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缺陷导致单层WS2中截然不同的激子-激子相互作用

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Science China Materials 2022年第9期65卷 2502-2510页

作者：郑玮豪范鹏张丹亮郑弼元葛翠环陈荧徐博一唐梓岚刘建武张添蒋英王笑朱晓莉陈舒拉袁荃潘安练 Key Laboratory for Micro-Nano Physics and Technology of Hunan Province State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometriscs and College of Materials Science and EngineeringHunan UniversityChangsha 410082China School of Physics and Electronics Hunan UniversityChangsha 410082China Wuhan National Laboratory for Optoelectronics Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China Molecular Science and Biomedicine Laboratory(MBL) Institute of Chemical Biology and NanomedicineState Key Laboratory of Chemo/Biosensing and ChemometricsCollege of Chemistry and Chemical EngineeringHunan UniversityChangsha 410082China

具有原子层厚度的过渡金属硫族化合物(TMDs)的光电性质深受缺陷数量(DPs)的影响.在本工作中,我们通过多种制备方法得到了具有不同缺陷数量的单层WS,并进一步揭示了他们之间不同的激子-激子相互作用.稳态荧光(PL)实验观察到在低的激发功... 详细信息

具有原子层厚度的过渡金属硫族化合物(TMDs)的光电性质深受缺陷数量(DPs)的影响.在本工作中,我们通过多种制备方法得到了具有不同缺陷数量的单层WS,并进一步揭示了他们之间不同的激子-激子相互作用.稳态荧光(PL)实验观察到在低的激发功率下,具有最少缺陷密度的单层展示出了最高的荧光强度,但在高的激发功率下却被具有更多缺陷的单层所追赶并大幅超越.激发功率依赖实验表明这些单层展现出了不相同的荧光饱和行为,其饱和阈值功率差异甚至高达四个数量级.结合原位荧光成像以及时间分辨荧光实验,我们将这些单层中的荧光演化差异归因于不同的缺陷数量.而这些缺陷数量的差异大大地影响着激子扩散行为并随之带来不同的非辐射激子-激子湮灭.通过谷偏振实验,我们再次检验了这些单层的缺陷数量.本工作揭示了不同缺陷过渡金属硫族化合物单层中截然不同的荧光行为和潜在的激子动力学,很大程度上促进了面向实际应用的相关高性能器件的设计.

关键词： transition metal dichalcogenides monolayers defect population exciton diffusion exciton-exciton annihilation

缺陷导致单层WS;中截然不同的激子-激子相互作用（英文）

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Science China Materials 2022年

作者：郑玮豪范鹏张丹亮郑弼元葛翠环陈荧徐博一唐梓岚刘建武张添蒋英王笑朱晓莉陈舒拉袁荃潘安练 Key Laboratory for Micro-Nano Physics and Technology of Hunan Province State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometriscs and College of Materials Science and Engineering Hunan University School of Physics and Electronics Hunan University Wuhan National Laboratory for Optoelectronics Huazhong University of Science and Technology Molecular Science and Biomedicine Laboratory (MBL) Institute of Chemical Biology and Nanomedicine State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics College of Chemistry and Chemical Engineering Hunan University

具有原子层厚度的过渡金属硫族化合物（TMDs）的光电性质深受缺陷数量（DPs）的影响.在本工作中,我们通过多种制备方法得到了具有不同缺陷数量的单层WS;,并进一步揭示了他们之间不同的激子-激子相互作用.稳态荧光（PL）实验观察到在低...

具有原子层厚度的过渡金属硫族化合物（TMDs）的光电性质深受缺陷数量（DPs）的影响.在本工作中,我们通过多种制备方法得到了具有不同缺陷数量的单层WS;,并进一步揭示了他们之间不同的激子-激子相互作用.稳态荧光（PL）实验观察到在低的激发功率下,具有最少缺陷密度的单层展示出了最高的荧光强度,但在高的激发功率下却被具有更多缺陷的单层所追赶并大幅超越.激发功率依赖实验表明这些单层展现出了不相同的荧光饱和行为,其饱和阈值功率差异甚至高达四个数量级.结合原位荧光成像以及时间分辨荧光实验,我们将这些单层中的荧光演化差异归因于不同的缺陷数量.而这些缺陷数量的差异大大地影响着激子扩散行为并随之带来不同的非辐射激子-激子湮灭.通过谷偏振实验,我们再次检验了这些单层的缺陷数量.本工作揭示了不同缺陷过渡金属硫族化合物单层中截然不同的荧光行为和潜在的激子动力学,很大程度上促进了面向实际应用的相关高性能器件的设计.

关键词：

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腐蚀环境下玻璃钢油套管性能研究

石油天然气学报 2019年第4期41卷 17-20页

作者：唐梓岚史振灵湖北大学材料科学与工程学院湖北武汉长江大学工程技术学院机械系湖北荆州

为了延长腐蚀环境下油套管的使用寿命,提出将碳素钢油套管换成玻璃钢油套管。通过可行性分析和对比试验,表明玻璃钢套管与碳素钢套管的抗压强度十分接近,可抵抗含水层的高腐蚀环境。该玻璃钢套管成功应用于江汉油田某区块油井现场。

关键词：腐蚀环境碳素钢油套管抗腐蚀能力

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纳米酶在抗生素检测中的应用进展

科学通报 2024年第4期69卷 553-564页

作者：邱星晨范存霞白瑞唐梓尧谷雨李长明苏州科技大学材料科学与工程学院苏州215009 苏州科技大学物理科学与技术学院苏州215009 苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗... 详细信息

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗生素残留进行有效监测具有十分重要的意义.纳米酶是一类具有类酶催化活性的功能纳米材料,是新一代人工酶,具有高稳定性、独特的化学性质、易于表面调节和生物相容性等诸多优点,解决了天然酶制备困难、成本高、易失活等问题.本文综述了近年来基于纳米酶的抗生素传感策略的最新研究进展,着重阐述了不同种类纳米酶的作用机制和在抗生素检测方面的研究现状,并对纳米酶传感器的发展前景作了进一步的展望,可为设计高性能基于纳米酶的抗生素传感装置提供理论依据和实际应用的范例,从而为利用纳米酶设计新型传感器提供新思路.

关键词：抗生素纳米酶比色荧光传感器

基于电沉积法的镍合金催化剂制备及碱性析氢性能研究

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基于电沉积法的镍合金催化剂制备及碱性析氢性能研究

作者：唐梓屹浙江大学

学位级别：硕士

可再生能源发电驱动的电解水制绿氢技术在降低我国能源利用二氧化碳排放、支撑实现双碳战略目标的过程中占有重要地位。碱液电解水制氢技术可使用非贵金属催化剂及不锈钢电解槽体,具有材料来源广泛、成本低等优势,被认为是大规模制氢的... 详细信息

可再生能源发电驱动的电解水制绿氢技术在降低我国能源利用二氧化碳排放、支撑实现双碳战略目标的过程中占有重要地位。碱液电解水制氢技术可使用非贵金属催化剂及不锈钢电解槽体,具有材料来源广泛、成本低等优势,被认为是大规模制氢的重要技术选择。然而,目前非贵金属电解水制氢催化剂仍面临催化活性不足、过电位较高等难题,导致制氢能耗较高,亟需开发高性能制氢催化剂。同时,电解水制氢催化剂研发过程中通常在室温、较低碱浓度条件下采用三电极测试方法进行性能评价与优化,测试方法与电解水制氢装置实际运行的高温、髙碱浓度工况及阴极-隔膜-阳极“三明治”器件结构存在显著差异,实验室研发所获制氢催化剂性能缺乏在实际电解水制氢运行工况下的验证。因此,本文设计搭建了可在实际电解水装置运行工况下运行的制氢催化剂性能评价装置,并且电解槽采用阴极-隔膜-阳极“三明治”结构,可较为便捷地在实验室中进行模拟催化剂实际工作条件的性能评价。基于上述评价装置,对一步电沉积法制备的镍基二元和三元合金析氢催化剂开展了制备条件及析氢性能优化研究,结合XRD、XPS、SEM和EDS等表征手段分析了关键制备条件对催化剂性能的调控机制,为开发高性能电解水制氢催化剂及实现工业应用提供指导。采用电沉积法在泡沫镍（NF）上制备了NiCr/NF、NiMo/NF和NiW/NF二元合金电极,在实际电解水装置运行条件下采用“三明治”结构电解槽进行的性能评价结果显示,在200 m A/cm的电流密度下NiCr/NF、NiMo/NF和NiW/NF的槽压分别为1.88 V、1.71 V和1.82 V,NiMo/NF合金电极析氢性能优于NiCr/NF和NiW/NF合金电极。形貌结构表征结果显示NiW/NF合金表面具有少部分平面结构,降低了表面粗糙度,比表面积较小,影响NiW/NF合金析氢性能;元素分析结果显示NiCr/NF合金中镍的含量很少,影响NiCr/NF合金析氢性能。研究了电沉积制备过程中钼酸铵浓度、柠檬酸钠浓度、沉积温度、沉积液p H值及沉积电流密度等对NiMo/NF合金析氢性能的影响,在优化工艺条件下制备的NiMo/NF合金析氢性能良好,在200 m A/cm的电流密度下整体水分解电压仅有1.64 V,且能够稳定运行70 h未见衰减。采用相同方法放大制备了440 cm面积NiMo/NF合金电极,其析氢性能表现出良好的均匀性,并且与优化实验中制备的36 cm NiMo/NF合金电极性能相近,实现了大面积高性能析氢电极的制备。研究了W、Ce、Zn、Co、Sm等金属元素掺杂对NiMo/NF合金电极析氢性能的影响规律,其中W掺杂的NiMo W/NF合金电极在电解水装置运行工况下在200 m A/cm的电流密度下槽压为1.69 V,表现出优于其他掺杂元素的析氢性能,可归因于W掺杂导致的活性位点电子结构变化及比表面积增大。进一步与传统三电极测试方法所得结果进行对比,发现在室温条件下三电极测试中性能良好的NiMo Zn/NF合金电极,在电解水装置实际运行工况下“三明治”结构电解槽中测试性能较差,结合形貌表征发现其稀疏的催化剂团簇分布可能导致产生的氢气更易形成较大气泡,从而阻碍受限空间中的气泡输送过程,致使NiMo Zn/NF合金电极性能较差,体现出在电解水装置实际运行工况条件并采用“三明治”结构电解槽进行催化剂评价与优化的重要性。

关键词：电解水镍合金金属掺杂碱性电解槽析氢活性

基于模糊PID控制的燃油发油控制设计与实现

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基于模糊PID控制的燃油发油控制设计与实现

作者：唐梓豪北方民族大学

学位级别：硕士

集成式加油站燃油供油系统,在加油过程中由于“水击”效应,导致管道输油油压波动出现加油计量“过冲”现象,造成了加油计量的误差。为了解决这个问题,本文研究提出基于模糊PID控制的集成式加油站燃油发油控制系统设计,采用变频泵控制主... 详细信息

集成式加油站燃油供油系统,在加油过程中由于“水击”效应,导致管道输油油压波动出现加油计量“过冲”现象,造成了加油计量的误差。为了解决这个问题,本文研究提出基于模糊PID控制的集成式加油站燃油发油控制系统设计,采用变频泵控制主管道的输油压力和流量调节阀控制支路管道的发油流量,减少输油管内燃油压力波动造成的冲击,提高燃油发油量的准确性。本文研究了集成式加油站原有燃油供油系统存在问题,提出基于模糊PID的控制系统设计思想,通过理论分析推导了系统数学模型,对原有控制系统的主管道压力和支管道流量控制进行模糊PID算法优化设计,并对系统控制硬件进行了操作简便、界面友好、运行可靠性的优化设计。首先,系统主管道输油采用变频恒压调速的原理控制主管道输油泵的转速,在多个油枪同时加油过程中,通过模糊PID控制算法,实现调节变频泵转速使主管道输油压力快速达到恒定,消除输油管道内由于加油枪的关闭、打开造成管内油压不稳定。其次,支路管道采用模糊PID的流量控制设计,将输出流量值快速调节至理想范围内,提高加油站计量的准确性。最终实现系统主管道输油恒压控制器和支路管道发油流量控制器的相互配合,从而减少主管道、支管道输油管内压力波动,避免输油管道内产生“水击”效应和“过冲”现象,提高加油站燃油发油的计量精度。最后,系统硬件控制设计采用了西门子S7-1500系列PLC作为系统主控制器,选用西门子KTP700系列触摸屏作为人机交互模块,使用PROFINET现场总线技术对控制系统进行组网设计,完成对燃油加油控制过程进行实时监控、数据分析和控制系统硬件方面进行设计及控制程序编写等工作。测试结果表明,所编写程序在数据读取、数据处理、硬件动作逻辑控制等方面均达到设计要求,使系统控制界面更加人性化、运行稳定可靠。本文研究提出基于模糊PID控制的集成式加油站燃油发油系统设计与算法,应用Matlab/Simulink对所设计的燃油加油控制系统进行仿真测试结果表明,采用模糊PID控制的变频控制系统超调量小、稳定性好,该方法对输入信号变化的响应具有更好的鲁棒性和快速性,显著改善了系统控制效果。

关键词： PLC主控器模糊PID 变频泵燃油发油

激光粉末床熔化制备TiB_(2)颗粒增强7050铝基复合材料的组织及性能研究(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 173-181页

作者：王安唐梓珏吴一王浩伟王洪泽上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院安徽淮北235000

采用激光粉末床熔化(LPBF)工艺制备TiB_(2)质量分数为7%的原位自生7050铝基复合材料,研究了沉积态及热处理(在475℃的条件下固溶处理1 h后,再在120℃的条件下时效处理12 h)后TiB_(2)/7050复合材料的微观组织和室温拉伸性能的变化。结果... 详细信息

采用激光粉末床熔化(LPBF)工艺制备TiB_(2)质量分数为7%的原位自生7050铝基复合材料,研究了沉积态及热处理(在475℃的条件下固溶处理1 h后,再在120℃的条件下时效处理12 h)后TiB_(2)/7050复合材料的微观组织和室温拉伸性能的变化。结果表明:纳米量级尺寸TiB_(2)颗粒的加入能显著抑制LPBF成形7050铝合金裂纹的产生,且采用LPBF工艺制备的TiB_(2)/7050复合材料表现出较好的成形性。在激光功率为240 W、扫描速度为450 mm/s及扫描间距为75μm的工艺参数组合下,沉积态TiB_(2)/7050复合材料的最大抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为(282±4) MPa、(246±4) MPa和(2.5±0.2)%;热处理后,TiB_(2)/7050复合材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到(346±5) MPa、(289±5) MPa和(4±0.2)%。此结果接近现有文献报道的第二相颗粒增强7050铝合金的力学性能,并进一步降低了粉末制备成本。采用LPBF工艺制备的TiB_(2)/7050复合材料的主要强化机制是析出相强化、位错强化、晶界强化及TiB_(2)和第二相颗粒带来的Orowan强化,热处理后获得较好的综合室温拉伸性能。

关键词：激光技术激光粉末床熔化 TiB_(2)/7050复合材料热处理力学性能

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硫酸钙晶须/SBS复合改性沥青性能研究

无机盐工业 2024年

作者：李雪连唐梓涵许杰李雄长沙理工大学交通运输工程学院公路养护技术国家工程实验室(长沙理工大学) 极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室(长沙理工大学)

为分析硫酸钙晶须（Calcium Sulfate Whisker，CSW）与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（Styrene-butadiene-styrene Block Copolymer，SBS）复合改性沥青的常规物理性能和高低温流变性，采用沥青三大指标、动态剪切流变（Dynamic Shear... 详细信息

为分析硫酸钙晶须（Calcium Sulfate Whisker，CSW）与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（Styrene-butadiene-styrene Block Copolymer，SBS）复合改性沥青的常规物理性能和高低温流变性，采用沥青三大指标、动态剪切流变（Dynamic Shear Rheology，DSR）和弯曲梁流变（Bending Beam Rheology，BBR）试验，研究了不同CSW掺量对复合改性沥青基本性能和高低温流变性能的影响，并设置CSW改性沥青为对照组。研究结果表明：随着CSW掺量增加，CSW改性沥青的温度敏感性和高温性能提高而低温性能下降，掺量10%CSW改性沥青的针入度指数PI为-0.83，车辙因子G*/sinδ为27.70 kPa，蠕变劲度模量S为368 MPa，蠕变速率m为0.271。CSW/SBS复合改性沥青的温度敏感性和高低温流变性能较CSW改性沥青均明显提高，其中，PI、G*/sinδ和m分别提升了147.0%、82.3%和7.4%，S降低了19.5%。同时，掺量8% CSW/SBS复合改性沥青的高温、低温PG等级分别为82 ℃和-18 ℃，比CSW改性沥青的高低温等级分别升了两级和一级。因此，CSW可明显改善沥青的高温性能和温度敏感性，但对其低温性能稍微不利，若将其与SBS进行复合改性，可保证沥青的低温性能。

关键词：硫酸钙晶须改性沥青高温性能低温性能温度敏感性

基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法

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电网技术 2024年第2期48卷 750-759页

作者：舒胜文陈阳阳张梓奇方舒绮王国彬曾静岚福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行... 详细信息

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法。首先,构建了由绝缘水平、负载能力、抗短路能力、能效等级和调压能力五个能力构成的变压器运行状态画像体系;然后,融合知识图谱(knowledge graph,KG)与多层感知机(multilayer perceptron,MLP),建立了一种变压器运行状态画像分析模型;最后,基于某地区1368台110kV变压器的实际运行数据,开展了变压器运行状态画像的实例分析,并与随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)方法的画像分析结果进行对比。研究结果表明,所提方法对变压器运行状态画像的准确率达到96.35%,优于RF算法(准确率89%)和SVM算法(准确率77%),为电力变压器的运行状态评价提供了一种新思路。

关键词：电力变压器运行状态画像构建多维能力知识图谱多层感知机