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低能带隙共轭高分子作为聚合物太阳能电池材料的合成与研究

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低能带隙共轭高分子作为聚合物太阳能电池材料的合成与研究

作者：魏宇锋上海交通大学

学位级别：硕士

本论文首先采用电子给体-受体交替共聚的策略,选择3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)为电子给体单元,1,4,5,8-萘四甲酸二酰亚胺(NBI)的衍生物为电子受体单元,选用Stille偶联聚合的方法,设计并成功合成出了低能带隙的交替共聚高分子P1。其中,成功... 详细信息

本论文首先采用电子给体-受体交替共聚的策略,选择3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)为电子给体单元,1,4,5,8-萘四甲酸二酰亚胺(NBI)的衍生物为电子受体单元,选用Stille偶联聚合的方法,设计并成功合成出了低能带隙的交替共聚高分子P1。其中,成功合成了重要单体2,5-二(三丁基锡)-3,4-乙撑二氧噻吩(2)并解决了其难以提纯的问题,完成了1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NBA)的溴化和酰胺化反应,以及两个单体的Stille偶联聚合反应,最后得到了分子量适中的目标共聚物P1;成功合成出了单体2-三丁基锡-3,4-乙撑二氧噻吩(1),并实现了其与电子受体单元的偶联反应,得到三聚体bis-EDOT-NBI;利用1H NMR、13C NMR、质谱和元素分析对中间体、单体、三聚体及共聚物P1的结构做了表征,证明得到了目标化合物,并且纯度较高。紫外吸收光谱显示三聚体bis-EDOT-NBI在540 nm有最大吸收峰,通过吸收起始位置估算其光学能带隙为1.99 eV。对共聚物P1的热学性能、光学性能和电学性能做了表征,TGA测试显示其热分解温度Td为440℃,显示该材料具有良好的热稳定性;溶液紫外吸收光谱显示其在400到750 nm之间有较大吸收,由其固体紫外吸收起始位置估算其光学能带隙为1.75 eV,属于低能带隙范畴;循环伏安曲线得到其电子亲和势EA (LUMO能级)值为3.90 eV,离子势Ip (HOMO能级)值为5.65 eV,均为同类聚合物中较高者。由共聚物较低的光学能带隙和较宽泛的光谱吸收推断其在太阳能电池材料以及其他光电器件中具有很大的应用前景。本论文第二部分在上一步工作的基础上,成功合成出重要单体2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩(6)并使其参与共聚,用Stille偶联聚合的方法制备出了无规共聚高分子P2。并利用1H NMR、13C NMR和元素分析对其结构进行了表征,证明得到的目标共聚物产物P2纯度很高,用GPC分析了其分子量。对无规共聚物P2的热学性能、光学性能和电学性能做了表征。其热分解温度Td为420℃,显示该材料具有良好的热稳定性;溶液紫外吸收光谱显示其在500到900 nm之间有较大吸收,由其固体薄膜紫外吸收起始位置估算其光学能带隙为1.38 eV,属于低能带隙范畴;循环伏安曲线得到其电子亲和势EA (LUMO能级)值为3.84 eV,离子势Ip (HOMO能级)值为5.22 eV,均为同类聚合物中较高者。由共聚物较低的光学能带隙和较宽泛的光谱吸收推测其在太阳能电池材料以及其他光电器件中具有很大的应用前景。此外,用试验验证了单体(6)固态聚合的现象,得到了蓝黑色导电高分子聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)。

关键词：低能带隙共轭高分子乙撑二氧噻吩萘四甲酸二酰亚胺太阳能电池

窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展

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材料导报 2010年第5期24卷 48-53页

作者：魏宇锋陈相蒋伟朱洪坤上海出入境检验检疫局上海200135

窄带隙共轭聚合物材料是新型太阳能电池的研究热点。按窄带隙聚合物材料的结构分类,简要总结了不同种类窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的设计、合成及器件性能,并指出了该研究领域目前还存在的问题和今后发展的方向。

关键词：窄带隙共轭聚合物太阳能电池能量转换效率

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国内外食品级润滑剂认证及检验监管情况综述

食品工业科技 2013年第7期34卷 45-48页

作者：魏宇锋王文青李晨上海出入境检验检疫局

食品加工机械用润滑剂关系食品安全,关乎人民生命福祉,值得深入研究。美国等西方国家现已制定并实施了针对食品级润滑剂的相对完善的认证监管程序,而我国相关检验监管制度尚存在很多不足,该文总结概述了国外主要发达国家和地区有关食品... 详细信息

食品加工机械用润滑剂关系食品安全,关乎人民生命福祉,值得深入研究。美国等西方国家现已制定并实施了针对食品级润滑剂的相对完善的认证监管程序,而我国相关检验监管制度尚存在很多不足,该文总结概述了国外主要发达国家和地区有关食品级润滑剂的认证监管制度和相关标准,以及我国已制定的相关标准和技术规范,并针对生产和使用情况,指出了我国目前检验监管措施中存在的不足,给出了检验监管工作建议,旨在为我国相关监管部门和企业提供参考。

关键词：食品级润滑剂美国 NSF 相关标准美利坚合众国北美洲检验监管食品安全

气相色谱-硫化学发光检测器法测定车用汽油中5种噻吩类硫化物

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现代化工 2015年第10期35卷 171-174页

作者：魏宇锋吴颖费旭东赵波张继东上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心上海200135 东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

建立了气相色谱-硫化学发光检测器联用法（GC—SCD）同时测定车用汽油中噻吩、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、3-甲基苯并噻吩、5-甲基苯并噻吩含量的分析方法。选择甲基硅氧烷毛细管色谱柱作为分离柱，考察了色谱条件对车用汽油中噻吩类硫化... 详细信息

建立了气相色谱-硫化学发光检测器联用法（GC—SCD）同时测定车用汽油中噻吩、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、3-甲基苯并噻吩、5-甲基苯并噻吩含量的分析方法。选择甲基硅氧烷毛细管色谱柱作为分离柱，考察了色谱条件对车用汽油中噻吩类硫化物分离的影响，确定了合适的SCD检测条件，对噻吩类硫化物进行了准确定性分析。车用汽油中5种噻吩类硫化物的添加回收率在83．56％～115．10％之间，相对标准偏差（RSD）在0．54％～5．54％之间，各待测物在0．50—150．0mg／L质量浓度范围内呈现良好的线性关系，相关系数在0．9962～0．9996之间，样品中各待测物检出限在0．17—0．36mg／kg之间，能够满足车用汽油中微量噻吩类硫化物的定量检测需求。

关键词：车用汽油气相色谱-硫化学发光检测器联用法(GC—SCD) 噻吩硫化物

二维中心切割气相色谱法测定汽油中有机含氧化合物和苯含量

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石油学报（石油加工） 2013年第3期29卷 501-507页

作者：张继东魏宇锋陈俊水王文青石磊上海出入境检验检疫局上海200135 江西出入境检验检疫局江西南昌330002

采用二维中心切割气相色谱法测定了汽油中有机含氧化合物和苯含量。通过实验优化了色谱分析条件,确定了汽油中常见有机含氧化合物和苯分别在柱切换和不切换时的保留时间,建立了双柱定性和定量分析方法。该方法具有系统死体积小、切割时... 详细信息

采用二维中心切割气相色谱法测定了汽油中有机含氧化合物和苯含量。通过实验优化了色谱分析条件,确定了汽油中常见有机含氧化合物和苯分别在柱切换和不切换时的保留时间,建立了双柱定性和定量分析方法。该方法具有系统死体积小、切割时基线波动小、保留时间重复性好等特点,系统性能可靠。方法的重复性及再现性好,回收率高,符合欧洲标准EN 13132和EN 12177的技术要求,可以用于汽油中有机含氧化合物和苯含量的测定。

关键词：汽油有机含氧化合物苯二维气相色谱中心切割技术

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红外测温技术在表面温升快速检测中的应用

自动化仪表 2011年第5期32卷 83-86页

作者：段冀渊张琳魏宇锋李计融汤君茂潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 上海出入境检验检疫局上海200135

将红外测温系统(ITMS)应用于电器产品可触及表面温升的检测中,引入光学图像以增强红外图像的可视性,建立了一套电器产品的安全性能快速检测系统。分析了系统功能模块和系统构架,阐述了系统的工作流程和检测方法。试验检测表明,该测温系... 详细信息

将红外测温系统(ITMS)应用于电器产品可触及表面温升的检测中,引入光学图像以增强红外图像的可视性,建立了一套电器产品的安全性能快速检测系统。分析了系统功能模块和系统构架,阐述了系统的工作流程和检测方法。试验检测表明,该测温系统可以应用于一线检验现场和企业生产现场的产品在线检测工作中,提高了检测的快速性及准确性。

关键词：快速检测红外测温热像仪图像处理

气相色谱-脉冲放电氦离子化检测器法同时测定乙烯或丙烯中5种无机气体

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理化检验（化学分册） 2019年第8期55卷 945-948页

作者：殷豪封伟名魏宇锋丁磊中华人民共和国上海海关

用带脉冲放电氦离子化检测器的气相色谱法同时测定乙烯或丙烯中氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳和氮气等5种无机气体的含量。充分气化的样品注入色谱仪,借助仪器的高度集约化操作程序及阀系统切换功能,样品流经2根微填充色谱柱,先后使... 详细信息

用带脉冲放电氦离子化检测器的气相色谱法同时测定乙烯或丙烯中氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳和氮气等5种无机气体的含量。充分气化的样品注入色谱仪,借助仪器的高度集约化操作程序及阀系统切换功能,样品流经2根微填充色谱柱,先后使氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳和氮气等5种气体得到分离和测定。这5种气体的体积分数均在0.50~10.0mL·m^-3内与其对应的峰面积呈线性关系,上述5种气体的检出限(3S/N)依次为0.02,0.01,0.02,0.03,0.01mL·m^-3。对一组5种气体的混合标准气体进行8次重复测定,其保留时间的相对标准偏差在0.040%~0.15%之间,其峰面积的相对标准偏差在0.98%~2.3%之间,证明此方法同时测定5种气体的重复性良好。对另一组5种气体的混合标准气体进行6次平行测定,测定值与已知值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于1.0%。

关键词：气相色谱法脉冲放电氦离子化检测器乙烯丙烯无机气体

国内涂料强制性标准研究及进口涂料检验监管对策探讨

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涂料工业 2012年第11期42卷 53-56页

作者：陈俊水张继东魏宇锋石磊上海出入境检验检疫局上海200135 江西出入境检验检疫局南昌330002

介绍了涂料可能引发的危害,对其风险进行了评估,对我国现阶段有关涂料的强制性国家标准进行了梳理研究,概述了我国出入境检验检疫部门对进口涂料的检验监管政策措施,指出了进口涂料检验监管过程中存在的一些问题,提出了进一步加强和改... 详细信息

介绍了涂料可能引发的危害,对其风险进行了评估,对我国现阶段有关涂料的强制性国家标准进行了梳理研究,概述了我国出入境检验检疫部门对进口涂料的检验监管政策措施,指出了进口涂料检验监管过程中存在的一些问题,提出了进一步加强和改善进口涂料检验监管方法的建议,便于我国广大涂料进口商和使用企业了解检验检疫机构监管政策,积极应对涂料风险,促进涂料行业健康发展。

关键词：强制性国家标准涂料检验监管风险分析

液相萃取/离子色谱法测定车用汽柴油中5种无机阴离子

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分析测试学报 2016年第1期35卷 68-73页

作者：吴颖邱丰陈俊水魏宇锋林苗东华大学化学化工与生物工程学院生态纺织教育部重点实验室上海201620 上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心上海200135

建立了抑制型电导离子色谱法同时分离检测车用汽柴油中F^-,Cl^-,Br^-,NO_3^-,SO_4^(2-)5种无机阴离子含量的分析方法。样品用90%甲醇水溶液超声振荡提取,经离心分层,水相用0.22μm混合纤维微孔滤膜过滤,以15 mmol/L的KOH为淋洗液,外标... 详细信息

建立了抑制型电导离子色谱法同时分离检测车用汽柴油中F^-,Cl^-,Br^-,NO_3^-,SO_4^(2-)5种无机阴离子含量的分析方法。样品用90%甲醇水溶液超声振荡提取,经离心分层,水相用0.22μm混合纤维微孔滤膜过滤,以15 mmol/L的KOH为淋洗液,外标法定量。结果显示,5种阴离子在0.50~20.00 mg/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数均不低于0.999,方法检出限(LOD)为0.01~0.04 mg/kg。在低、中、高3个加标水平下,汽油中各离子的平均加标回收率为87.6%~109.7%,相对标准偏差(RSD)为0.4%~3.5%;柴油中各离子的平均加标回收率为86.8%~110.0%,RSD为0.1%~2.9%。该方法前处理简便,灵敏度高,重复性和再现性好,适用于车用汽柴油中常见无机阴离子含量的测定。

关键词：离子色谱无机阴离子液相萃取汽油柴油