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铬离子掺杂宽带近红外发光材料的设计及机理研究

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铬离子掺杂宽带近红外发光材料的设计及机理研究

作者：赖俊安昆明理工大学

学位级别：硕士

近红外光对人眼不可见,但是因为其穿透性强、非破坏性、低热效应以及独特的光生物调节作用而被广泛应用于遥控装置、自动设备传感装置、地形测绘、眼控、虹膜识别、红外光谱检测、生物光学成像以及治疗等方面,近红外光的运用使人们的生... 详细信息

近红外光对人眼不可见,但是因为其穿透性强、非破坏性、低热效应以及独特的光生物调节作用而被广泛应用于遥控装置、自动设备传感装置、地形测绘、眼控、虹膜识别、红外光谱检测、生物光学成像以及治疗等方面,近红外光的运用使人们的生活变得更便捷和健康。铬离子作为理想的近红外发光中心离子,其发光易受晶体场作用从而表现出可调谐的近红外发射。但是目前基于铬离子发光材料的研究集中于用于生物成像的窄带近红外发射的长余辉性能,将其作为近红外光源的研究较少。新兴的近红外应用迫切需要宽带发射近红外光源的开发。本文系统阐述了宽带近红外光源的最新应用领域以及相关的研究进展,明确了铬掺杂的宽带近红外荧光粉在近红外荧光粉转换的LED中的应用前景。运用晶体场理论,阳离子调控、格位占据、晶体结构推导等理论设计合成了三种铬离子宽带近红外发光材料并分析了发光机理,解决了铬掺杂宽带近红外荧光粉机理研究中的价态问题、格位占据问题、性能调控问题,为开发高效的铬离子掺杂宽带近红外发光材料的开发提供了新思路。具体研究结果如下:一、设计合成了Sr GaO:Cr发光材料,采用Sr GaO作为基质材料,Sr GaO为黄长石型化合物,晶格内无八面体格位存在,经过铬离子掺杂观测到比在传统镓酸盐荧光粉中更宽的发射带,发射波段从650 nm到1200 nm,半高宽约为140nm,内量子效率为46%,该荧光粉独特的宽带发射来源于Cr离子在八面体位点的T-A跃迁。八面体是来源于Cr离子取代四面体格位的Ga离子引起的多面体转变。通过引入Ca离子进行阳离子调控,Sr GaO:Cr的发光性能得以调控。首次在荧光粉中实现了Cr离子的1200nm到1700nm,半高宽大约215nm的宽带近红外跃迁。Cr离子与Cr离子发射共存,为宽带近红外荧光粉的开发提供了新思路。二、设计合成了KGaSnO:Cr发光材料,该基质为锰钡矿结构,Ga离子与Sn离子共同占据八面体格位为Cr离子的掺入以及发光提供了结构条件,Sn离子为Cr离子的宽带发射提供了合适的晶体场环境,实现了发射波段从650nm到1200nm,半高宽大约210nm的宽带近红外发射。通过Gd离子的引入,破坏了晶格局域对称性,使发射强度增加三倍,内量子效率从34%增长到48%,为开发更高效的Cr离子掺杂的宽带近红外源提供了一种新的思路。三、设计合成了LiZnSnO:Cr发光材料,该基质为斜方锰矿结构,该基质晶格为Cr离子提供了两种畸变八面体格位,实现了发射波段从650nm到1200nm,内量子产率为54%,半高宽为大约200nm的宽带发射,宽带发射来源于Cr离子占据两种格位的发射叠加形成了宽带发射。Al离子的引入实现了阳离子调控,使晶体场强度增加,增加了能级劈裂,使LiZnSnO:Cr的光谱半高宽从190nm增加了到230nm,为扩宽的Cr离子掺杂的宽带近红外发射提供了一种新的方法。

关键词：宽带近红外光致发光铬离子晶体场发光二极管

环境权益交易对企业绿色创新的影响研究——基于二氧化硫排污交易政策视角

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软科学 2024年第2期38卷 117-123页

作者：赖俊明杭州市农村电商数字化创新发展研究中心杭州310018

以二氧化硫排污交易政策试点作为准自然实验,结合1998—2021年中国工业企业数据,研究发现该政策能够推动企业进行绿色创新,一系列稳健性检验后该结论仍然成立。同时也发现,该政策推动绿色创新的核心机制是促进不同类型企业之间的专利分... 详细信息

以二氧化硫排污交易政策试点作为准自然实验,结合1998—2021年中国工业企业数据,研究发现该政策能够推动企业进行绿色创新,一系列稳健性检验后该结论仍然成立。同时也发现,该政策推动绿色创新的核心机制是促进不同类型企业之间的专利分工。值得注意的是,该机制对清洁型企业的促进作用大于混合型企业,并且还进一步促使清洁型企业向混合型企业转让和许可绿色专利。这种促进专利分工的机制可以产生知识溢出效应,从而有效推动企业绿色创新。研究结果表明,环境权益交易市场可以通过促进专利分工,激励企业进行绿色创新。

关键词：环境权益交易绿色技术创新创新分工知识溢出

光栅结构对智能凝胶光栅传感器检测性能的影响规律

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化工进展 2024年

作者：赖俊华潘大伟巨晓洁刘壮谢锐汪伟褚良银四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川大学化学工程学院

深入研究光栅几何结构参数对智能凝胶光栅传感器检测性能的定量影响规律是实现其结构优化设计的重要前提。本文设计了一种由N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体与大分子交联剂四臂聚乙二醇丙烯酰胺（tetra-arm-PEGAAm）聚合而成的温度响应... 详细信息

深入研究光栅几何结构参数对智能凝胶光栅传感器检测性能的定量影响规律是实现其结构优化设计的重要前提。本文设计了一种由N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体与大分子交联剂四臂聚乙二醇丙烯酰胺（tetra-arm-PEGAAm）聚合而成的温度响应型智能凝胶光栅传感器，并采用微接触印刷法制备了三种不同槽深的凝胶光栅，由此研究光栅结构对检测性能的影响规律。研究结果表明，制备得到的凝胶光栅在干态和湿态下其表面微观结构均表现出高度的规整和有序性，且其具有高透明度，并能实现实时可逆响应。此外，在相同的温度刺激下，PNIPAM凝胶光栅的高度越大，衍射信号越强，呈现出更显著的衍射效率变化和信号放大效应。相关研究结果可为智能凝胶光栅传感器的结构优化设计提供理论指导。

关键词：智能凝胶光栅结构温度响应体积相变智能检测

蓝光激发的KMgF_(3)∶Cr^(3+)/Ni^(2+)基透明微晶玻璃超宽带近红外发光

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发光学报 2024年第7期45卷 1134-1144页

作者：赖俊欢陈龙刘雪云宁波大学高等技术研究院浙江宁波315211 宁波海洋研究院浙江宁波315832

近红外光谱技术在食品科学、信息安全、生物医疗等重大国计民生领域的应用对近红外光源提出了越来越高的要求。研发具有高效超宽带发射的近红外光源因此成为一项重要且迫切的研究课题。本文采用熔融淬火法在氟硅酸盐玻璃体系SiO_(2)-K_(... 详细信息

近红外光谱技术在食品科学、信息安全、生物医疗等重大国计民生领域的应用对近红外光源提出了越来越高的要求。研发具有高效超宽带发射的近红外光源因此成为一项重要且迫切的研究课题。本文采用熔融淬火法在氟硅酸盐玻璃体系SiO_(2)-K_(2)CO_(3)-KF·2H_(2)O-MgF_(2)中成功析出了钙钛矿型KMgF_(3)纳米晶体。通过改变玻璃组分和热处理温度可以调控氟化物纳米晶相的析出,得到析晶和透明度最佳的微晶玻璃样品。玻璃中KMgF_(3)纳米晶体为Cr^(3+)和Ni^(2+)提供了稳定的八面体配位和低声子能量发光环境,在450 nm蓝光激发下,基于Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递实现了Cr^(3+)(700~1200 nm)和Ni^(2+)(1400~1700 nm)双宽带近红外发射,并且双宽带近红外发光强度随离子掺杂浓度而可调变化。荧光光谱和荧光衰减曲线表征证明了Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递过程,对应的能量传递效率为52.2%,能量传递机制为电子偶极-四极相互作用。研究结果不仅可以为系统掌握透明光学材料的超宽带发光规律提供基础数据,同时有助于设计开发低成本、高效率的近红外宽带光源。

关键词：微晶玻璃,氟化物纳米晶体,宽带近红外发光 Cr^(3+)和Ni^(2+)

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聚醚型两亲分子对水泥净浆收缩的影响及机理

建筑材料学报 2024年第1期27卷 1-8,29页

作者：林学智赖俊英周益帆钱晓倩钱匡亮浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

将5种聚醚型两亲分子作为减缩组分,测试了其对水泥净浆收缩变形的影响,探究了表面张力与胶束粒径分布对收缩的影响机理.结果表明:二乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚和聚乙二醇400不形成稳定的胶束,减缩效果随着孔溶液表面张力的降低而提高;聚... 详细信息

将5种聚醚型两亲分子作为减缩组分,测试了其对水泥净浆收缩变形的影响,探究了表面张力与胶束粒径分布对收缩的影响机理.结果表明:二乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚和聚乙二醇400不形成稳定的胶束,减缩效果随着孔溶液表面张力的降低而提高;聚醚改性硅油具有低临界胶束浓度(CMC),形成的胶束大小为30 nm左右,影响了聚醚改性硅油单体在毛细孔溶液表面的铺展,同时细化了水泥石的孔结构,减缩效果较差;含氟聚醚具有超低的表面张力及CMC,其胶束易产生聚沉,孔溶液的有效含量极低,无减缩效果.

关键词：水泥净浆干燥收缩胶束聚醚型两亲分子

金属间化合物Pt_(7)Sb投影Berry相位与析氢催化关联的第一性原理计算

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金属学报 2024年第6期60卷 837-847页

作者：周彦余李江旭刘晨赖俊文高强马会孙岩陈星秋中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

高效催化材料的设计是能源材料领域的重要任务之一。本工作根据寻找具有低Pt负载量的高效析氢反应(HER)催化剂的指导原则,结合投影Berry相位描述符,设计发现了性能优异的HER催化剂立方Pt_(7)Sb,其氢吸附Gibbs自由能(ΔG_(H^(*)))甚至小... 详细信息

高效催化材料的设计是能源材料领域的重要任务之一。本工作根据寻找具有低Pt负载量的高效析氢反应(HER)催化剂的指导原则,结合投影Berry相位描述符,设计发现了性能优异的HER催化剂立方Pt_(7)Sb,其氢吸附Gibbs自由能(ΔG_(H^(*)))甚至小于Pt元素。因此,在降低Pt负载量的情况下,其HER催化活性有望提高。从电子结构分析来看,2个描述符ΔG_(H^(*))和投影Berry相位之间有很好的一致性。由于投影Berry相位完全由体态(波函数相位)决定,这种一致性意味着良好的催化性能与本征电子结构的拓扑性质之间存在着密切的关系。该结果提供了一个很好的HER催化剂候选材料,降低了Pt的负载量,并为展示催化剂本征拓扑性质的作用提供了参考。

关键词：析氢反应催化剂投影Berry相位第一性原理计算

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面向作战决策智能体的融合赋权评估方法

火力与指挥控制 2024年第2期49卷 180-188,194页

作者：张人文赖俊陈希亮赵春宇陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007

在兵棋等对抗性作战实验环境下,通过使用基于强化学习方法训练的智能体进行仿真推演,能够检验作战决策效果,达到辅助决策的目的。针对当前作战决策智能体评估往往采用胜率这一单一数据指标的局限,提出了一种基于融合赋权的综合评估方法... 详细信息

在兵棋等对抗性作战实验环境下,通过使用基于强化学习方法训练的智能体进行仿真推演,能够检验作战决策效果,达到辅助决策的目的。针对当前作战决策智能体评估往往采用胜率这一单一数据指标的局限,提出了一种基于融合赋权的综合评估方法。通过构建涵盖作战决策有效性、作战意图实现性、作战环境适应性、智能体训练效率、智能体训练体系和智能体训练方法等技战术效果指标的评估体系,然后使用主客观方法对不同类型指标进行赋权,再根据指标性质将权值融合进入评估体系,实现基于融合权重的智能体决策效果评估。构建了陆上合成分队进攻作战场景,利用该方法对6个智能体进行评估验证,能够获得智能体的综合排名,有效避免了单一指标的评估局限。该方法对作战决策智能体评估提供了新的思路,符合作战环境需要,具有一定的应用价值。

关键词：作战决策智能体融合赋权评估方法

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一种基于梯度的多智能体元深度强化学习算法

计算机应用研究 2024年第5期41卷 1356-1361页

作者：赵春宇赖俊陈希亮张人文陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007

多智能体系统在自动驾驶、智能物流、医疗协同等多个领域中广泛应用,然而由于技术进步和系统需求的增加,这些系统面临着规模庞大、复杂度高等挑战,常出现训练效率低和适应能力差等问题。为了解决这些问题,将基于梯度的元学习方法扩展到... 详细信息

多智能体系统在自动驾驶、智能物流、医疗协同等多个领域中广泛应用,然而由于技术进步和系统需求的增加,这些系统面临着规模庞大、复杂度高等挑战,常出现训练效率低和适应能力差等问题。为了解决这些问题,将基于梯度的元学习方法扩展到多智能体深度强化学习中,提出一种名为多智能体一阶元近端策略优化(MAMPPO)方法,用于学习多智能体系统的初始模型参数,从而为提高多智能体深度强化学习的性能提供新的视角。该方法充分利用多智能体强化学习过程中的经验数据,通过反复适应,找到在梯度下降方向上最敏感的参数并学习初始参数,使模型训练从最佳起点开始,有效提高了联合策略的决策效率,显著加快了策略变化的速度,面对新情况的适应速度显著加快。在星际争霸Ⅱ上的实验结果表明,MAMPPO方法显著提高了训练速度和适应能力,为后续提高多智能强化学习的训练效率和适应能力提供了一种新的解决方法。

关键词：元学习深度强化学习梯度下降多智能体深度强化学习

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党建品牌建设引领国有企业高质量发展探索

中文科技期刊数据库（文摘版）社会科学

中文科技期刊数据库（文摘版）社会科学 2024年第5期 100-103页

作者：赖俊杰广西北投交通设施有限公司广西南宁530000

国有企业高质量发展需从多个角度着手,党建工作始终是推动国企高质量发展的关键。强化党建品牌建设,凸显党建在国企高质量发展中的作用价值至关重要。本文主要围绕党建品牌建设引领国企高质量发展,首先明确了党建品牌建设的重要性,然后... 详细信息

国有企业高质量发展需从多个角度着手,党建工作始终是推动国企高质量发展的关键。强化党建品牌建设,凸显党建在国企高质量发展中的作用价值至关重要。本文主要围绕党建品牌建设引领国企高质量发展,首先明确了党建品牌建设的重要性,然后介绍了党建品牌建设引领国企高质量发展的路径,最后探讨了优化党建品牌建设的策略,希望有助于更好引领国企高质量发展。

关键词：国有企业党建品牌高质量发展