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稀土光热纳米结构玻璃陶瓷与防伪应用

稀土光热纳米结构玻璃陶瓷与防伪应用

作者：朱季文福建师范大学

学位级别：硕士

目前,假冒盗版产品的存在严重影响全球经济的发展,伪造产品的市场总额逐年递增,为应对这类恶劣现象,先进加密防伪技术凸显其重要性。稀土掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷因其优异的光学特性、便捷的制备工序以及低廉的生产成本等特点而备受研究... 详细信息

目前,假冒盗版产品的存在严重影响全球经济的发展,伪造产品的市场总额逐年递增,为应对这类恶劣现象,先进加密防伪技术凸显其重要性。稀土掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷因其优异的光学特性、便捷的制备工序以及低廉的生产成本等特点而备受研究人员的广泛关注,在温度传感、生物监测、固态激光、光学加密防伪等领域展现其潜在应用。镶嵌在玻璃基体中的纳米晶结构以及发光中心离子的分散情况很大程度上决定了玻璃陶瓷材料的发光性能。本论文结合熔融急冷和原位晶化技术制备了具有光热效应的稀土掺杂氟化物纳米晶（NCs）(如:Na（Y/Nd）F、CsYbF)镶嵌的透明氟氧化物玻璃陶瓷,以及含有CsPbX（X=Cl,Br,I）钙钛矿量子点（PeQDs）的硼硅酸盐玻璃陶瓷,系统研究了这些玻璃陶瓷复合材料的发光性能并将其应用于光学防伪领域。首先,通过原位玻璃晶化方法成功制备了嵌有六方Na(NdY)F（x=0-1）NCs的玻璃(记作Na(NdY)F NCs@glass)。得益于无机玻璃的保护,Na(NdY)F NCs表现出优异的长期稳定性,并能承受808 nm高功率激光辐照。重要的是,纳米复合材料的近红外（NIR）发光和激光诱导温度之间的变化相反,且对Nd掺杂浓度非常敏感。为对其进行验证,设计了具有高隐蔽性和高精度的Nd浓度依赖性防伪图案,并在808 nm激光辐照下,低浓度Nd的复合材料图像中显示出明亮的近红外发射和昏暗的热图像,而富含Nd的复合材料显示相反的结果。这种由商业单一光源触发的信息加密,在一种材料中实现双重对立显示,可以有效提高防伪的安全性。另一方面,通过对玻璃组分进行设计,经由原位晶化技术在铝硅酸盐玻璃基体中析出六方相Er/Tm:CsYbF NCs,这种玻璃与晶体有效结合的复合材料具备显著的光热效应,在无机玻璃基体的保护下,使CsYbF NCs具有优良的光/水/热稳定性,能够耐受长时间激光辐照。得益于激光诱导的光热效应,通过调控入射980 nm激光功率以及在光学滤波片的协助下,实现蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色和近红外的上转换（UC）荧光。这种UC调谐归因于CsYbF基质高效的激光诱导光热效应和Er/Tm激活剂协同发射的有机组合作用。基于以上特性,设计了防伪实验。结果表明,只需改变入射980 nm激光功率,就可以轻松地调整动态全色UC发光模式。本工作不仅证实了所设计的光热材料能够提高信息安全性,而且为防伪领域的实际应用提供了新的思路。在单束商用980 nm激光激励下,实现在同一基质中稳定的全彩上转换调谐以确保真实物品的不可复制。最后,刺激响应型智能发光材料能够以独特的光谱轮廓/强度进行动态的色彩发射,是防伪应用中非常需要的。我们应用前述原位晶化方法制备Ln:CsYbF纳米晶复合玻璃陶瓷（记作Ln:CsYbF NCs@glass）与CsPbX（X=Cl,Br,I）钙钛矿量子点复合玻璃陶瓷（记作CsPbX PeQDs@glass）,并将二者有效结合,报道了在玻璃介质中通过对高效光热材料CsYbF@glass局部温度场的实时调控实现金属卤化物CsPbX PeQDs光致发光的动态操纵。得益于无机玻璃基体的有效保护和PeQDs较低的激子结合能,在商用980 nm激光刺激下实现PeQDs稳定、可逆的全光谱发射是可行的。基于此,可以精心设计下转换CsPbX与上转换镧系掺杂CsYbF的动态组合,以产生一系列可擦写的光致变色防伪图案和多维光学编码。

关键词：玻璃陶瓷稀土纳米晶光热效应光学防伪

海平面上升对长江三角洲和苏北滨海平原海岸侵蚀的可能影响

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地理学报 1993年第6期48卷 516-526页

作者：季子修蒋自巽朱季文杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

本区海岸现有30％的岸段为侵蚀海岸,海平面上升将使海岸侵蚀加剧。海平面上升因素在海岸侵蚀诸因素中的比重较国外同类研究结论偏小,这与本区海岸的特殊演变原因有关。海平面上升通过潮流、波浪和风暴潮作用增强,海岸潮滩和湿地损失,岸... 详细信息

本区海岸现有30％的岸段为侵蚀海岸,海平面上升将使海岸侵蚀加剧。海平面上升因素在海岸侵蚀诸因素中的比重较国外同类研究结论偏小,这与本区海岸的特殊演变原因有关。海平面上升通过潮流、波浪和风暴潮作用增强,海岸潮滩和湿地损失,岸滩消浪和抗冲能力减小等途径引起海岸侵蚀加剧。其结果是,侵蚀岸段扩大,淤涨岸段减少甚至转为侵蚀,潮间带宽度变窄,坡度加大,从而使沿岸海堤等挡潮工程的标准要相应提高。

关键词：海岸侵蚀 Bruun定律海平面

地理环境结构的创新研究及其科学价值——纪念李春芬先生百年诞辰

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地理研究 2012年第7期31卷 1163-1172页

作者：朱季文倪绍祥蒋长瑜中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 南京师范大学地理科学学院南京210097 华东师范大学资源与环境科学学院上海200062

李春芬(1912～1996)是我国著名的老一代地理学家,从事地理学研究和教学近60年,为我国地理学尤其是区域地理学的发展作出了重大贡献。其学术思想的最精辟之处,是关于地理环境结构的整体性和差异性、"共性"与"个性"的科学论述,并成功地将... 详细信息

李春芬(1912～1996)是我国著名的老一代地理学家,从事地理学研究和教学近60年,为我国地理学尤其是区域地理学的发展作出了重大贡献。其学术思想的最精辟之处,是关于地理环境结构的整体性和差异性、"共性"与"个性"的科学论述,并成功地将其应用于相关研究和教学工作。本文论述了李春芬学术思想的形成背景、基本内容、科学价值及现实意义。李春芬的学术思想和创新见解,对于深化资源环境规划与管理、区域可持续发展等研究与实践有重要的现实指导意义,并对拓展和深化地理学的人地关系研究有重要推动作用。

关键词：地理环境结构区域地理学人地关系整体性与差异性李春芬

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全球海平面上升影响研究的内容、方法与问题

地球科学进展 1993年第3期8卷 70-76页

作者：杨桂山朱季文中国科学院南京地理与湖泊研究所 210008

全球海平面上升影响研究是近年来随着全球变化研究的开展刚刚兴起的研究领域。本文分析了全球变暖引起的下一世纪海平面加速上升对沿海地区自然环境演变和社会经济发展等影响研究的主要内容与方法,并对影响研究中的若干问题进行了讨论。

关键词：海平面上升 Burrn定律全球变化

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长江产业带投资条件比较与综合分等评价

长江流域资源与环境 1997年第2期6卷 116-121页

作者：杨桂山朱季文中国科学院南京地理与湖泊研究所

将长江干流沿江地区建设成具有强大经济实力的国家级产业密集带是９０年代国家调整宏观经济发展布局的重大战略举措。在大规模投资开发过程中如何按照各地投资环境特点，选择最佳的投资区位和适宜的投资方向是十分重要的。本文选取了能... 详细信息

将长江干流沿江地区建设成具有强大经济实力的国家级产业密集带是９０年代国家调整宏观经济发展布局的重大战略举措。在大规模投资开发过程中如何按照各地投资环境特点，选择最佳的投资区位和适宜的投资方向是十分重要的。本文选取了能基本反映研究地区投资环境状况的基础设施条件、经济发展水平、科教发达程度、主要资源赋存和区域环境质量５类因素共１４项指标，以产业带范围内的４０个地市为地域单元对产业带内部的投资环境条件及地域组合特征进行了评价。

关键词：投资环境条件比较分等评价长江产业带

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海平面上升对长江三角洲及邻近地区的影响

地理科学 1994年第2期14卷 109-117页

作者：朱季文季子修蒋自巽杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

长江三角洲及邻近地区是下一世纪海平面加速上升的敏感地区.运用海平面上升影响指数综合评价显示,影响最严重的地区是长江三角洲,次为杭州湾北岸和废黄河三角洲,最轻是苏北中部滨海平原.

关键词：海平面上升海岸灾害长江三角洲

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太湖湖滨带的生态建设

湖泊科学 2002年第1期14卷 77-82页

作者：朱季文季子修蒋自巽中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

太湖湖滨带是太湖流域重点污染控制区之一 .本文根据流域生态学与流域管理学的原理 ,提出了太湖湖滨带生态建设的途径 .(1)发展生态农业 ,减少农田污染 .(2 )入湖河道沿岸两侧建设河岸林带 ,成为农田与河流间的缓冲带 .(3)加强沿岸丘陵... 详细信息

太湖湖滨带是太湖流域重点污染控制区之一 .本文根据流域生态学与流域管理学的原理 ,提出了太湖湖滨带生态建设的途径 .(1)发展生态农业 ,减少农田污染 .(2 )入湖河道沿岸两侧建设河岸林带 ,成为农田与河流间的缓冲带 .(3)加强沿岸丘陵的水土保持 .(4)充分利用湖泊湿地的净化功能 ,作为治理太湖富营养化的有效措施 .(5 )选择入湖河道河口 ,在试验基础上建立人工湿地 .推动太湖湖滨带生态建设工程顺利开展的措施 :(1)提高全社会的环境保护意识 .(2 )从组织和制度上加强湖滨带污染控制管理 .(3)建立环境监测和信息管理系统 .(4)

关键词：生态建设湖滨带湖泊湿地污染控制太湖富营养化

海平面上升对长江三角洲附近沿海潮滩和湿地的影响

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海洋与湖沼 1994年第6期25卷 582-590页

作者：季子修蒋自巽朱季文杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

于1988-1991年，对长江三角洲附近沿海潮滩和湿地进行较全面的调查，利用高程-面积法、沉积速率法，井引进未来冲淤趋势参数，对全区14个典型潮滩断面进行海平面上升影响的估算。结果表明，当海平面上升0．5m和1．0m时，全区潮滩面积分... 详细信息

于1988-1991年，对长江三角洲附近沿海潮滩和湿地进行较全面的调查，利用高程-面积法、沉积速率法，井引进未来冲淤趋势参数，对全区14个典型潮滩断面进行海平面上升影响的估算。结果表明，当海平面上升0．5m和1．0m时，全区潮滩面积分别比1990年的减少9．2％和16.7％；湿地面积减少20％和28％，并发生高级类型向低级类型的逆向演替。各岸段损失率相差悬殊，以侵岸段较大，淤涨岸段将减缓淤涨，甚至转为侵蚀。

关键词：潮滩湿地海平面上升长江三角洲

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江苏海岸带土地利用的特点

地理科学 1987年第2期7卷 101-110+97页

作者：朱季文季子修蒋自巽梁海棠中国科学院南京地理研究所

江苏海岸带位于我国沿海中部,有广阔的海涂,丰富的土地、生物和水资源,以及充裕的劳动力。但资源分布不均,目前的利用效率也不高,开发潜力很大。海岸带土地利用具有以下四方面的特点,即:利用类型的多样性,地域分布的差异性,各种类型之... 详细信息

江苏海岸带位于我国沿海中部,有广阔的海涂,丰富的土地、生物和水资源,以及充裕的劳动力。但资源分布不均,目前的利用效率也不高,开发潜力很大。海岸带土地利用具有以下四方面的特点,即:利用类型的多样性,地域分布的差异性,各种类型之间的联系性以及利用方式的变动性。研究这些特点,有助于海岸带资源的合理开发利用。

关键词：海岸带海涂土地利用