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B-Mg共掺杂纳米VO_(2)的制备及其热致变色特性

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深圳大学学报（理工版） 2022年第4期39卷 440-446页

作者：吕维忠周俏婷周天滋黄春波厉良普华悦周少华深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518071 广州质量监督检测研究院广东广州511400

为降低二氧化钒(VO_(2))材料的相变温度并提高VO_(2)材料的光学特性,采用溶胶-凝胶辅助水热法,控制硼(B)的掺杂原子数分数为6.0%,通过后续的高温退火处理制备硼-镁(B-Mg)共掺杂的纳米VO_(2)粉体,然后将粉体制备成薄膜.通过对B-Mg共掺纳... 详细信息

为降低二氧化钒(VO_(2))材料的相变温度并提高VO_(2)材料的光学特性,采用溶胶-凝胶辅助水热法,控制硼(B)的掺杂原子数分数为6.0%,通过后续的高温退火处理制备硼-镁(B-Mg)共掺杂的纳米VO_(2)粉体,然后将粉体制备成薄膜.通过对B-Mg共掺纳米VO_(2)粉体微结构进行表征,探究Mg的原子数分数对复合材料相变温度和光学特性的影响,获得满足应用标准的B-Mg共掺杂纳米VO_(2)材料.结果表明,复合材料中掺杂的B元素和Mg元素分别以B^(3+)和Mg^(2+)形式存在于VO_(2)结构中,当Mg的原子数分数为1.8%时,复合材料表现出相对优秀的热致变色特性,且具有最低的相变温度(tc=30.8℃),其太阳光调制幅度(ΔT_(sol)=11.8%)能维持在10%以上,平均可见光透过率(Tˉ_(lum)=69.7%)比未掺杂的VO_(2)薄膜高12.1%,满足热致变色智能窗户的要求.研究结果为制备适用于热致变色智能窗户领域的VO_(2)材料提供了理论依据.

关键词：智能材料二氧化钒(VO_(2)) 溶胶-凝胶辅助水热法 B-Mg共掺杂热致变色特性相变温度

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钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备及表征

钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备及表征

作者：周天滋深圳大学

学位级别：硕士

解决建筑玻璃的隔热问题对于解决建筑能耗有重要意义。目前我们可在建筑玻璃上涂覆以隔热粉体为主的涂料,以实现智能的温度调节,达到冬暖夏凉的效果,这就是人们所设想的智能窗。显而易见,智能窗的应用将大大减少空调的使用,降低能耗。... 详细信息

解决建筑玻璃的隔热问题对于解决建筑能耗有重要意义。目前我们可在建筑玻璃上涂覆以隔热粉体为主的涂料,以实现智能的温度调节,达到冬暖夏凉的效果,这就是人们所设想的智能窗。显而易见,智能窗的应用将大大减少空调的使用,降低能耗。二氧化钒(VO)因其优异的热致变色性能,近年来得到了广泛的研究,并在智能窗中显示出潜在的应用前景。然而,由于以下三个挑战,VO不能立即用作智能窗的涂层:(1)高相变温度T(～68℃),远高于室温;(2)低太阳调制效率(<10%);(3)低光透过率(～40%)。因此,在实际应用中需要解决这三个问题。研究表明,通过对二氧化钒掺杂高价阳离子,可有效降低T。在各种高价掺杂物中,钨是研究最广泛的一种,它以20～26℃/at%的速率降低T是最有效的。但这种方法会导致光透过率衰减,其他方法如结构优化(晶粒尺寸、表面形貌)也可以在不同程度上提高热致变色性能。本文通过制备钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物,可以减小二氧化钒纳米粒径,由此在掺杂少量钨元素的情况下,进一步降低相变温度T,使得T降低到理想值的同时又不显著影响材料的光透过率。同时在智能隔热涂层的实际应用中玻璃的表面温度过高,可能会导致玻璃开裂爆破等情况发生,石墨烯的导热系数高,比表面积大,填充在涂层中可增大涂层散热表面积,增强玻璃涂层表面的散热性。文章主要得出了以下结论:(1)探讨了制备过程的条件参数,得到最佳制备条件:超声1 h,水热条件为200℃、72 h,在600℃条件下煅烧2 h后,可成功制备具有热致变色特性的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合粉体;(2)石墨烯复合对二氧化钒的粒径减小、T的降低等都有促进作用,同时也不会显著降低二氧化钒薄膜的透光率;(3)当钨掺杂量为2.5 at%、氧化石墨烯含量为4%时,与纯二氧化钒相比,复合材料的T由68℃降低到32.2℃,热致变色性能良好,T=57.78%,ΔT=10.28%。导热率由0.700 W/(m·K)提升到16.341 W/(m·K),该复合材料具有优良的隔热性能和散热性,取得了隔热性与散热性这一矛盾的对立统一。

关键词：二氧化钒石墨烯智能窗隔热导热率

溶胶-凝胶辅助水热法制备硼掺杂纳米VO2粉体

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稀有金属材料与工程 2020年第4期49卷 1325-1330页

作者：周俏婷周天滋黄春波历良普华悦吕维忠深圳大学化学与环境工程学院化学工程系广东深圳518060 深圳大学广东深圳518060

采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了硼掺杂纳米二氧化钒(VO2)粉体,探究了双氧水(H2O2)浓度、水热时间、退火温度、不同硼掺杂剂、硼掺杂量等工艺参数对合成硼掺杂纳米VO2(M)粉体的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)... 详细信息

采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了硼掺杂纳米二氧化钒(VO2)粉体,探究了双氧水(H2O2)浓度、水热时间、退火温度、不同硼掺杂剂、硼掺杂量等工艺参数对合成硼掺杂纳米VO2(M)粉体的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP)、场发射扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)对硼掺杂纳米VO2粉体的结构、形貌和相变特性进行了表征。结果表明:H2O2浓度为15%,水热时间为72 h,退火温度为600℃,硼掺杂剂为硼酸、硼掺杂量≤10 at%为较优合成工艺条件;所制备出的硼掺杂纳米VO2粉体尺寸约为100nm,形貌呈珊瑚状;硼原子成功替代了VO2(M)晶格中的钒原子,当实际掺杂量为0.6 at%时,相变温度降低7.2℃。

关键词：二氧化钒相变温度硼掺杂

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钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备及性能

精细化工 2020年第8期37卷 1574-1579页

作者：周天滋周俏婷华悦黄春波厉良普吕维忠深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518071

以氧化石墨烯粉末(GO)、五氧化二钒、草酸和钨酸铵为原料,用水热法制备了一系列钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物,考察了钨掺杂量、氧化石墨烯用量对复合材料的相变温度及导热率的影响。通过XRD、SEM、DSC、FTIR、激光导热系数测量仪对复合... 详细信息

以氧化石墨烯粉末(GO)、五氧化二钒、草酸和钨酸铵为原料,用水热法制备了一系列钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物,考察了钨掺杂量、氧化石墨烯用量对复合材料的相变温度及导热率的影响。通过XRD、SEM、DSC、FTIR、激光导热系数测量仪对复合材料的结构形貌、相变性能进行了表征。结果表明,石墨烯复合材料的二氧化钒粒子团聚情况得到有效改善,并均匀负载在石墨烯表面。当钨原子百分含量为2.5%、氧化石墨烯含量为4%(以五氧化二钒质量为基准)时,形成的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物与纯二氧化钒相比,相变温度由66.0℃降低到32.2℃,导热率提升到16.341W/(m·K)。该复合材料能同时满足良好的隔热性与高导热性等要求。

关键词：石墨烯二氧化钒钨掺杂智能隔热散热性功能材料

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碱钨青铜粉体的溶胶-凝胶法合成与表征

稀有金属材料与工程 2020年第4期49卷 1331-1336页

作者：黄春波郑威猛王俊生厉良普华悦周俏婷周天滋吕维忠深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518060 深圳大学广东深圳518060

采用溶胶-凝胶法合成了碱钨青铜(MxWO3,M=Cs,Rb中的1种或2种)粉体,探究了铯、铷分别单掺杂和铯、铷共掺杂对钨青铜粉体晶相、形貌的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外... 详细信息

采用溶胶-凝胶法合成了碱钨青铜(MxWO3,M=Cs,Rb中的1种或2种)粉体,探究了铯、铷分别单掺杂和铯、铷共掺杂对钨青铜粉体晶相、形貌的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见近红外光谱(UV-Vis-NIR)、隔热膜温度测试仪对所合成碱钨青铜粉体的物相、形貌、光学性能和隔热性能进行了表征。结果表明:溶胶-凝胶法所合成的碱钨青铜粉体结晶性较好、粒径较小;Cs、Rb共掺杂的透明绝热指数K=157.34比Rb单掺杂提高了23.92,改善了Cs单掺杂在1076 nm处透过率突变的情况;Cs、Rb共掺杂的温差(与起始温度相比)为4.9℃,比Rb单掺杂的温差下降了5.7℃。

关键词：溶胶-凝胶法碱钨青铜共掺杂

温室气体、气溶胶和太平洋年代际振荡对亚洲高山区降水变化的共同作用

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科学通报 2024年第10期69卷 1253-1256页

作者：江洁周天军中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

以青藏高原为主体的亚洲高山区孕育并滋养了亚洲多条重要的河流.亚洲高山区是气候变化的敏感区,同时也是生态环境的脆弱区.在全球增温背景下,亚洲高山区水循环发生了前所未有的变化,面临冰川退缩、积雪减少、多年冻土消融等问题.亚洲高... 详细信息

以青藏高原为主体的亚洲高山区孕育并滋养了亚洲多条重要的河流.亚洲高山区是气候变化的敏感区,同时也是生态环境的脆弱区.在全球增温背景下,亚洲高山区水循环发生了前所未有的变化,面临冰川退缩、积雪减少、多年冻土消融等问题.亚洲高山区陆地水储量的变化具有明显的空间异质性,这与过去几十年该地区降水的“双核型”变化有关[1].多源观测资料分析表明,20世纪70年代以来亚洲高山区北部降水增多,而包括喜马拉雅山脉在内的高原东南部地区降水则减少[1,2].

关键词：温室气体山区降水喜马拉雅山脉冰川退缩多年冻土水循环空间异质性生态环境

基于特征结构配置的电磁轴承-刚性转子系统动态补偿器的设计

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2448-2461,I0031页

作者：周天豪祝长生浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动... 详细信息

由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动和锥动运动相互耦合的四自由度电磁轴承-刚性转子系统解耦为2个单自由度平动子系统和2个单自由度锥动子系统。然后,基于特征结构配置,建立引入动态补偿器后的闭环系统的特征值和特征向量与补偿器参数之间的关系。之后,限定特征值的变化范围,以使系统具备稳定性和良好的动态性能,构造优化目标函数,以同时抑制转子系统的不平衡位移和不平衡控制电流,从而使系统具备所需的动力特性。最后,通过数值仿真和试验,验证所设计的动态补偿器的有效性。

关键词：电磁轴承刚性转子特征结构配置动态补偿

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火山气溶胶影响气候的研究现状与未来

科学通报 2024年第2期69卷 230-252页

作者：周天军左萌满文敏中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

火山喷发主要通过改变大气成分进而影响气候异常,火山喷发后在平流层形成的硫酸盐气溶胶是影响气候变化的重要自然外强迫因子.本文在概述火山喷发影响气候的基本原理和研究方法基础上,围绕着过去2500年主要火山事件的记录重建,火山喷发... 详细信息

火山喷发主要通过改变大气成分进而影响气候异常,火山喷发后在平流层形成的硫酸盐气溶胶是影响气候变化的重要自然外强迫因子.本文在概述火山喷发影响气候的基本原理和研究方法基础上,围绕着过去2500年主要火山事件的记录重建,火山喷发对全球气候、厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-southern oscillation,ENSO)、东亚和中国气候的影响,火山喷发对年代际气候预测和未来气候预估的影响、火山空气污染及其人体健康影响等问题,总结了近年来的主要进展,探讨了亟待加强的研究方向.主要结论如下:(1)较为可靠的火山气溶胶强迫资料重建已延伸至过去2500年,全球范围内能够造成有效辐射强迫减少1 W m−2以上的大型火山喷发的平均周期为43±7.5年;记录重建的难点在于如何利用冰芯中的硫酸盐记录来重建火山强度、持续时间和空间分布等.(2)火山气溶胶的全球气候影响,包括令全球平均温度降低和冬季北半球中高纬地区升温,使全球平均降水减少,季风环流减弱,季风降水减少;火山喷发后平流层水汽的增加能够部分抵消火山气溶胶的冷却作用;火山喷发还能够影响海表高度、海温和海洋环流的年代际变化,通过影响生态系统碳循环造成大气中CO_(2)浓度降低.(3)热带火山喷发后太平洋会出现El Niño型海温响应,热带和北半球高纬度火山喷发对El Niño型海温异常形成的驱动作用强于南半球火山,海温初始位相能够影响火山喷发对ENSO的影响.(4)火山气溶胶能够导致东亚地区气温下降,出现极端低温,并使东亚夏季风环流减弱,中国东部降水总体减少,但呈现出空间分布上的不均匀性.(5)考虑火山气溶胶的影响能够提升年代际气候预测技巧,强迫气候系统内部变率模态的位相变化,潜在的火山喷发能够导致预估的未来百年全球平均温度低于预期、全球季风区降水减少.(6)火山喷发能够引起火山空气污染,进而对人体健康产生影响.(7)未来需要加强的研究工作,包括历史时期火山记录的重建和器测资料时期火山气溶胶等资料的卫星反演、火山影响全球和区域气候的物理学机理研究、“平流层化学-气溶胶-气候”耦合模式的研发、火山气候影响研究的多学科交叉国际合作,需要重视现代小型火山喷发的气候影响问题,以及火山喷发对年代际气候变率模态和年代际气候预测的作用问题.

关键词：火山气溶胶重建和气候模拟温度降水厄尔尼诺-南方涛动气候预测和预估

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山苏彝语通用量词ma^(44)的多功能性

民族语文 2024年第1期 106-118页

作者：周天天暨南大学中文系广州215095

本文着重对彝语南部方言山苏彝语的通用量词ma^(44)进行系统描写,从历时视角分析其语法化路径。ma^(44)在基本计量功能的基础上,发展出了数量转指、指量转指、定指性转指等功能,进一步语法化为词汇名物化标记、关系子句标记、补足语子... 详细信息

本文着重对彝语南部方言山苏彝语的通用量词ma^(44)进行系统描写,从历时视角分析其语法化路径。ma^(44)在基本计量功能的基础上,发展出了数量转指、指量转指、定指性转指等功能,进一步语法化为词汇名物化标记、关系子句标记、补足语子句标记、状语从句标记,呈现多功能性特征。

关键词：山苏舞语通用量词多功能性语法化