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From charge storage mechanism to performance:A strategy toward boosted lithium/sodium storage through heterostructure optimization

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Journal of Energy Chemistry 2024年第1期88卷 112-124,I0003页

作者： Xiaoke Zhang guangfa Deng Mianying Huang Zhaohui Xu Jianlin Huang Xuan Xu Zhiguang Xu Maochan Li Lei Hu Xiaoming Lin Key Laboratory of Theoretical Chemistry of Environment Ministry of EducationSchool of ChemistrySouth China Normal UniversityGuangzhou 510006GuangdongChina Anhui Laboratory of Functional Coordinated Complexes for Materials Chemistry and Application School of Chemical and Environmental EngineeringAnhui Polytechnic UniversityWuhu 241000AnhuiChina National Engineering Research Center for Carbohydrate Synthesis Key Lab of Fluorine and Silicon for Energy Materials and Chemistry of Ministry of EducationJiangxi Normal UniversityNanchang 330022JiangxiChina

Solving the problems of low electrical conductivity and poor cycling durability in transition metal oxidesbased anode materials for lithium-ion batteries(LIBs)and sodium-ion batteries(SIBs)has already turned into an urgent requirement.In this paper,we successfully synthesized Co_(2)VO_(4)/Co compounds with Co-VMOF(metal-organic framework)as a sacrificial template and investigated their electrochemical mechanism in order to improve the electrochemical properties of LIBs and SIBs.The optimized heaping configuration and the existence of metallic Co catalyzed the formation of radical ions,thereby facilitating higher conductivity,shortening Li+and Na+transport paths,and providing more active sites.Co_(2)VO_(4)/Co constructed with 2-methylimidazole as a ligand showed a discharge capacity of 1605.1 mA h g^(-1)after 300 cycles at 0.1 A g^(-1)in LIB and 677.2 mA h g^(-1)in SIB.Density functional theory(DFT)calculation emphasizes the crucial role of Co_(2)VO_(4)/Co in enhancing electrode conductivity,decreasing the migratory energy barrier,and thereby strengthening electrochemical properties.This heterostructure building technique may pave the way for the development of high-performance LIBs and SIBs.Furthermore,the problem of the low first-loop coulombic efficiency faced by transition metal oxides is improved.

关键词： Metal-organic framework Heterostructure Lithium-ion batteries Sodium-ion batteries DFT calculation

A family of oligo(p-phenylenevinylene)derivative aggregation-induced emission probes:Ultrasensitive,rapid,and anti-interfering fluorescent sensing of perchlorate via precise alkyl chain length modulation

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聚集体(英文)

聚集体(英文) 2023年第2期4卷 183-192页

作者： Fangfang Xiao Yushu Li Jiguang Li Da Lei guangfa wang Tianshi Zhang Xiaoyun Hu Xincun Dou Xinjiang Key Laboratory of Explosives Safety Science Xinjiang Technical Institute of Physics&ChemistryChinese Academy of SciencesUrumqiChina Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijingChina

The precise regulation of interactions provided by aggregation-induced emission(AIE)probes is of considerable significance for improving the sensing performance in the field of on-site detection.Here,a highly sensitive perchlorate detection probe was designed by precisely modulating the van der Waals interactions by adjusting the length of the alkyl chain.The optimized AIE probe demonstrated superior perchlorate detection performance owing to its strong van der Waals interactions with perchlorate,including a low detection limit(53.81 nM),rapid response(<5 s),and excellent specificity even in the presence of 16 interfering anions.In addition,a hydrogel-based device loaded with the probe was constructed to achieve ultrasensitive recognition of perchlorate particles with a detection limit as low as 15 fg under a fluorescence microscope.Moreover,the practicality of the probe was further verified by employing a sensing chip in a portable detector,and thus the probe has been proven to be highly promising for trace perchlorate monitoring in real scenarios.We expect the present study to be of great value for the efficient design of high-performance fluorescent probes.

关键词： aggregation-induced emission explosive detection fluorescent probe perchlorate trace sensing

Hydrothermal synthesis of blue-emitting YPO4：Yb3＋ nanophosphor

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Frontiers of Materials Science 2016年第2期10卷 197-202页

作者： guangfa wang Linhui GAO Hongliang ZHU Weijie ZHOU College of Materials and Textiles Zhejiang Sci-Tech University Hangzhou 310018 China

The blue-emitting YPO4 phosphors doped with Yb3＋ were prepared by a simple hydrothermal method. All the products were characterized by XRD and TEM, which revealed that they were zircon structure with leaf-like morphology. According to the analysis of photoluminescence spectra, upon ultraviolet （275 nm） excitation, the Yb3＋ doped YPO4 phosphor showed an intense blue emission composed of two main bands at 420 and 620 nm assigned to charge transfer state （CTS） → 2Fs/2 and CTS →ZF7/2, respectively. Moreover, the optimum doping concentration of Yb3＋ in YPO4 phosphor was 1%, which exhibited the maximum emission intensity. The possible physical mechanism of concentration quenching was discussed, and the critical transfer distance determined to be 23.889 A. In particular, the color purity of the as-synthesized Yb3＋ doped YPO4 phosphor was as high as 83%, which made it an excellent candidate for blue-emitting materials.

关键词： blue-emitting nanophosphors hydrothermal synthesis luminescence Yb3＋ doped YPO4

三层组合陶瓷复合装甲的抗侵彻性能及其损伤机制

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兵工学报 2024年第1期45卷 44-57页

作者：余毅磊王晓东任文科高光发南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211

为了研究相同面密度下Kevlar/SiC-TC4-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合靶板的复合结构参数对其抗弹性能的影响和失效机理,选用4组不同厚度组合的靶板试样,并使用12.7 mm穿燃弹以相同着靶速度(488 m/s)进行弹道冲击实验。使用扫描电子显微... 详细信息

为了研究相同面密度下Kevlar/SiC-TC4-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合靶板的复合结构参数对其抗弹性能的影响和失效机理,选用4组不同厚度组合的靶板试样,并使用12.7 mm穿燃弹以相同着靶速度(488 m/s)进行弹道冲击实验。使用扫描电子显微镜(SEM)研究复合装甲板在弹道侵彻下的损伤模式。实验结果表明:在所述实验条件下8 mm+2 mm+10 mm厚度组合的Kevlar/SiC-TC4-UHMWPE复合靶板是最佳的抗侵彻工程应用结构;在同等面密度条件下,将1 mm厚陶瓷替换成同等面密度的TC4钛合金背板(约0.5 mm厚)时,复合装甲板的抗弹道侵彻性能提升了约29.69%,可见钛合金的结构参数对复合装甲板抗弹性能的影响权重大于SiC;钛合金背板面密度的增加不仅增强了对陶瓷的支撑作用,而且增加了弹-靶作用时间,提升了复合靶板的整体防护性能;12.7 mm穿燃弹侵彻后复合装甲板的损伤模式包括SiC碎裂、钛合金背板少量隆起变形及十字形拉伸撕裂损伤、UHMWPE层合纤维背板剪切断裂、层间分离和纤维拉伸;在整体复合装甲的设计中,应将高抗剪材料放置在背板的前几层,将高抗拉材料放置在背板后几层,以充分利用每种材料。

关键词：陶瓷复合装甲抗弹性能损伤机制超高分子量聚乙烯 12.7 mm穿燃弹

基于PMV的多区域暖通空调事件触发间歇控制研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 99-104页

作者：宋广发梅俊中南民族大学数学与统计学学院武汉430074

提高建筑能源管理效率一直是研究的热点问题,尤其是暖通空调(HVAC)作为主要的能源消耗者.本研究针对多区域HVAC系统,提出了一种基于预测平均感觉值(PMV)的事件触发间歇控制策略,旨在提升建筑的能源管理效率及室内热舒适度.将PMV指数范... 详细信息

提高建筑能源管理效率一直是研究的热点问题,尤其是暖通空调(HVAC)作为主要的能源消耗者.本研究针对多区域HVAC系统,提出了一种基于预测平均感觉值(PMV)的事件触发间歇控制策略,旨在提升建筑的能源管理效率及室内热舒适度.将PMV指数范围作为事件触发间歇控制的规则,设计了相应的间歇控制器,可以得到多区域HVAC系统室内温度维持在可接受范围内的可行条件,同时排除了Zeno行为;通过数值仿真与连续控制策略的对比分析,证实了该控制策略在提供良好热舒适性的同时,具有显著的节能优势.

关键词：多区域暖通空调系统事件触发控制 PMV 间歇控制

多孔钛合金夹芯层陶瓷/UHMWPE复合结构的抗侵彻性能

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 1-14页

作者：马铭辉武一丁王晓东余毅磊王伯通高光发南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

陶瓷/纤维复合装甲的纤维背板由于其刚度较低,无法为陶瓷面板提供足够的支撑,削弱了陶瓷面板对弹丸的侵蚀作用。为了增强复合装甲的整体结构刚度,在陶瓷/纤维复合装甲中加入了金属夹芯层材料,通过试验和数值模拟研究了夹芯复合装甲对12.... 详细信息

陶瓷/纤维复合装甲的纤维背板由于其刚度较低,无法为陶瓷面板提供足够的支撑,削弱了陶瓷面板对弹丸的侵蚀作用。为了增强复合装甲的整体结构刚度,在陶瓷/纤维复合装甲中加入了金属夹芯层材料,通过试验和数值模拟研究了夹芯复合装甲对12.7 mm穿燃弹的抗弹性能。试验结果表明,穿燃弹弹芯表现出脆性断裂的失效模式,复合材料装甲表现出多种失效模式,包括夹芯层的花瓣形扩孔,UHMWPE(ultra-high molecular weight polyethylene)层压板的分层和凸起变形。建立了三维数值模型来分析整个弹道响应的演变,通过试验结果验证了模拟的准确性。模拟结果表明,12.7 mm穿燃弹的被甲会对陶瓷造成损伤,同时陶瓷会侵蚀弹芯的尖卵形头部,使弹芯头部变钝从而削弱弹芯对UHMWPE背板的侵彻能力。残余弹体的动能大部分由UHMWPE层吸收,UHMWPE层压板的失效模式会随着层数的增加由剪切失效转变为拉伸失效占主导地位。此外,作为夹芯层的多孔TC4板能够为陶瓷面板提供支撑,提高陶瓷面板的吸能效果以及弹体的侵蚀作用,并且12 mm孔径的TC4夹芯层能够提供更大的刚度支撑,使整体复合结构的吸能效率提升10%。

关键词：陶瓷复合装甲多孔夹芯层 UHMWPE 12.7 mm穿燃弹

酿酒酵母和异常汉逊酵母混合发酵黄酒工艺研究

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中国食品学报 2024年第1期24卷 146-159页

作者：郑超群陈晨蒋予箭张蕾谢广发浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310018 浙江树人学院生物与环境工程学院浙江省污染暴露与健康干预重点实验室杭州310015

以酿酒酵母和异常汉逊酵母为黄酒发酵菌种,分别考察2种酵母对18°Bx糖化液的发酵特性,结果表明酿酒酵母产酒精(9.9%vol)能力强于异常汉逊酵母(6.8%vol),异常汉逊酵母产挥发酯(2.41 g/L)显著高于酿酒酵母(0.53 g/L)。比较混菌发酵途径,... 详细信息

以酿酒酵母和异常汉逊酵母为黄酒发酵菌种,分别考察2种酵母对18°Bx糖化液的发酵特性,结果表明酿酒酵母产酒精(9.9%vol)能力强于异常汉逊酵母(6.8%vol),异常汉逊酵母产挥发酯(2.41 g/L)显著高于酿酒酵母(0.53 g/L)。比较混菌发酵途径,顺序混合发酵酒精度(8.1%vol)略低于同时混合发酵酒精度(8.7%vol),挥发酯含量(1.59 g/L)显著高于同时混合发酵(0.56 g/L)(P<0.05),结合发酵过程理化指标和感官评价结果,选择顺序混合发酵途径较为合适。通过单因素和Box-Benhnken中心组合试验设计,选择主发酵温度、pH值、酵母接种量3个因素对顺序混合发酵黄酒产品的挥发酯含量进行响应面优化,结果显示:顺序混合发酵黄酒的最佳参数为:发酵温度31.5℃,接种量1.0×10~7个/mL,pH 4.2。验证试验表明,在此条件下顺序混合发酵黄酒的挥发酯含量为(1.66±0.028)g/L,与预测值1.70 g/L相差不大,比酿酒酵母单独发酵提高213%。本研究为非酿酒酵母在黄酒发酵上的应用奠定了基础。

关键词：异常汉逊酵母混合菌种黄酒发酵曲线工艺优化

Kevlar29纱线动态拉伸力学性能与本构方程

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爆炸与冲击 2024年第1期44卷 47-59页

作者：周玄徐立志任文科高光发南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

为了能够清晰地表征芳纶纱线在不同应变率下的力学行为,进行了Kevlar29纱线的准静态和动态拉伸试验,结合分离式霍普金森拉杆理论和运动目标追踪法,获得了Kevlar29纱线在不同应变率下的应力-应变曲线,分析了纱线动态拉伸的变形与断裂过程... 详细信息

为了能够清晰地表征芳纶纱线在不同应变率下的力学行为,进行了Kevlar29纱线的准静态和动态拉伸试验,结合分离式霍普金森拉杆理论和运动目标追踪法,获得了Kevlar29纱线在不同应变率下的应力-应变曲线,分析了纱线动态拉伸的变形与断裂过程,揭示了Kevlar29纱线力学性能的应变率效应;通过最小二乘法拟合得到了基于纱线应变率效应的黏弹性本构方程,分析了三元件和五元件本构模型的差异及适用性。结果表明:随着应变率升高,Kevlar29纱线的断裂应变减小,拉伸强度和韧性先增大后减小,拉伸模量先增大后趋于稳定;五元件黏弹性本构模型能够较好地表征纱线力学性能的应变率效应。

关键词： Kevlar纤维拉伸力学性能黏弹性本构模型应变率效应

增材制造TiB/Ti复合材料网状组织形成与力学性能

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材料工程 2024年第2期52卷 31-39页

作者：韩远飞方旻翰张亮孙中刚黄光法吕维洁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 上海材料研究所上海3D打印材料工程技术研究中心上海200437 南京工业大学材料科学与工程学院先进材料研究院南京210009

采用快速凝固技术将TiB直接植入基体钛合金,形成一种新型超细网状结构钛基复合材料(titanium matrix composites,TMCs)粉体,并采用激光增材制造技术,制备出一种等轴网状和柱状网状组织交替分布的新型钛基复合材料,系统分析和讨论增材制... 详细信息

采用快速凝固技术将TiB直接植入基体钛合金,形成一种新型超细网状结构钛基复合材料(titanium matrix composites,TMCs)粉体,并采用激光增材制造技术,制备出一种等轴网状和柱状网状组织交替分布的新型钛基复合材料,系统分析和讨论增材制造TMCs超常凝固网状组织形成机制与力学特性。研究发现:增材制造TiB/Ti复合材料网状组织(约9μm)主要由原位自生纳米TiB晶须组成,呈现B27和Bf两种晶体结构;B元素的直接引入,易于在凝固界面形成成分过冷,不仅促使交替形成等轴网状组织和柱状网状结构,也同步细化基体晶粒尺寸,实现基体合金片层α相的等轴化。经原位力学观察分析发现,增材制造形成的原位自生纳米TiB网状组织结构,不仅能够抑制裂纹偏转并钝化裂纹,还将大量滑移迹线聚集于网络结构内部,并在晶界诱发高密度位错,限制材料的塑性变形,大幅度提高了复合材料的强度,增材制造TiB/Ti复合材料抗拉强度提高42%,伸长率保持在约10%。

关键词：增材制造钛基复合材料网状结构力学性能