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Surface energy-driven solution epitaxial growth of anatase TiO_(2) homostructures for overall water splitting

Journal of Materials Science & Technology 2020年第11期42卷 139-144页

作者： Shi Li Luoyuan Ruan shanpeng wang Zhiyu wang Zhaohui Ren Gaorong Han State Key Laboratory of Silicon Materials School of Materials Science and EngineeringCyrus Tang Center for Sensor Materials and ApplicationZhejiang UniversityHangzhou310027China State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinan250100China

Titanium dioxide(TiO_(2))has been extensively investigated as a photocatalyst for water splitting to produce ***,an overall water splitting by using anatase TiO_(2) is extremely difficult due to the short lifetime of *** this work,we propose that a surface energy decrease from{001}to{101}of anatase TiO_(2) is able to drive an epitaxial growth.A novel anatase TiO_(2) homostructure has been successfully synthesized via a facile hydrothermal route,where{101}semi-pyramid nanoparticles epitaxially grew on the both sides of the{001}*** epitaxial relationship between the nanoparticles and the nanosheets has been characterized to be{001}//{001}of anatase TiO_(2).For the first time,it is interesting to find that the homostructure with 12 wt%of{101}semi-pyramid can significantly improve the H2 evolution rate by nearly 5 times compared to the pure nanosheets under the ultraviolet *** importantly,such homostructure enables 10.78μmol g-1h-1 of O_(2) production whereas the pure nanosheets cannot evolve detectable O_(2) ***,the time-resolved photoluminescence analysis indicates that the mean lifetime of the holes is increased from 2.20 ns of the nanosheets to 3.59 ns of the homostructure,accounting for the observed overall water *** findings suggest that constructing a homostructure by a surface energy strategy could be promising towards overall water splitting,which may be applicable to other photocatalytic materials.

关键词： {001} {101} Homostructure Anatase TiO2 Overall water splitting

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Recent progress in terahertz modulation using photonic structures based on two-dimensional materials

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InfoMat 2021年第10期3卷 1110-1133页

作者： Ziming wang Jie Qiao Shuqi Zhao Shilei wang Chuan He Xutang Tao shanpeng wang State Key Laboratory of Crystal Materials Institute of Crystal MaterialsShandong UniversityJinanChina School of Materials Science&Engineering Beijing Institute of TechnologyBeijingChina

Terahertz(THz)technology has attracted great attention in the past few decades for its unique applications in various fields,including spectroscopy,noninvasive detection,wireless communications,and *** parallel to this,the practical,fast,and broadband modulation of THz waves is becoming ***-dimensional(2D)materials exhibit unusual optical and electrical properties,which has prompted tremendous interest and significant advances in THz *** review provides the recent progress in 2D materials-based THz modulators,outlining the operating principles,including all-optical,electro-optic,magneto-optic,and other exotic *** focus on the recent advances in THz modulation by the designed photonic structures,such as heterostructure,metamaterial,capacitor,optical cavity,and waveguide ***,we discussed the challenges and opportunities for 2D materials-based THz modulators and presented our prospects for the future development.

关键词： 2D material optoelectronic device photonic structure terahertz modulation

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Theoretical and experimental design of Pt-Co（OH）2 electrocatalyst for efficient HER performance in alkaline solution

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Progress in Natural Science:Materials International 2019年第3期29卷 356-361页

作者： Haijun Wu Xiaoqing Zuo shanpeng wang Jun-Wen Yin Yan-Ning Zhang Jialin Chen School of Materials Science and Engineering Kunming University of Science and Technology State Key Laboratory of New Technologies for Comprehensive Utilization of Rare and Precious Metals Beijing Computational Science Research Center Institute of Fundamental and Frontier Sciences University of Electronic Science and Technology of China

Design efficient electrocatalysts become significant for the hydrogen evolution reaction （HER） in alkaline ***,the HER performance on Pt-Co（OH）2 has been investigated by using DFT *** with pure Pt,the Pt-Co（OH）2 shows excellent hydrogen binding energy （-0.29 eV） and hydrogen adsorption free energy （0.02 eV）.More strikingly,the water dissociation process on Pt-Co（OH）2 is an exothermic reaction while that of Pt is an endothermic reaction,demonstrating that the Pt-Co（OH）2is an excellent catalyst for HER in alkaline *** the two-step electrodepositions was used to fabricate Pt-Co（OH）2 on the carbon paper （CP）.The Pt-Co（OH）2/CP shows the lowest overpotential of only 37.6 mV at a current density of 10 mA cm-2in 0.1M KOH,the smallest Tafel slope of58 mV dec-1and the good stability for 20000s without obvious degradation.

关键词： OH Theoretical and experimental design of Pt-Co HER electrocatalyst for efficient HER performance in alkaline solution

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High-Energy Tunable 6.5-12 μm Picosecond Mid-Infrared Radiation Generated from Optical Parametric Amplifier Based on LiInSe_(2) Crystal

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 457-462页

作者： Zhang Jingjing wang Shilei Yang Feng wang shanpeng Gao Hongwei Bo Yong Cui Dafu Tao Xutang Peng Qinjun Key Lab of Solid State Laser Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinan 250100ShandongChina

We report high-energy tunable 6.5-12 μm ps mid-infrared radiation generation based on OPA pumped using 1064 nm laser in LISe *** simulated the relationship between the idler energy and crystal *** optimum LISe length of 4 mm was used to enhance the idler energy *** a pump energy of ~9.4 mJ, energy levels of ~146 and of ~27 μJ are generated at 6.5 μm and 12 μm, *** highest energy of ~205 μJ is achieved at 8.1 μm at a pump energy of ~19 ***, the angular and spectral width acceptance are measured.

关键词： tunable mid-infrared radiation nonlinear optical crystal LiInSe2 crystal optical parametric amplifier

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TS-1分子筛Lewis酸性的理论研究

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催化学报 2009年第1期30卷 24-30页

作者：王伊蕾邢双英曹亮王善鹏周丹红辽宁师范大学化学化工学院功能材料化学研究所辽宁大连116029

应用密度泛函理论和量子力学与分子力学联合的ONIOM2方法对含Ti的MFI分子筛(TS-1)中Ti4+离子在三种不同骨架落位上所表现的Lewis酸性进行了理论研究.利用碱性探针分子(CO,NH3,乙腈和吡啶)在骨架Ti活性中心的吸附作用,对吸附络合物的几... 详细信息

应用密度泛函理论和量子力学与分子力学联合的ONIOM2方法对含Ti的MFI分子筛(TS-1)中Ti4+离子在三种不同骨架落位上所表现的Lewis酸性进行了理论研究.利用碱性探针分子(CO,NH3,乙腈和吡啶)在骨架Ti活性中心的吸附作用,对吸附络合物的几何结构和吸附能进行了计算,并通过自然键轨道(NBO)分析考察了吸附络合物的电子结构.结果表明,骨架Ti在T12位表现出明显的Lewis酸性,对NH3分子有较强的吸附作用.NBO分析表明,骨架Ti活性中心的Lewis酸性是由于Ti-O键的空σ反键轨道接受碱性探针分子提供的孤对电子;NH3分子吸附导致Ti4+离子由近正四面体中心对称变为五配位的三角双锥对称.

关键词：钛硅分子筛 Lewis酸性吸附密度泛函理论自然键轨道分析

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ZSM-5分子筛中相邻酸性位的酸性强度及其对乙烯质子化反应影响的理论计算

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催化学报 2009年第4期30卷 305-311页

作者：王善鹏王伊蕾曹亮邢双英周丹红辽宁师范大学化学化工学院功能材料化学研究所辽宁大连116029

应用量子力学与分子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)方法,对ZSM-5分子筛中与T6,T9和T12位相邻的骨架铝的落位稳定性以及酸性强度进行了理论计算.根据Si/Al替代能确定了最稳定的相邻酸性位在Al6-Al6位,其次是Al6-Al9位,通过(Si/A... 详细信息

应用量子力学与分子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)方法,对ZSM-5分子筛中与T6,T9和T12位相邻的骨架铝的落位稳定性以及酸性强度进行了理论计算.根据Si/Al替代能确定了最稳定的相邻酸性位在Al6-Al6位,其次是Al6-Al9位,通过(Si/Al,H)替代能计算确定了氢质子的落位.计算结果证明了相邻骨架铝会导致酸性强度降低,而且Al6-Al9位的酸性低于Al6-Al6位.应用密度泛函理论方法进一步考察了相邻酸性位对乙烯分子吸附和质子化反应历程的影响.结果表明,-Al-O-Si-O-Al-结构的相邻酸性位对乙烯分子的吸附以及质子化反应历程有明显影响,尤其是使乙醇盐产物更不稳定.

关键词： ZSM-5分子筛相邻酸性位乙烯质子化 ONIOM方法

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大尺寸红外非线性光学晶体LiInSe2的生长与退火研究

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人工晶体学报 2020年第8期49卷 1499-1504页

作者：熊希希王世磊贾宁王善朋陶绪堂山东大学晶体材料国家重点实验室晶体材料研究所济南250100

硒铟锂(LiInSe2,LISe)晶体在长波红外激光领域有重要应用价值。目前高质量、大尺寸LISe晶体的稳定生长仍然面临挑战,通过气氛退火后处理工艺能够有效提高晶体光学质量。本文采用定向籽晶垂直布里奇曼法,通过精确控制籽晶熔接,实现大尺寸... 详细信息

硒铟锂(LiInSe2,LISe)晶体在长波红外激光领域有重要应用价值。目前高质量、大尺寸LISe晶体的稳定生长仍然面临挑战,通过气氛退火后处理工艺能够有效提高晶体光学质量。本文采用定向籽晶垂直布里奇曼法,通过精确控制籽晶熔接,实现大尺寸(∅40 mm×60 mm)LISe晶体的批量稳定制备,为目前国际上报道的最大尺寸LISe晶体。另外,系统探索了LISe晶体的退火工艺,研究表明在740℃、LISe本征气氛下退火150 h,可以明显提高LISe晶体器件光学质量。

关键词：红外非线性光学晶体硒铟锂单晶垂直布里奇曼法晶体生长晶体退火

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消防救援队伍应急通信保障体系存在的问题及完善措施

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今日消防 2022年第9期7卷 136-138页

作者：张思敏王善鹏嘉兴市消防救援支队浙江嘉兴314050

随着消防应急通信逐渐深入发展,消防应急通信保障体系在信息建设和应用方面所面临的新状况、新问题日益增多。以消防应急通信保障体系为研究对象,介绍了应急通信保障体系的必要性,结合自身工作经验,梳理了消防应急通信保障体系中存在的... 详细信息

随着消防应急通信逐渐深入发展,消防应急通信保障体系在信息建设和应用方面所面临的新状况、新问题日益增多。以消防应急通信保障体系为研究对象,介绍了应急通信保障体系的必要性,结合自身工作经验,梳理了消防应急通信保障体系中存在的问题,并提出针对性完善措施,以期为完善应急通信保障体系的建设提供参考。

关键词：消防救援应急通信通信技术保障体系

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“赫拉”小行星撞击探测任务浅析

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宇航学报 2024年第10期45卷 I0001-I0009页

作者：张杰王善澎张天翼曹鸿谦韩承志田百义顾征张熇北京空间飞行器总体设计部北京100094

“赫拉”(Hera)任务是由欧空局(ESA)主导并与美国国家航空航天局(NASA)合作开展的行星防御任务之一,通过对“双小行星重定向测试”(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务撞击的“迪蒂莫斯”(Didymos)双星小行星系统开展近距离探... 详细信息

“赫拉”(Hera)任务是由欧空局(ESA)主导并与美国国家航空航天局(NASA)合作开展的行星防御任务之一,通过对“双小行星重定向测试”(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务撞击的“迪蒂莫斯”(Didymos)双星小行星系统开展近距离探测、物理特性表征及精确定轨等工作,从而实现撞击后小行星偏转评估、撞击坑产生和演化评估、撞击过程能量传递效率的评估,以此验证撞击防御的有效性并为后续合理有效的撞击防御方案设计提供重要的数据支撑。此外,任务通过撞击翻出的小行星表层以下物质的探测进一步研究太阳系早期小行星形成过程等科学问题。本文概述“赫拉”探测任务探测器设计、载荷配置、立方星设计、任务过程等工程实施特点,针对未来中国小行星防御技术的发展和规划提出思考和建议。

关键词：赫拉小行星防御撞击效能评估小行星探测立方星

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地月云网:跨域融合一体的地月空间网络

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中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 43-50页

作者：乔梁李承昊王善澎李炯卉刘雷徐勇燕洪成孙哲蕾北京空间飞行器总体设计部北京100094

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测... 详细信息

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测任务带来颠覆性变革,可以实现全时段测控、高效数据回传、器间任务协同等。然而,地月云网具有高动态、大时延、强异构特点,这给地月空间组网带来了挑战。对地月空间网络发展与特点进行了分析,构建了适应地月空间特征及满足未来深空探测网络节点互联需求的地月云网协议栈,具有一体化、通用化、分层化、智能化、国际化的特点,并对其数据面和控制面设计进行了阐述。同时对未来地月云网协议发展进行了展望,提出了关键技术。

关键词：地月云网跨域融合地月空间网络协议栈

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