能试验机研究不同表面形态的试拌的减阻规律。
试验结果表明，在相同试验条件下，非光滑结构单元的形态、单元结构的深度、间距以及直径(宽度)减阻幽F有影响。
鹾镄阔]仿生；注射器针头；减阻洼；非光滑表面形态经过亿万年的演化，自然界孕育了各种各样的生物，这些生物通过物竞天择和长期的进化，对自然环境已具有高度的适应性，它们都拥有独特的特征与功能，能在复杂多变的环境中生存下来。
它们的感知、决策、指令、反馈、运动等机能和器官结构，远比人类曾经制造的机械更为完善。
因此，对各种形状仿生非光滑表面在以固、液、气三相组成的土壤中做减粘降阻试验，验证非光滑表面减粘降阻效果，寻求非光滑表面的实用条件，对非光滑表面减粘降阻研究有着重要的实际意义。
1仿生非光滑减粘降阻研究证实土壤动物体表普遍存在着多种形态的几何非光滑结构，其特征是一定几何形状的几何结构单元，规律地或随机地分布于体表某些部位，结构单元的形状有凸包形、凹坑形、台阶形、棱纹形及鳞片形等。
根据具有非光滑体表形态的典型土壤动物能够在其生存的环境中自由活动而身不粘泥和植物叶面存在着自清洁效应等多方面的事实中得到启示，在进行仿生注射器针头研究的过程中，对针头表面进行仿生非光滑加工一定能够取得良好的减阻效果，为进一步研究仿生无痛注射器提供理论依据。
2试件设计及加工仿生注射器针头是将普通注射针头表面加工成一定形状的并且具有相应分布规律的非光滑形态，使针头表面由原来的光滑形态变成非光滑形态这样减少皮肤与注射器针头的接触面积，减小摩擦阻力。
根据针头的工作特点及研究目的和试验条件，本次研究选择普通6号注射针头作为仿生设计研究对象。
具体参数如下：针头直径06m m，长度为37m m，壁厚为0．1m m。
材料现代分析方法深圳大学材料学院主讲:李均钦材料现代分析方法主要参考书:1. 周玉主编，材料分析方法，哈工大出版社2007年版。
2. 黄新民、解挺编，材料分析测试方法，国防工业出版社2006年版。
3. 王富耻主编材料现代分析测试方法，北京理工大学出版社2006年版。
4. 梁敬魁编，粉末衍射法测定晶体结构，科学出版社2003年版。
绪论能源人类文明的三大支柱｛｛信息材料结构材料功能材料材料：用以制造有用构件、器件或其它物品的物质结构材料: 耐高温、耐高压、高强度材料等功能材料: 磁性材料、半导体材料、超导体材料化学成分材料的性能主要取决于｛结构组织形态为了了解所获材料的化学组成、物相组成、结构、组织形态及各种研究技术对材料性能的影响，需要采用相应的分析表征方法。
材料现代分析方法是一门技术性实验方法性的课程。
绪论材料现代分析测试方法的含义：广义：技术路线、实验技术、数据分析狭义：测试组成和结构的仪器方法如：X射线衍射分析电子显微分析表面分析热分析光谱分析（光谱和色谱－高分子方向单独开）绪论化学成分材料的性能主要取决于｛结构组织形态本课程主要介绍研究材料化学组成、物相组成、结构、组织形态的现代分析方法。
本课程的内容主要有：1、X射线粉末衍射分析（XRD：X-ray diffraction）主要用于物相分析和晶体结构的测定。
它所获取的所有信息都基于材料的结构。
绪论本课程的内容主要有：1、X射线粉末衍射分析（XRD：X-ray diffraction）主要用于物相分析和晶体结构的测定。
它所获取的所有信息都基于材料的结构。
绪论本课程的内容主要有：2、透射电子显微镜（TEM）（transition electron microscope）电子束透过薄膜样品，用于观察样品的形态，通过电子衍射测定材料的结构，从而确定材料的物相。
分辨率：0.34nm● 加速电压：75kV－200kV；放大倍数：25万倍● 能谱仪：EDAX －9100；扫描附件：S7010 透射电镜绪论本课程的内容主要有：3）扫描电子显微镜（SEM）电子束在样品表面扫描，用于观察样品的形貌（具有立体感）；通过电子束激发样品的特征X射线获取样品的成分信息。
仿生表面微结构减阻优化及机理研究综述作者：王政李田李明张继业来源：《河北科技大学学报》2017年第04期摘要：介绍了自然界中几种较为典型的非光滑结构表面生物，阐明了合理表面微结构可以改变近壁区湍流结构的规律，针对表面微结构的类型、减阻研究实例、减阻机理和减阻应用等4个方面进行了评述，提出了沟槽扩展类型，并指出减阻机理研究应拓展至复杂形态结构。
分析表明：微结构类型对减阻效果有较大影响，减阻优化及其机理研究是仿生表面微结构减阻工作的重点，仿生表面微结构减阻优化可进一步提高节能降耗的效率，在飞行器、高速列车、汽车等工程领域具有广泛的应用前景。
关键词：仿生学；表面微结构；减阻；湍流结构；气动阻力中图分类号：Q692文献标志码：A收稿日期：20161206；修回日期：20170323；责任编辑：王海云基金项目：国家自然科学基金（51605397）；牵引动力国家重点实验室自主研究课题资助项目（2016TPL_T02）第一作者简介：王政（1993—），男，河南南阳人，硕士研究生，主要从事列车空气动力学方面的研究。
通信作者：李田博士。
Email：litian2008@王政，李田，李明，等.仿生表面微结构减阻优化及机理研究综述[J].河北科技大学学报，2017，38（4）：325334.WANG Zheng，LI Tian，LI Ming，et al.Review of mechanical research and aerodynamic drag reduction of bionic surface microstructures[J].Journal of Hebei University of Science and Technology，2017，38（4）：325334.Review of mechanical research and aerodynamic dragreduction of bionic surface microstructuresWANG Zheng1， LI Tian1， LI Ming2， ZHANG Jiye1（1.State Key Laboratory of Traction Power， Southwest Jiaotong University， Chengdu，Sichuan 610036， China； 2.CRCC Tangshan Company Limited， Tangshan， Hebei 064000，China）Abstract：Some typical living creatures with a nonsmooth surface in nature are introduced. The law of the fact that an appropriate microstructure surface can transform the turbulent structure of nearwall region is briefly stated. The research status of the type of microstructure surface， the drag reduction of microstructure surface， the mechanism of drag reduction of microstructure surface and its application so far are commented. The extended types of grooves are proposed， and it is suggested that the current research on drag reduction should be extended for structures with complexshapes. The analysis indicates that the types of bionic microstructure surfaces have great effect on drag reduction， the mechanical research and aerodynamic drag reduction are focal points of the bionic microstructure surface drag reduction technology， which can further improve the efficiency of energy conservation and reduce consumption， and has a great prospect in engineering fields such as aircraft， highspeed trains， cars， etc.Keywords：bionics； microstructure surface； drag reduction； turbulent structure；aerodynamic drag《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》提出“科学合理使用能源，大力提高能源效率，推进重点领域和关键环节节能”。
第42卷第10期2023年10月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.10October,2023g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展柏林洋1,蔡照胜2(1.江苏旅游职业学院,扬州㊀225000;2.盐城工学院化学化工学院,盐城㊀224051)摘要:光催化技术在太阳能资源利用方面呈现出良好的应用前景,已受到世界各国的广泛关注㊂g-C 3N 4是一种二维结构的非金属聚合物型半导体材料,具有合成简单㊁成本低㊁化学性质稳定㊁无毒等特点,在环境修复和能量转化方面应用潜力较大㊂但g-C 3N 4存在对可见光吸收能力差㊁比表面积小和光生载流子复合速率高等缺点,限制了其实际应用㊂构筑异质结光催化剂是提高光催化效率的有效途径之一㊂基于Ag 基材料的特点,前人对g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂进行了大量研究,并取得显著成果㊂本文总结了近年来AgX(X =Cl,Br,I)/g-C 3N 4㊁Ag 3PO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2CO 3/g-C 3N 4㊁Ag 3VO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2CrO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2O /g-C 3N 4和Ag 2MoO 4/g-C 3N 4复合光催化剂降解环境污染物的研究进展,并评述了g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂目前面临的主要挑战,展望了其未来发展趋势㊂关键词:g-C 3N 4;Ag 基材料;二元复合光催化剂;光催化性能;环境污染物中图分类号:TQ426㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)10-3755-09Research Progress on g-C 3N 4/Ag-Based Binary Composite Photocatalysts for Degradation of Environmental PollutantsBAI Linyang 1,CAI Zhaosheng 2(1.Jiangsu Institute of Tourism,Yangzhou 225000,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224051,China)Abstract :Photocatalysis technology shows a good application prospect in the utilization of solar energy resource and has attracted worldwide attention.g-C 3N 4is a two-dimensional polymeric metal-free semiconductor material with the characteristics of facile synthesis,low cost,high chemical stability and non-toxicity,which has great potential in environmental remediation and energy conversion.However,g-C 3N 4has the drawbacks of poor visible light absorption capacity,low specific surface area and high recombination rate of photogenerated charge carriers,which limits its practical application.Constructing heterojunction photocatalyst has become one of effective pathways for boosting photocatalytic efficiency.Based on the inherent merits of Ag-based materials,a lot of researches have been carried out on g-C 3N 4/Ag-based binary photocatalysts and prominent results have been achieved.Recent advances on AgX (X =Cl,Br,I)/g-C 3N 4,Ag 3PO 4/g-C 3N 4,Ag 2CO 3/g-C 3N 4,Ag 3VO 4/g-C 3N 4,Ag 2CrO 4/g-C 3N 4,Ag 2O /g-C 3N 4and Ag 2MoO 4/g-C 3N 4composite photocatalysts for the degradation of environmental pollutants were summarized.The major challenges of g-C 3N 4/Ag-based binary composite photocatalysts were reviewed and the future development trends were also forecast.Key words :g-C 3N 4;Ag-based material;binary composite photocatalyst;photocatalytic performance;environmental pollutant㊀收稿日期:2023-05-15;修订日期:2023-06-12基金项目:江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJD530002)作者简介:柏林洋(1967 ),男,博士,副教授㊂主要从事光催化材料方面的研究㊂E-mail:linybai@通信作者:蔡照胜,博士,教授㊂E-mail:jsyc_czs@0㊀引㊀言随着全球经济的快速增长和工业化进程的加快,皮革㊁印染㊁制药和化工等行业排放的环境污染物总量3756㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷也不断增长㊂这些环境污染物存在成分复杂㊁毒性大㊁难以降解等特点,对人们的身体健康和生态环境产生严重威胁,已成为制约经济和社会发展的突出问题㊂如何实现环境污染物的高效降解是目前亟待解决的重要问题㊂效率低㊁能耗高及存在二次污染是利用传统处理方法处置环境污染物的主要缺陷[1]㊂光催化技术作为一种新型的绿色技术,具有环境友好㊁成本低㊁反应效率高和无二次污染等优点,在解决环境污染问题方面具有很大的发展潜力,深受人们的关注[2-4]㊂g-C3N4属于一种非金属聚合物型半导体材料,具有二维分子结构,即C原子和N原子通过sp2杂化形成的共轭石墨烯平面结构,具有适宜的禁带宽度(2.7eV)和对460nm以下可见光良好的响应能力㊂g-C3N4具有合成原料成本低㊁制备工艺简单㊁耐酸耐碱和稳定性好等特点,在催化[5]㊁生物[6]和材料[7]等领域应用广泛㊂然而,g-C3N4较小的比表面积㊁较弱的可见光吸收能力和较快的光生载流子复合率等不足导致其光量子利用率不高,给实际应用带来较大困难[8]㊂为了克服上述问题,前人提出了对g-C3N4进行形貌调控[9]㊁元素掺杂[10-11]和与其他半导体耦合[12-13]等方法㊂其中,将g-C3N4与其他半导体耦合形成异质结光催化剂最为常见㊂Ag基半导体材料因具有成本合理㊁光电性能好和光催化活性高等特点而深受青睐,但仍存在光生载流子快速复合和光腐蚀等缺陷㊂近年来,人们将Ag基材料与g-C3N4进行复合,整体提高了复合光催化剂的催化性能,并由此取得了大量极有价值的科研成果㊂本文综述了近年来g-C3N4/Ag银基二元复合光催化剂的制备方法㊁性能和应用等方面的研究现状,同时展望了未来的发展趋势,期望能为该领域的研究人员提供新的思路㊂1㊀g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂近年来,基于Ag基半导体材料能与g-C3N4能带结构匹配的特点,构筑g-C3N4/Ag基异质结型复合光催化体系已成为国内外的研究热点㊂这类催化剂通常采用沉淀法在g-C3N4表面负载Ag基半导体材料㊂其中,Ag基体的成核和生长是关键问题㊂通过对Ag基材料成核和生长工艺的控制,实现了Ag基材料在g-C3N4上的均匀分布㊂此外,通过对g-C3N4微观结构进行调控,使其具有较大的比表面积和较高的结晶度,从而进一步提高复合光催化剂的催化性能㊂相对于纯g-C3N4和Ag基光催化剂,g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂通过两组分的协同效应和界面作用,不仅能提高对可见光的吸收利用率,而且能有效抑制g-C3N4和Ag基材料中光生e-/h+对的重组,从而提高复合光催化剂的活性和稳定性㊂在g-C3N4/Ag基二元复合光催化材料中,以AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4㊁Ag3PO4/g-C3N4㊁Ag2CO3/g-C3N4㊁Ag3VO4/g-C3N4㊁Ag2CrO4/g-C3N4㊁Ag2O/g-C3N4和Ag2MoO4/g-C3N4为典型代表㊂1.1㊀AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4二元复合光催化剂AgX(X=Cl,Br,I)在杀菌㊁有机污染物降解和光催化水解产氢等方面展现出优异的性能㊂但AgX (X=Cl,Br,I)是一种光敏材料,在可见光下容易发生分解,形成Ag0,从而影响其催化活性及稳定性㊂将AgX(X=Cl,Br,I)与g-C3N4复合是提升AgX(X=Cl,Br,I)使用寿命㊁改善光催化性能最有效的方法之一㊂Li等[14]采用硬模板法制备出一种具有空心和多孔结构的高比表面积g-C3N4纳米球,并以其为载体,通过沉积-沉淀法得到AgBr/g-C3N4光催化材料㊂XRD分析显示AgBr的加入并没有改变g-C3N4的晶体结构,瞬态光电流试验表明AgBr/g-C3N4光电流密度高于g-C3N4,橙黄G(OG)染料经10min可见光照射后的降解率达到97%㊂Shi等[15]报道了利用沉淀回流法制备AgCl/g-C3N4光催化剂,研究了AgCl的量对催化剂结构及光催化降解草酸性能的影响,确定了最佳修饰量,分析了催化剂用量㊁草酸起始浓度㊁酸度和其他有机成分对光催化活性影响,通过自由基捕获试验揭示了光降解反应中起主要作用的活性物质为光生电子(e-)㊁羟基自由基(㊃OH)㊁超氧自由基(㊃O-2)和空穴(h+)㊂彭慧等[16]采用化学沉淀法制备具有不同含量AgI的AgI/g-C3N4光催化剂,SEM测试表明AgI纳米颗粒分布在层状结构g-C3N4薄片的表面,为催化反应提供了更多的活性位㊂该系列催化剂应用于光催化氧化降解孔雀石绿(melachite green,MG)的结果显示,AgI/g-C3N4(20%,质量分数,下同)的光催化性能最好,MG经2h可见光辐照后去除率达到99.8%㊂部分AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4二元复合光催化剂的研究现状如表1所示㊂第10期柏林洋等:g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3757㊀表1㊀AgX (X =Cl ,Br ,I )/g-C 3N 4二元复合光催化剂光降解环境污染物的研究现状Table 1㊀Research status of AgX (X =Cl ,Br ,I )/g-C 3N 4binary composite photocatalysts forphotodegradation of enviromental pollutantsPhotocatalytst Synthesis method TypePotential application Photocatalytic activity Reference AgBr /g-C 3N 4Sonication-assisted deposition-precipitation II-schemeDegradation of RhB,MB and MO 100%degradation for RhB,95%degradation for MB and 90%degradation for MO in 10min [17]AgCl /g-C 3N 4Precipitation Z-schemeDegradation of RhB and TC 96.1%degradation for RhB and 77.8%degradation for TC in 120min [18]AgCl /g-C 3N 4Solvothermal +in situ ultrasonic precipitation Z-scheme Degradation of RhB 92.2%degradation in 80min [19]AgBr /g-C 3N 4Deposition-precipitation II-schemeDegradation of MO 90%degradation in 30min [20]AgI /g-C 3N 4In-situ growth II-scheme Degradation of RhB 100%degradation in 60min [21]㊀㊀Note:MO-methyl orange,RhB-rhodamine B,TC-tetracycline hydrochloride,MB-methyl blue.1.2㊀Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂纳米Ag 3PO 4禁带宽度为2.5eV 左右,对可见光有很好的吸收作用,且光激发后具有很强的氧化性,在污染物降解和光解水制氢等领域有良好的应用前景[22]㊂但是,纳米Ag 3PO 4易团聚,光生载流子的快速重组使光催化活性大大降低,此外,Ag 3PO 4还易受光生e -的腐蚀,从而影响稳定性㊂Ag 3PO 4与g-C 3N 4复合可显著降低e -/h +对的重组,有效提高光催化性能㊂Wang 等[23]采用原位沉淀法获得Z-型异质结构g-C 3N 4/Ag 3PO 4复合光催化剂,并有效地提高了e -/h +对的分离效率㊂TEM 结果显示,Ag 3PO 4粒子被g-C 3N 4纳米片所覆盖,UV-DRS 结果表明,Ag 3PO 4的添加使g-C 3N 4吸收边发生红移,且吸收光强度显著增强,光降解实验结果显示,30%g-C 3N 4/Ag 3PO 4光催化剂在40min 内能去除约90%的RhB㊂胡俊俊等[24]利用了原位沉淀法合成了一系列Ag 3PO 4/g-C 3N 4复合光催化剂,研究了Ag 3PO 4和g-C 3N 4的物质的量比对催化剂在可见光下催化降解MB 性能的影响,发现在最优组分下,MB 经可见光辐照30min 后可以被完全降解㊂Mei 等[25]采用焙烧-沉淀法制备了一系列Ag 3PO 4/g-C 3N 4复合光催化剂,并用于可见光条件下降解双酚A(bisphenol A,BPA),发现Ag 3PO 4质量分数为25%时,光催化降解BPA 的性能最好,3h 能降解92.8%的BPA㊂潘良峰等[26]采用化学沉淀法制备出一种具有空心管状的Ag 3PO 4/g-C 3N 4光催化剂,SEM 结果表明,Ag 3PO 4颗粒均匀分布于空心管状结构g-C 3N 4的表面,两者形成一个较强异质结构,将其用于盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TC)光催化降解,80min 能降解98%的TC㊂Deonikar 等[27]研究了采用原位湿化学法合成催化剂过程中使用不同溶剂(去离子水㊁四氢呋喃和乙二醇)对Ag 3PO 4/g-C 3N 4的结构和光降解MB㊁RhB 及4-硝基苯酚性能的影响,发现不同溶剂对复合光催化剂的形貌有着重要影响,从而影响光催化性能,其中以四氢呋喃合成的复合光催化剂的催化降解性能最佳,这是由于g-C 3N 4纳米片均匀包裹在Ag 3PO 4的表面,从而促使两者界面形成较为密切的相互作用,有利于e -/h +对的分离㊂部分Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂的研究进展见表2㊂表2㊀Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂光降解环境污染物的研究现状Table 2㊀Research status of Ag 3PO 4/g-C 3N 4binary composite photocatalysts for photodegradation of environmental pollutantsPhotocatalyst Synthesis method Type Potential application Photocatalytic activity Reference g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ precipitation Z-scheme Degradation of BPA 100%degradation in 180min [28]g-C 3N 4/Ag 3PO 4Hydrothermal Z-schemeDecolorization of MB Almost 93.2%degradation in 25min [29]g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ prepcipitation II-scheme Reduction of Cr(VI)94.1%Cr(VI)removal efficiency in 120min [30]g-C 3N 4/Ag 3PO 4Chemical precipitation Z-scheme Degradation of RhB 90%degradation in 40min [31]g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ precipitation Z-scheme Degradation of levofloxacin 90.3%degradation in 30min [32]Ag 3PO 4/g-C 3N 4Chemical precipitation Z-schemeDegradation of gaseous toluene 87.52%removal in 100min [33]Ag 3PO 4/g-C 3N 4Calcination +precipitation Z-scheme Degradation of diclofenac (DCF)100%degradation in 12min [34]Ag 3PO 4/g-C 3N 4In situ deposition Z-scheme Degradation of RhB and phenol 99.4%degradation in 9min for RhB;97.3%degradation in 30min for phenol [35]3758㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷续表Photocatalyst Synthesis method Type Potential application Photocatalytic activity Reference Ag3PO4/g-C3N4In situ hydrothermal II-scheme Degradation of sulfapyridine(SP)94.1%degradation in120min[36] Ag3PO4/g-C3N4In situ growth Z-scheme Degradation of berberine100%degradation in15min[37] g-C3N4/Ag3PO4In situ deposition Z-scheme Degradation of ofloxacin71.9%degradation in10min[38] Ag3PO4/g-C3N4Co-precipitation Z-scheme Degradation of MO98%degradation in10min[39]g-C3N4/Ag3PO4Calcination+precipitation Z-scheme Degradation of MO,RhB and TC95%degradation for MO in30min;[40]96%degradation for RhB in15min;80%degradation for TC in30min1.3㊀Ag2CO3/g-C3N4二元复合光催化剂Ag4d轨道和O2p轨道杂化,形成Ag2CO3的价带(valence band,VB);Ag5s轨道和Ag4d轨道进行杂化,形成Ag2CO3导带(conduction band,CB),而CB中原子轨道杂化会降低Ag2CO3带隙能,从而提高光催化活性[41]㊂纳米Ag2CO3带隙能约为2.5eV,可见光响应性好,在可见光作用下表现出良好的光催化降解有机污染物特性[42-43]㊂然而,经长时间光照后,Ag2CO3晶粒中Ag+会被光生e-还原成Ag0,导致其光腐蚀,引起光催化性能下降[44]㊂Ag2CO3与g-C3N4耦合,能够有效地抑制光腐蚀,促进e-/h+对的分离,进而改善光催化性能㊂An等[45]通过构筑Z型核壳结构的Ag2CO3@g-C3N4材料来增强Ag2CO3和g-C3N4界面间的相互作用,从而有效防止光腐蚀发生,加速光生e-/h+对的分离,实现了催化剂在可见光辐照下高效降解MO㊂Yin等[46]通过水热法制备Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,探讨了g-C3N4的含量㊁合成温度对催化剂结构和光降解草酸(oxalic acid,OA)性能的影响,获得最优条件下合成的催化剂能在45min光照时间内使OA去除率达到99.99%㊂Pan等[41]采用煅烧和化学沉淀两步法,制备了一系列Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,TEM结果显示,Ag2CO3纳米粒子均匀分布在g-C3N4纳米片表面,且形貌规整㊁粒径均一,光催化性能测试结果表明,60% Ag2CO3/g-C3N4光催化活性最高,MO和MB分别经120和240min可见光光照后,其降解率分别为93.5%和62.8%㊂Xiu等[47]使用原位水热法构筑了Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,光降解试验结果表明,MO经可见光辐照1h的去除率为87%㊂1.4㊀Ag3VO4/g-C3N4二元复合光催化剂纳米Ag3VO4带隙能约为2.2eV,可用于催化可见光降解环境污染物,是一种具有应用前景的新型半导体材料㊂然而,如何提高Ag3VO4光催化性能,仍然是学者研究的重点㊂构建Ag3VO4/g-C3N4异质结催化剂是提高Ag3VO4的催化性能的一种有效方法㊂该方法能够降低Ag3VO4光生载流子的复合率,拓宽可见光的吸收范围㊂Hind等[48]通过溶胶凝胶法制备出一种具有介孔结构的Ag3VO4/g-C3N4复合光催化剂,该复合催化剂经60min可见光照射能将Hg(II)全部还原,其光催化活性分别是Ag3VO4和g-C3N4的4.3倍和5.4倍,主要是由于异质结界面处各组分间紧密结合以及催化剂具有较高的比表面积和体积比,从而促进光生载流子的分离㊂蒋善庆等[49]利用化学沉淀法制备了系列Ag3VO4/g-C3N4催化剂,催化性能研究结果表明,Ag3VO4负载量为20%(质量分数)时,其光催化降解微囊藻毒素的效果最好,可见光辐照100min后降解率为85.43%,而g-C3N4在相同条件下的降解率仅为18.76%㊂1.5㊀Ag2CrO4/g-C3N4二元复合光催化剂纳米Ag2CrO4具有特殊的晶格和能带结构,其带隙能为1.8eV,可见光响应良好,是一种非常理想的可见光区半导体材料㊂然而,Ag2CrO4存在自身的电子结构和晶体的缺陷,导致其光催化效率性能较差,严重影响了实际应用[50-52]㊂将Ag2CrO4与g-C3N4复合形成异质结光催化剂是提高其光催化效率和稳定性的一种有效途径,因为Ag2CrO4在光照下产生的光生e-快速地迁移到g-C3N4表面,可避免光生e-在Ag2CrO4表面聚集而引起光腐蚀㊂Ren等[53]利用SiO2为硬模板,以氰胺为原料,合成出具有中空介孔结构的g-C3N4,再通过化学沉淀法制备了系列g-C3N4/Ag2CrO4光催化剂,并将其用于RhB和TC的可见光降解,研究发现g-C3N4/Ag2CrO4催化剂具有较高比表面积和丰富的孔道结构,在可见光辐射下表现出较高的光催化活性㊂Rajalakshmi等[54]利用水热方法合成了一系列Ag2CrO4/g-C3N4光催化剂,并将其用于对硝基苯酚的光催化降解,结果表明,Ag2CrO4质量分数为10%时,其降解率达到97%,高于单组分g-C3N4或Ag2CrO4,原因是与第10期柏林洋等:g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3759㊀Ag 2CrO 4和g-C 3N 4界面间形成了S-型异质结,能提高e -/h +对的分离效率㊂1.6㊀Ag 2O /g-C 3N 4二元复合光催化剂纳米Ag 2O 是一种理想的可见光半导体材料,在受到光辐照后,其电子发生跃迁,CB 上光生e -能够将Ag 2O 晶粒中Ag +还原成Ag 0,而VB 上h +能够使Ag 2O 的晶格氧氧化为O 2,导致其结构不稳定㊂然而,纳米Ag 2O 在有机物污染物降解方面表现出良好的稳定性[55],这是因为Ag 2O 的表面会随着光化学反应的进行被一定数量的Ag 0纳米粒子所覆盖,而Ag 0纳米粒子作为光生e -陷阱,能够降低e -在Ag 2O 表面的富集,同时,由于光生h +具有较强的氧化性能力,既能实现对有机污染物的直接氧化,又能避免其对晶格氧的氧化,从而提高了纳米Ag 2O 光催化活性和稳定性㊂Liang 等[56]在常温下采用简易化学沉淀法制备了p-n 结Ag 2O /g-C 3N 4复合光催化剂,研究发现,起分散作用的g-C 3N 4为Ag 2O 纳米颗粒的生长提供了大量成核位点并限制了Ag 2O 纳米颗粒聚集,p-n 结的形成以及在光化学反应过程中生成的Ag 纳米粒子,加速了光生载流子的分离和迁移,拓宽了光的吸收范围,在可见光和红外光照下降解RhB 溶液过程中表现出良好的催化活性,其在可见光和红外光照下反应速率分别是g-C 3N 4的26倍和343倍㊂Jiang 等[57]通过液相法制备了一系列介孔结构的g-C 3N 4/Ag 2O 光催化剂,试验结果表明,Ag 2O 的添加显著提高了g-C 3N 4/Ag 2O 光催化剂的吸光性能和比表面积,因此对光催化性能的提升有促进作用,当Ag 2O 含量为50%时,光催化分解MB 的效果最好,经120min 可见光光照后,MB 的脱除率达到90.8%,高于g-C 3N 4和Ag 2O㊂Kadi 等[58]以Pluronic 31R 1表面活性剂为软模板,以MCM-41为硬模板,合成出具有多孔结构的Ag 2O /g-C 3N 4光催化剂,TEM 结果显示,球形Ag 2O 的纳米颗粒均匀地分布于g-C 3N 4的表面,催化性能评价表明0.9%Ag 2O /g-C 3N 4复合光催化剂光催化效果最佳,60min 能完全氧化降解环丙沙星,其降解效率分别是Ag 2O 和g-C 3N 4的4倍和10倍㊂1.7㊀Ag 2MoO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂Ag 2MoO 4具有良好的导电性㊁抗菌性㊁环保性,以及优良的光催化活性,在荧光材料㊁导电玻璃㊁杀菌剂和催化剂等方面有着广阔的应用前景[59]㊂但Ag 2MoO 4带隙大(3.1eV),仅能对紫外波段光进行响应,限制了其对太阳光的利用㊂当Ag 2MoO 4与g-C 3N 4进行耦合时,可以将其对太阳光的吸收范围由紫外拓展到可见光区,从而提高太阳光的利用率㊂Pandiri 等[60]通过水热合成的方法,制备出β-Ag 2MoO 4/g-C 3N 4异质结光催化剂,SEM 结果显示该催化剂中β-Ag 2MoO 4纳米颗粒均匀地分布在g-C 3N 4纳米片的表面,光催化性能测试结果表明在3h 的可见光照射下,其降解能力是β-Ag 2MoO 4和g-C 3N 4机械混合物的2.6倍,主要原因在于β-Ag 2MoO 4和g-C 3N 4两者界面间形成更为紧密的异质结,使得e -/h +对被快速分离㊂Wu 等[61]采用简单的原位沉淀方法成功构建了Ag 2MoO 4/g-C 3N 4光催化剂,并将其应用于MO㊁BPA 和阿昔洛韦的降解,结果表明该催化剂显示出良好的太阳光催化活性,这主要是因为Ag 2MoO 4和g-C 3N 4界面间存在着一定的协同效应,可有效地提高对太阳光的利用率,降低载流子的复合概率㊂2㊀g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂电荷转移机理模型研究g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂在可见光的辐照下,价带电子发生跃迁,产生e -/h +对㊂e -被催化剂表面吸附的O 2捕获产生㊃O -2,并进一步与水反应生成㊃OH,形成的三种活性自由基(h +㊁㊃O -2和㊃OH),实现水中有机污染物的高效降解(见图1)㊂而光催化反应机理与载流子的迁移机制密切相关㊂目前,g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂体系中主要存在三种不同的光生载流子的转移机制,分别为I 型㊁II 型和Z 型㊂图1㊀g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解有机污染物的光催化反应机理Fig.1㊀Photocatalytic reaction mechanism of g-C 3N 4/Ag-based binary composite photocatalyst for degradation of organic pollutants3760㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.1㊀I 型异质结载流子转移机理模型图2(a)为I 型异质结构中的光生e -/h +对转移示意图㊂半导体A 和半导体B 均对可见光有响应,其中,半导体A 的带隙较宽,半导体B 的带隙较窄,并且半导体B 的VB 和CB 均位于半导体A 之间,在可见光的照射下,e -发生跃迁,从CB 到VB,半导体A 的CB 上的e -和VB 上的h +分别向半导体B 的CB 和VB 转移,从而实现了e -/h +对的分离㊂以Ag 2O /g-C 3N 4复合催化剂为例[58],当Ag 2O 和g-C 3N 4相耦合时,因为g-C 3N 4的VB 具有更正的电势,h +被转移到Ag 2O 的VB 上,同时,光激发e -在g-C 3N 4的CB 上,其电势较负,e -便传输到Ag 2O 的CB 上,CB 上e -与O 2结合形成㊃O -2,并进一步与H +结合生成了㊃OH,而有机物污染物被Ag 2O 的价带上h +氧化分解生成CO 2和H 2O㊂2.2㊀II 型异质结载流子转移机理模型II 型异质结是一种能级交错带隙型结构,如图2(b)所示,其中半导体A 的CB 电位较负,在可见光照射下,e -从CB 上转移到半导体B 的CB 上,h +从半导体B 的VB 转移到半导体A 的VB 上,从而使e -/h +对得以分离㊂以Ag 3PO 4@g-C 3N 4为例[62],由于g-C 3N 4的CB 的电势较Ag 3PO 4低,光生e -从g-C 3N 4迁移到Ag 3PO 4的CB 上,而Ag 3PO 4的CB 电势较g-C 3N 4高,h +从Ag 3PO 4的VB 迁移到g-C 3N 4的VB 上,从而实现e -/h +对的分离,g-C 3N 4表面的h +可直接氧化降解MB,而Ag 3PO 4表面积聚的电子又会被氧捕获,产生H 2O 2,并进一步分解成㊃OH,从而加快MB 的降解㊂上述I 型和II 型结构CB 的氧化能力和VB 还原能力低于单一组分,造成复合半导体的氧化还原能力降低[63]㊂2.3㊀Z 型异质结载流子转移机理模型构建Z 型异质结光光催化剂使得e -和h +沿着特有的方向迁移,有效解决复合催化剂氧化还原能力降低问题[64]㊂Z 型异质结催化剂e -/h +对的迁移方向如图2(c)所示,e -从半导体B 的电势较高的CB 转移到半导体A 的电势较低的VB 进行复合,从而实现半导体A 的e -和半导体B 的h +发生分离㊂h +在半导体B 表面氧化性能更强,在半导体A 上e -具有较高还原特性,两者共同作用使环境污染物得以顺利降解㊂为了更好地解释Z 型异质结h +和e -迁移机理,以Ag 3VO 4/g-C 3N 4复合光催化剂为例[48],复合光催化剂经可见光激发后,Ag 3VO 4和g-C 3N 4都发生了e -跃迁,在Ag 3VO 4的CB 上e -与g-C 3N 4的VB 上h +进行复合时,e -对Ag 3VO 4的腐蚀作用被削弱,同时,也实现了g-C 3N 4的CB 上e -和Ag 3PO 4的价带上h +发生分离,g-C 3N 4的CB 上e -具有较强的还原性,将Hg 2+还原成Hg 0,而Ag 3PO 4的VB 上h +具有较强的氧化性,可将HOOH氧化生成CO 2和H 2O㊂图2㊀电子-空穴对转移机理示意图Fig.2㊀Schematic diagrams of electron-hole pairs transfer mechanism 3㊀结语和展望g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂因其较强的可见光响应和优异的光催化性能,在环境污染物的降解方面具有广阔的发展空间㊂近年来,国内外研究人员在理论研究㊁制备方法和光催化性能等多个领域取得了重要进展,为光催化理论的发展奠定了坚实的基础㊂然而,g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂在实际应用中还面临诸多问题,如制备工艺复杂㊁光腐蚀㊁光催化剂回收利用困难㊁光催化降解污染物的反应机理尚不明确等,第10期柏林洋等:g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3761㊀现有的光催化降解模型仍有较大的分歧,亟待深入研究㊂为了获得性能优良的g-C3N4/Ag基复合光催化剂,实现产业化应用,应进行以下几方面的研究:1)在g-C3N4/Ag基二元光催化剂的基础上,构建多元复合光催化剂,是进一步提升光生载流子分离效率的有效㊁可靠手段,也是当今和今后光催化剂的研究重点㊂2)对g-C3N4/Ag基二元光催化剂体系中e-/h+对的转移㊁分离和复合等过程进行系统研究,并阐明其光催化反应机制㊂3)针对当前合成的g-C3N4材料多为体相,存在着颗粒大㊁比表面积小㊁活性位少等缺陷,应通过对g-C3N4材料的形状㊁形貌及尺寸的调控,来实现Ag 基材料在g-C3N4材料表面的均匀分布,降低e-/h+对的重组概率,从而大幅度提高复合光催化剂的性能㊂4)Ag基材料的光腐蚀是导致光催化活性和稳定性下降的重要因素,探索一种更为有效的光腐蚀抑制机制,是将其推广应用的关键㊂5)当前合成的g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂多为粉末状,存在着易团聚㊁难回收等问题,从而限制了其循环利用㊂因此,需要开展g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂回收和再利用的研究,这将有利于社会效益和经济效益的提高㊂参考文献[1]㊀LIN Z S,DONG C C,MU W,et al.Degradation of Rhodamine B in the photocatalytic reactor containing TiO2nanotube arrays coupled withnanobubbles[J].Advanced Sensor and Energy Materials,2023,2(2):100054.[2]㊀DIAO Z H,JIN J C,ZOU M Y,et al.Simultaneous degradation of amoxicillin and norfloxacin by TiO2@nZVI composites coupling withpersulfate:synergistic effect,products and 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生物与农业工程学院 - 仿生科学与工程（0828Z1）本学科具有博士学位授予权和硕士学位授予权硕士研究生培养方案一、学科研究方向及研究生导师一、学科研究方向及研究生导师 二、培养目标本学科［硕士］研究生培养目标1 掌握马克思主义基本理论，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质和较强的事业心，积极为社会主义现代化建设服务。
2树立实事求是和勇于创新的科学精神，掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识，掌一级学科名称 农业工程 代 码 0828 二级学科名称 仿生科学与工程代 码0828Z1序号研究方向名称主要研究内容研究生导师 1 机械仿生科学与工程 地面机械仿生脱附减阻理论与技术，机械部件柔性仿生理论与应用，仿生机械原理与技术，生物脱附原理的应用与研究 任露泉2 材料仿生科学与工程仿生非光滑表面减阻材料研究，仿生材料表面形态设计和仿生复合材料研究，仿生材料表面数字图像分析方法，仿生超疏水、耐腐蚀等多功能耦合仿生材料。
李建桥 刘燕3 表面仿生科学与工程 基于生物表面的特殊形态、结构、材料与功能，开展多学科交叉的表面仿生理论与技术研究，以解决工程中的界面或表面的科学与技术问题。
韩志武4 生物仿生工程与技术研究生物运动学、动力学行为及生物系统所具有的特殊结构与功能。
开展仿生步行机构、仿生自清洁、仿生减阻、仿生润滑、仿生耐磨和仿生密封等仿生理论与技术研究。
丛茜5 分子仿生科学与工程 基于生物分子的化学结构和功能机理，设计合成具有自适应、智能识别和检测、能量存储和转化、光催化活性等功能的仿生材料和体系，开发具备高可控性和高生物相容性的药物载体。
刘镇宁握必要的实验技能，具备必要的社会实践经验，具有从事该领域科学研究工作或独立承担专门技术工作的能力。
3 掌握一门外国语，并能熟练地运用于本专业。
4 身心健康。
三、学习年限本学科硕士研究生学习年限：[3年]四、培养方式本学科硕士研究生培养方式：[导师负责制]五、课程设置及学分要求本学科硕士研究生课程设置及学分要求1、必修课（1）公共必修课课程代码课程名称学时学分0001000001 科学道德与学术规范20 10121802001 中国特色社会主义理论与实践研究36 20121802002 自然辩证法概论18 10521801001 硕士英语一外100 30521801002 硕士日语一外100 30521801003 硕士俄语一外100 30721301004 现代数值计算方法60 30721301005 现代统计学基础64 3（2）专业课及专业基础课，不少于11学分课程代码课程名称学时学分开课学期教师0812405029 有限元软件方法* 40 2 2 韩志武0822405068 试验优化设计* 40 2 1 丛茜0822405070 现代统计软件与应用* 40 2 2 邹猛0822405144 试验数据分析* 40 2 2 李因武0812405140 理论仿生学40 2 1 任露泉、于征磊0822405069 现代表面技术40 2 2 佟金0822405141 工程生物学40 2 2 梁云虹0822405142 仿生方法学40 2 1 王京春0822405143 生物脱附及其仿生40 2 2 张成春注：*为必修专业基础课2、选修课课程代码课程名称学时学分开课学期教师0812405028 土壤粘附力学40 2 2 田丽梅0822405073 生物形态学40 2 2 粱云虹0822405074 现代材料分析方法40 2 2 周江0822405075 功能仿生学40 2 2 韩志武0822405078 仿生工程中的生物力学方法40 2 2 陈东辉0822405083 复合材料基础40 2 3 周江0822405084 功能材料与纳米技术40 2 2 刘燕0822405086 结构仿生学40 2 2 孙霁宇0822405091 三维设计及计算机仿真40 2 2 孙裕晶0822405145 生物与仿生摩擦学40 2 1 马云海0822405146 军事仿生学40 2 3 田丽梅0822405087科学计算可视化技术40 2 2 李因武0822405148 行为仿生学40 2 2 丛茜0822405149 车辆人机工程40 2 3 丛茜0822405150 流体动力学软件原理及应用40 2 2 张成春0822405151 ABAQUS软件基础及应用40 2 2 钱志辉0822405152 ANSYS/LS-DYNA及应用40 2 2 张俊秋0822405153 动物运动与力学仿生40 2 3 张锐0822405154 仿生多足机器人理论与设计40 2 3 邹猛0822405155 仿生系统的运动、感知与控制40 2 2 田为军0822405156 分子生物学和遗传学40 2 2 刘镇宁0822405157 机电一体化技术与应用40 2 2 齐江涛0822405158 机器人学导论40 2 3 田为军0822405159 生物运动及其步态分析基础40 2 3 钱志辉0822405160 信息与控制仿生学40 2 2 任丽丽0822405161 无线传感网技术及其农业应用40 2 2 齐江涛0822405239 现代设计方法与创新思维40 2 2 李建桥0822405082 仿生学概论40 2 2 刘燕0822405079 仿生设计学40 2 2 张锐0822405077 仿生材料40 2 2 马云海0822405081 仿生信息的获取与处理40 2 2 田丽梅0822405092 生物电仿生技术及应用40 2 2 孙航0822405164 高分子物理与化学40 2 2 梁嵩0822405163 胶体与界面化学40 2 2 孙航0822405094 土壤车辆系统力学40 2 2 王京春0812405042 高等弹性力学40 2 2 梁平0812405043 高等流体力学40 2 2 梁平3、补修课0822405098 机械设计68 0 1 李晓韬0822405100 农业机械学48 0 1 张强0822405101 汽车拖拉机构造48 0 2 陈东辉黄色底纹的课程为“农业机械化工程”专业和“仿生科学与工程”专业均设置的课程。
仿生柔性非光滑表面减粘降阻的试验研究王云鹏 任露泉 杨晓东 李建桥【摘要】对绒布、帆布、钢布、尼龙布、钢链等仿生柔性非光滑表面与田鼠毛皮、45钢进行了法向粘附力和滑动阻力的对比试验。
结果表明,在同样条件下,仿生柔性非光滑表面的粘附力是45钢的16%～40%,滑动阻力是45钢的30%～50%,具有十分明显的减粘降阻效果,为仿生柔性非光滑表面在工程技术上的应用开发创造了条件。
叙词： 柔性 非光滑 仿生 试验EXPERIMENTAL STUDY ON THE ADHESION-DECREASING AND RESISTANCE-REDUCING CHARACTERISTICS OF BIONIC MATERIALS WITH FLEXIBLE AND UNSMOOTHED SURFACESWang Yunpeng Ren Luquan Yang Xiaodong Li Jianqiao(Jilin University of Technology)AbstractBased on the results of computer-simulation and optimization, thefield-mouse fur, flannelette, canvas and bionics materials with flexible and unsmoothed surfaces consisting of steel chains, steel cloth and nylon cloth are prepared as test materials in the paper. The soil adhesion and sliding resistance of the above surfaces were measured and compared with those of conventional material (45# steel) surface. The results show that the adhesive force of the bionics flexible unsmoothed surfaces are 16%～40% of that of 45# steel, and the sliding resistance of them are 30%～50% of that of 45# steel under the same conditions. The analysis of mechanism shows that the relative rotation or movement between the unsmoothed structure units lightened the pressure of soil to the flexible surfaces and decreased the successive contact time between them effectively. The synthetical actions make the bionics materials with flexible and unsmoothed surfaces have the capability of reducing adhesion and sliding resistance. This indicates that the unsmoothed bionics surfaces have better property of reducing adhesion and resistance, which lays the foundation of developing the bionics technologies of flexible unsmoothed surfaces.Key words Flexibility, Unsmoothness, Bionics, Test引言研究表明：土壤动物，特别是生存在粘湿土壤中的动物，因长期与土壤环境的物质、能量及信息交换，形成了稳固的适应系统，体表具有不粘土功能［1～5］。
仿生非光滑减阻表面的设计制造及减阻技术的若干研究的开题报告一、课题背景及研究意义随着工业、航空、船舶等领域的快速发展，流体力学减阻问题也逐渐成为关注的热点。
减小阻力可带来能源消耗的降低和环境污染的减少，因此，减阻技术的研究也成为工程实践中的重要课题。
近年来，仿生学的发展为流体动力学领域带来了新的思路和设计方法。
仿生非光滑减阻表面是指将仿生表面的非光滑结构应用于减阻表面的设计中，从而降低流体阻力，提高流体运动效率。
非光滑减阻表面将自然界中生物体表面的纳米、微米结构应用到人工制造的表面中，通过几何和表面化学处理等方法，在微观尺度上调控流体流动方式，实现减阻效果。
本课题的研究意义在于，通过仿生学的思想，提出优化的非光滑表面结构设计和制造技术，实现低能耗、高效率的流体传输和运动控制，拓展减阻技术的应用领域。
二、研究内容1. 仿生非光滑表面的结构设计本课题将研究仿生非光滑表面的结构设计，考虑仿生学中的生物形态学、结构组成和化学反应等因素，通过数值计算和实验研究，建立仿生减阻表面的结构-功能关系模型，为后期制造提供设计参数。
2. 仿生非光滑表面的制造技术研究本课题将研究基于仿生设计的非光滑表面制造技术，包括激光仿形制造、电化学加工、微纳米加工等方法。
通过对比分析不同加工方法的优缺点，选择最适宜的加工方式，制备出减阻效果最佳的仿生非光滑表面。
3. 仿生非光滑表面减阻效能测试本课题将通过不同流体介质的试验，测定仿生非光滑表面的减阻效能，并与光滑表面进行对比分析。
通过建立仿生非光滑表面减阻效能评价模型，探索表面结构参数与减阻效能之间的关系，为后续的仿生减阻表面设计和制造提供参考。
三、研究进展及计划目前，本课题已完成了仿生减阻表面的结构设计方案，通过数值计算和实验测量，建立了表面结构与减阻效能之间的关系模型，为后续的制造提供了参考。
下一步，将进行仿生减阻表面的制造工艺研究，包括激光仿形制造、电化学加工、微纳米加工等技术的对比分析和参数优化。
仿生陷光功能表面设计制造及性能研究一、本文概述随着科学技术的快速发展，仿生学作为连接自然界与人工系统的桥梁，已经在众多领域展现出巨大的应用潜力。
特别是在光学领域，仿生陷光功能表面设计制造及性能研究，已经成为当前材料科学、物理学、工程学等多个学科交叉的前沿课题。
本文旨在探讨仿生陷光功能表面的设计原理、制造技术及其在光捕获、光操控等方面的性能表现，为新型光电器件、节能材料以及光学传感器的研发提供理论支持和实践指导。
文章首先将对仿生陷光功能表面的基本概念进行阐述，明确其在自然界中的原型及其功能特点。
接着，介绍仿生陷光表面的设计原理，包括表面微观结构的设计、材料选择以及陷光机理的分析。
在此基础上，文章将重点讨论制造仿生陷光表面的关键技术，包括纳米压印、光刻等离子刻蚀等微纳加工技术，以及这些技术在仿生陷光表面制造中的应用实例。
随后，文章将对仿生陷光功能表面的性能进行深入研究，包括其对光的捕获效率、散射特性、反射特性等光学性能的分析，以及其在不同应用场景中的实际表现。
还将探讨影响仿生陷光表面性能的关键因素，如表面微观结构、材料特性以及环境条件等，并提出相应的优化策略。
文章将总结仿生陷光功能表面设计制造及性能研究的最新进展，并展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的论述，旨在为相关领域的研究人员提供全面的理论支持和实践指导，推动仿生陷光功能表面技术的进一步发展。
二、仿生陷光功能表面的设计原理仿生陷光功能表面的设计原理主要基于自然界中生物体对光的高效利用和调控机制。
在自然界中，许多生物体如蝴蝶翅膀、鸟类羽毛和海洋生物等，通过微观结构的精细调控，展现出独特的光学性能，如陷光、散射、干涉和衍射等。
这些生物体的表面结构往往具有周期性、层次性和纳米级的精度，能够有效地调控光波的传播方向和强度，实现高效的光捕获和利用。
在设计仿生陷光功能表面时，我们借鉴了这些生物体的光学特性，通过模拟和优化微观结构，实现对光的高效调控。
“非光滑系统动力学”专题简介
陆启韶;徐鉴;徐伟
【期刊名称】《力学学报》
【年(卷),期】2013(45)1
【摘要】在实际工程系统中往往存在碰撞、冲击、干摩擦、变刚度、开关、阈值、脉冲控制、数字控制等大量非光滑因素，它们主要是由约束条件、本构关系和控制方式决定的．从牛顿时代以来，人们一直在研究力学系统中由于碰撞、冲击、干摩擦等复杂因素带来的动力学行为．自20世纪80年代以来，随着动力系统理论研
究的深入发展，人们也越来越关注非光滑因素的影响．这使得非光滑系统引起了广泛的理论和应用研究兴趣，非光滑系统的动力学与控制问题是其中的重要内容．【总页数】1页(P1)
【作者】陆启韶;徐鉴;徐伟
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.具有非光滑表面的仿生减阻材料的研究简介 [J], 李光吉;蒲侠;雷朝媛;苏炳煌;鲁
毅
2.非光滑多体系统动力学数值算法的研究进展 [J], 王琪;庄方方;郭易圆;章杰;房杰
3.分段线性系统动力学的非光滑分析 [J], 胡海岩
4.基于LuGre模型非光滑柱铰链平面多体系统动力学的建模和数值方法 [J], 邢航;
郑旭东; 王琪
5.非光滑碰撞振动系统动力学分析的Lyapunov指数判据 [J], 金俐;刘新华;陆启韶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
