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Polarized imaging dynamic light scattering for simultaneous measurement of nanoparticle size and morphology

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Particuology 2024年第2期85卷 213-223页

作者： Bingyao Wang tianyi cai Xiaoshu cai Wu Zhou Zeqi Liu Schoolof Energy and Power Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai200093China Shanghai Key Laboratory of Multiphase Flow and Heat Transfer in Power Engineering Shanghai200093China Jiaxing MeaParTech Instrument Technology Co. LtdZhejiang314000China

The performance of nanoparticles is often affected by particle size and ***,electron microscopy or atomic force microscopy is typically utilized to determine the size and morphology of ***,there are issues such as difficult sample preparation,long processing times,and challenges in quantitative ***,it is of great significance to develop a fast,accu-rate,and statistical method to measure the size and morphology of *** this study,a new method,called polarized imaging dynamic light scattering(PIDLS),is *** nanoparticles are irradiated with a vertical linearly polarized laser beam,and a polarization camera collected the dynamic light scattering images of particles at four different polarization directions(0°,45°,90°,and 135°)at a scattering angle of 90°.The average particle size and distribution are obtained using the imaging dy-namic light scattering method at 0°polarization direction,and the morphology of the particles is ob-tained based on the depolarization patterns of the scattered *** optical sphericityΦis defined based on the degree of linear polarization(DoLP).It is also implemented for the quantitative evaluation of the sphericity of the nanoparticles,including spherical,octahedral,nanoplate,nanorod,and linear *** with the Poincarésphere parameterψ,the morphology of the nanoparticles can be roughly *** addition,PIDLS enables the measurement of particle size and morphology distributions simultaneously for evaluating the uniformity of *** effectiveness of PIDLS is verified by the measurement of five kinds of industrial titanium dioxide as well.

关键词： Imaging dynamic light scattering Polarized light scattering Non-spherical nanoparticles Morphology Online measurement

Operando modeling and measurements:Powerful tools for revealing the mechanism of alkali carbonate-based sorbents for CO_(2)capture in real conditions

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Frontiers in Energy 2023年第3期17卷 380-389页

作者： tianyi cai Mengshi WANG Xiaoping CHEN Ye WU Jiliang MA Wu ZHOU School of Energy and Power Engineering Shanghai Key Laboratory of Multiphase Flow and Heat Transfer in Power EngineeringUniversity of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093China Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of the Ministry of Education School of Energy and EnvironmentSoutheast UniversityNanjing 210096China Key Laboratory of Thermal Control of Electronic Equipment and Advanced Combustion Laboratory of the Ministry of Industry and Information Technology School of Energy and Power EngineeringNanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China

Alkalicarbonate-based sorbents(ACSs),including Na_(2)CO_(3)-and K2CO_(3)-based sorbents,are promising for CO_(2)***,the complex sorbent components and operation conditions lead to the versatile kinetics of CO_(2)sorption on these *** paper proposed that operando modeling and measurements are powerful tools to understand the mechanism of sorbents in real operating conditions,facilitating the sorbent development,reactor design,and operation parameter *** reviewed the theoretical simulation achievements during the development of *** elucidated the findings obtained by utilizing density functional theory(DFT)calculations,ab initio molecular dynamics(AIMD)simulations,and classical molecular dynamics(CMD)simulations as *** hygroscopicity of sorbent and the humidity of gas flow are crucial to shifting the carbonation reaction from the gas-solid mode to the gas-liquid mode,boosting the ***,it briefly introduced a machine learning(ML)approach as a promising method to aid sorbent ***,it demonstrated a conceptual compact operando measurement system in order to understand the behavior of ACSs in the real operation *** proposed measurement system includes a micro fluidizedbed(MFB)reactor for kinetic analysis,a multi-camera sub-system for 3D particle movement tracking,and a combined Raman and IR sub-system for solid/gas components and temperature *** is believed that this system is useful to evaluate the real-time sorbent performance,validating the theoretical prediction and promoting the industrial scale-up of ACSs for CO_(2)capture.

关键词： CO_(2)capture carbonation theoretical modeling operando techniques reaction visualization

光纤后向动态光散射测量纳米颗粒的浓度适用范围研究

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化工学报 2023年第8期74卷 3320-3328页

作者：仪显亨周骛蔡小舒蔡天意上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

常用的动态光散射法在测量高浓度纳米颗粒时需要充分稀释样品,避免多次散射效应,以得到准确的测量结果。基于单模光纤后向动态光散射原理发展了一套光纤后向动态光散射测量装置,利用单根单模光纤同时发射激光与接收散射光来抑制多次散射... 详细信息

常用的动态光散射法在测量高浓度纳米颗粒时需要充分稀释样品,避免多次散射效应,以得到准确的测量结果。基于单模光纤后向动态光散射原理发展了一套光纤后向动态光散射测量装置,利用单根单模光纤同时发射激光与接收散射光来抑制多次散射,无须稀释样品,实现了高浓度纳米颗粒粒度的直接测量。为确定该测量方法的浓度适用范围,开展了理论与实验研究。首先,理论分析了不同粒径的颗粒散射平均自由程与体积浓度的关系,并根据该装置的散射区域特性计算了理论测量浓度上限。其次,利用该装置对不同粒径纳米颗粒多种体积浓度的样品进行了颗粒粒度测量。理论与实验结果表明,随着粒径的增加,测量浓度的上限降低,二者趋势一致,但在颗粒大于300 nm后实验结果与理论分析结果的偏差逐渐增大,实验浓度略低于理论浓度1%~2%(体积)。

关键词：后向动态光散射纳米粒子仪器测量粒径单模光纤

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一“念”三义——湛甘泉的道德意识论

中国哲学史 2023年第6期 85-93页

作者：蔡天翊北京大学哲学系

进入心学视域中“念”的主要含义是道德意识,道德意识在主观、客观语境下交织形成。湛若水对于“念”的表达突出了三重语境下的面向。第一重面向是强调“正念”的客观维度,突出了道德意识作为内在化道德准则的向度,显现为客观意识的修... 详细信息

进入心学视域中“念”的主要含义是道德意识,道德意识在主观、客观语境下交织形成。湛若水对于“念”的表达突出了三重语境下的面向。第一重面向是强调“正念”的客观维度,突出了道德意识作为内在化道德准则的向度,显现为客观意识的修正作用。第二重面向则是强调作为主观意识的“一念”。甘泉将主观意识理解为一种自我价值呈现。在第三重面向,甘泉强调了道德意识综合主客意识的维度,湛若水强调“戒惧”“慎独”“克念”在“天理”自然呈现的条件下“无间动静”,确立相对于主体生理和心理层面的可见、可感之“体证”。三重维度构成了甘泉对道德意识的全面认识,也体现了心学发展中对道德意识的探索。

关键词：湛若水念道德意识

纳米颗粒粒径、形貌及大体积分数颗粒粒径测量

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中国粉体技术 2025年第1期31卷 118-129页

作者：刘泽奇仪显亨蔡天意蔡小舒上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 嘉兴美帕克仪器科技有限公司浙江嘉兴314200

【目的】准确、快速测量纳米颗粒的粒径、形貌,同时避免颗粒体积分数过高对测量结果的影响。【方法】采用3种新的纳米颗粒测量方法图像动态光散射法、偏振图像动态光散射法、大体积分数纳米颗粒180°光纤后向动态光散射法,分别快速测量... 详细信息

【目的】准确、快速测量纳米颗粒的粒径、形貌,同时避免颗粒体积分数过高对测量结果的影响。【方法】采用3种新的纳米颗粒测量方法图像动态光散射法、偏振图像动态光散射法、大体积分数纳米颗粒180°光纤后向动态光散射法,分别快速测量纳米颗粒的粒径及分布、形貌及分布、大体积分数纳米颗粒的粒径;利用基于不同测量方法研制的3种仪器测量多种纳米颗粒,包括球形、非球形和工业纳米颗粒样品。【结果】图像动态光散射法可以快速准确地测量纳米颗粒的粒径,光纤后向动态光散射法可以测量体积分数高达20%的纳米颗粒粒径;对于非球形纳米颗粒,采用光学球体度表征颗粒形貌,偏振图像动态光散射法可以快速测出颗粒的光学球体度和光学球体度分布,用于表征被测颗粒偏离球体的程度,以及非球形纳米颗粒形貌的一致性;非球形颗粒形状偏离球体越远,光学球体度值越小,光学球体度分布越窄,表明非球形纳米颗粒的形貌越均匀。【结论】使用这3种纳米颗粒测量仪器可以实现纳米颗粒粒径的实时测量、纳米颗粒的形貌测量以及高体积分数纳米颗粒的在线测量,可以应用于药物生产的实时监测、化学样品的工艺分析、磨料颗粒的性能评估等方面。

关键词：纳米颗粒粒径分布形貌分布多次散射动态光散射

基于偏振图像动态光散射的非球形纳米颗粒测量

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上海理工大学学报 2024年第4期46卷 382-391页

作者：王炳尧蔡小舒蔡天意周骛上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

纳米材料的功能特性与其粒度和形貌有很大关系。图像动态光散射法是一种快速、准确、非接触的纳米颗粒测量方法。将图像动态光散射与偏振散射结合,提出了一种测量非球形纳米颗粒形貌的方法。根据偏振散射理论,当入射光为垂直线偏振光,... 详细信息

纳米材料的功能特性与其粒度和形貌有很大关系。图像动态光散射法是一种快速、准确、非接触的纳米颗粒测量方法。将图像动态光散射与偏振散射结合,提出了一种测量非球形纳米颗粒形貌的方法。根据偏振散射理论,当入射光为垂直线偏振光,颗粒的散射光在不同偏振方向的偏振散射特性与颗粒的形貌有关,可以用线偏振度参数描述。在90°散射角方向采用偏振相机,对球形和非球形纳米颗粒在0°,45°,90°,135°偏振方向上的动态光散射信号进行测量,结果表明:球形颗粒的线偏振度接近1,八面体颗粒的线偏振度略小于1,棒状颗粒的线偏振度小于1且随长径比增加而减小,纳米片及纳米线等非球形颗粒的线偏振度都有不同程度的减小。定义线偏振度为光学球体度,用以表征颗粒形貌,采用偏振图像动态光散射方法可以快速测量纳米颗粒的形貌分布。

关键词：动态光散射法纳米颗粒颗粒形貌偏振光散射分布

高速度梯度流场图像PIV-PSV混合处理算法

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 3086-3090页

作者：张大鹏周骛黄浩钦蔡天意董祥瑞蔡小舒上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010

在流场测量中往往存在较大速度变化的区域,所获得测量图像若出现高速模糊的情况,则会出现单独使用现有PIV/PSV方法不能完全准确描述速度场的情况。本文提出一种结合PIV-PSV的图像处理方法,通过将高速度梯度图像进行高速度区域与低速度... 详细信息

在流场测量中往往存在较大速度变化的区域,所获得测量图像若出现高速模糊的情况,则会出现单独使用现有PIV/PSV方法不能完全准确描述速度场的情况。本文提出一种结合PIV-PSV的图像处理方法,通过将高速度梯度图像进行高速度区域与低速度区域的拆分后,分别使用PIV和PSV方法进行对应处理,最终将结果进行整合,该方法相对于使用单一方法处理的准确度有超过2倍以上的提升,该方法具有进一步提升的空间以及处理三维速度场的可扩展性。

关键词：高速度梯度流场图像 PIV PSV 算法

荧光腹腔镜在胃癌淋巴结清扫中的应用价值及难点剖析

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中华胃肠外科杂志 2022年第4期25卷 295-299页

作者：蔡天翼刘凤林复旦大学附属中山医院普通外科上海200032

近年来,随着腹腔镜技术的推广普及,荧光腹腔镜技术日益成熟,为精准临床示踪胃周淋巴结及预测癌细胞转移淋巴结提供了新的方法。大量文献证明,基于吲哚菁绿(ICG)的荧光腹腔镜辅助淋巴结诊疗技术能够显著提高淋巴结清扫效率,提升转移淋巴... 详细信息

近年来,随着腹腔镜技术的推广普及,荧光腹腔镜技术日益成熟,为精准临床示踪胃周淋巴结及预测癌细胞转移淋巴结提供了新的方法。大量文献证明,基于吲哚菁绿(ICG)的荧光腹腔镜辅助淋巴结诊疗技术能够显著提高淋巴结清扫效率,提升转移淋巴结的预判准确率,为胃肠外科医生提供更精准化的胃癌淋巴引流区清扫范围,从而避免了过度清扫及发生医源性损伤。虽然该技术在胃癌手术中的重要性不断提升,但ICG荧光显像的整体操作流程细节、标准化荧光探测设备乃至术后病理检查规范,尚有待进一步完善。未来仍需开展大样本、多中心、前瞻性随机对照研究,为明确荧光腹腔镜胃癌根治术淋巴结清扫的临床意义,提供更高级别的证据支持。

关键词：胃肿瘤吲哚菁绿荧光腹腔镜淋巴结清扫

局部进展期胃癌新辅助化疗和转化治疗的现状与进展

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中华消化外科杂志 2023年第10期22卷 1166-1172页

作者：刘凤林蔡天翼顾杨阳复旦大学附属肿瘤医院胃外二科上海200032 复旦大学附属中山医院普通外科上海200032 南通瑞慈医院胃肠外科南通226010

胃癌是我国常见的恶性肿瘤之一。胃癌患者中,局部进展期胃癌占比高。对于此类患者,单纯施行手术治疗疗效较差,并且术后复发风险较高。随着治疗模式的不断发展,出现了各类临床试验和新的治疗理念,局部进展期胃癌的治疗模式也由单一化疗... 详细信息

胃癌是我国常见的恶性肿瘤之一。胃癌患者中,局部进展期胃癌占比高。对于此类患者,单纯施行手术治疗疗效较差,并且术后复发风险较高。随着治疗模式的不断发展,出现了各类临床试验和新的治疗理念,局部进展期胃癌的治疗模式也由单一化疗逐渐转变为多种疗法联合等新型治疗模式,以改善患者疗效并延长其生存时间。笔者深入阐述局部进展期胃癌围手术期新辅助化疗和转化治疗现状及进展。

关键词：胃肿瘤局部进展期新辅助化疗转化治疗进展