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Colloidal synthesis and phase transformation of all-inorganic bismuth halide perovskite nanoplates

Nano Research 2023年第1期16卷 1703-1711页

作者： Chao Wang Jiawen Xiao zhengguang yan Xiaowei Niu Taifeng Lin Yingchun Zhou Jingyu Li Xiaodong Han Institute of Microstructure and Property of Advanced Materials Beijing Key Lab of Microstructure and Property of Advanced MaterialsFaculty of Materials and ManufacturingBeijing University of TechnologyBeijing 100124China Faculty of Environment and Life Beijing University of TechnologyBeijing 100124China

Lead-free bismuth-based halide perovskites and their analogues have attracted research interest for their high stability and optoelectronic properties.However,the morphology-controlled synthesis of bismuth-based perovskite nanocrystals has been rarely demonstrated.Herein,we report the colloidal synthesis of zero-dimensional(0D)Cs3BiCl6 nanosheets(NSs),Cs3Bi2Cl9 NSs/nanoplates(NPs)and Cs4MnBi2Cl12 NPs through a hot-injection method.We demonstrate that the Cs3BiCl6 NSs,as an initial product of Cs3Bi2Cl9 and Cs4MnBi2Cl12 NPs,can transform into Cs3Bi2Cl9 NSs or Cs4MnBi2Cl12 NPs via Cl-induced metal ion insertion reactions under the templating effect of Cs3BiCl6.This growth mechanism is also applicable for the synthesis of Cs4CdBi2Cl12 nanoplates.Furthermore,the alloying of Cd2+into Cs4MnBi2Cl12 lattice could weaken the strong coupling effect between Mn and Mn,which leads to a prolonged photoluminescence lifetime and an enhanced photoluminescence quantum yield(PLQY).As a proof of concept,the alloyed Cs4MnxCd1–xBi2Cl12 NPs are used as a scintillator,which show a lowest detection limit of 134.5 nGy/s.The X-ray imaging results display a high spatial resolution of over 20 line pairs per millimeter(lp/mm).These results provide new insights in the synthesis of anisotropic bismuth-based perovskite nanocrystals and their applications in radiation detection.

关键词： bismuth-based perovskites layered double perovskite nanoplates morphology control scintillators

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玉米苞叶组织细胞结构生物质碳的制备及显微结构的研究

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电子显微学报 2024年第3期43卷 339-345页

作者：周晓亮马林杨一君余宇张致远罗马曾祥昇严铮洸北京交通大学物理科学与工程学院北京100044 北京工业大学材料学部北京100124

采用一步热解法,使用常见的玉米果穗苞叶为原料,制备了保留玉米苞叶组织细胞结构的生物质碳膜,采用扫描电镜,透射电镜等技术手段对样品的形貌和结构进行了表征,样品表面有明显的维管束以及大量的气孔的存在。不添加任何导电剂和添加剂,... 详细信息

采用一步热解法,使用常见的玉米果穗苞叶为原料,制备了保留玉米苞叶组织细胞结构的生物质碳膜,采用扫描电镜,透射电镜等技术手段对样品的形貌和结构进行了表征,样品表面有明显的维管束以及大量的气孔的存在。不添加任何导电剂和添加剂,热解碳膜直接作为工作电极使用,在100 mA·g^(-1)的电流密度下,200次循环后仍能获得218 mAh·g^(-1)的可逆比容量。本工作在生物质废弃物利用,以及储能材料开发等方面有参考价值。

关键词：生物质细胞结构电子显微学储能

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应变工程对钙钛矿材料光电性质和稳定性的调制

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材料导报 2022年第17期36卷 8-16页

作者：王超严铮洸肖家文北京工业大学材料与制造学部固体微结构与性能研究所固体微结构与性能北京市重点实验室北京100124

卤化物钙钛矿材料由于其优异的光电性质成为近几年的研究热点之一。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在短短几年内已超过25%,钙钛矿材料在光电二极管、光电探测器、激光器等光电器件中也表现出良好的应用前景。钙钛矿材料及器件性能和稳... 详细信息

卤化物钙钛矿材料由于其优异的光电性质成为近几年的研究热点之一。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在短短几年内已超过25%,钙钛矿材料在光电二极管、光电探测器、激光器等光电器件中也表现出良好的应用前景。钙钛矿材料及器件性能和稳定性的进一步提高是研究人员重点关注的问题。各种改善钙钛矿材料的光电性质和稳定性的策略也被不断提出,如薄膜结晶控制、界面改性/缺陷钝化、组件工程、添加剂工程等。近年来,应变工程被发现可有效改善钙钛矿材料的光电性质和器件性能,为钙钛矿材料器件性能的优化提供了新的研究视角。本文从应力应变的基本概念入手,介绍了如何测量和评估钙钛矿材料的残余应力和应变、残余应力和应变如何影响钙钛矿材料的器件性能,以及总结了对钙钛矿材料施加应力和应变的策略,最后本文对应变工程改善钙钛矿材料的器件性能这一新的研究视角做出展望。

关键词：卤化物钙钛矿应力-应变稳定性光电性质

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Preparation and characterization of laser-irradiation induced amorphous for Ge_2Sb_2Te_5 phase-change materials

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Science China(Technological Sciences) 2011年第12期54卷 3404-3408页

作者： ZHANG Lei HUANG Huan yan zhengguang HAN XlaoDong WANG yang ZHANG Ze WU YiQun Institute of Microstructure and Property of Advanced Materials Beijing University of Technology Beijing 100124 China Laboratory for High Density Optical Data Storage Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China Department of Materials Zhejiang University Hangzhou 310008 China

It has been a challenge to fully understand the structural characteristics of laser-irradiation induced amorphous(L-a) Ge2Sb2Te5(GST) alloy due to the difficulties of collecting diffraction data from high purity specimens. In this paper,by fabricating GST thin films on different substrates,we exhibit an effective way of preparing L-a GST dots in submicron scale on various types of specially designed transmission electron microscope(TEM) grids. The structural characteristics of L-a GST in the form of pair distribution functions(PDF) can be achieved on single dots of L-a GST via selected area electron diffraction(SAED) . This general approach would be convenient for precisely producing laser-irradiation induced materials in submicron scale for structural investigation.

关键词：激光照射相变材料无定形制备 Ge2Sb2Te5 透射电子显微镜表征选区电子衍射

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Domain structure and defects of highly ordered Bi_4Si_3O_(12) micro-crystals

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Science China(Technological Sciences) 2009年第8期52卷 2295-2301页

作者： TIAN QingQuan, WANG XiuFeng, YU ChengLong, JIANG HongTao, ZHANG zhengguang, WANG yan & LIN SheBao School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an 710021, China School of Materials Science and Engineering Shaanxi University of Science & Technology Xi’an China

Highly ordered Bi4Si3O12 micro-crystals were prepared at normal atmosphere. Phase identification of the prepared crystals was accomplished by X-ray diffractometer (XRD). Domain structure and defects were characterized by environmental scanning electron microscopy (ESEM). XRD shows that the obtained micro-crystals are of eulytite structure with chemical formulation of Bi4Si3O12. A highly ordered growth pattern is confirmed due to the faster growth of the {124} faces than that of the {204} faces by ESEM. The growing process of the domain structure is of pollen parent and filial generation pattern. The filial generations of Bi4Si3O12 crystals are generated from the pollen parent. Cracks generate from the defect areas and propagate along the {124} faces due to their lower binding energy under a proper temperature gradient, contributing to the total transcrystalline fracture. It is confirmed that the generation and development of the voids in the crystal grains can be developed when unmatched dimensions of the two opposite faces are formed. And the development of the voids is dependent on the dimensions and orientations of the two opposite faces.

关键词： crystal growth domain structure Bi4Si3O12 highly ordered structure eulytite

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稀土掺杂卤化铅钙钛矿的制备、性能与辐射探测器

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化学进展 2023年第12期35卷 1864-1880页

作者：陈威燃马林赵婷严铮洸肖家文王振中韩晓东北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室北京100020

近年来卤化铅钙钛矿由于优异的半导体特性,在光伏器件、光电探测器等领域展现了优异的性能,成为材料科学的研究热点。稀土元素掺杂卤化铅钙钛矿是改善其性能的一种有效途径。本文从材料制备、掺杂结构与性能、辐射探测器等方面综述了稀... 详细信息

近年来卤化铅钙钛矿由于优异的半导体特性,在光伏器件、光电探测器等领域展现了优异的性能,成为材料科学的研究热点。稀土元素掺杂卤化铅钙钛矿是改善其性能的一种有效途径。本文从材料制备、掺杂结构与性能、辐射探测器等方面综述了稀土掺杂卤化铅钙钛矿的最新研究进展。稀土掺杂引入了新的发光中心和能级,产生新的发光特性、提高了钙钛矿晶体的结晶度和半导体性能。因此,稀土掺杂可以进一步提高卤化铅钙钛矿辐射探测器的性能。

关键词：卤化铅钙钛矿稀土掺杂光致发光辐射探测

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有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体研究进展

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发光学报 2023年第10期44卷 1705-1720页

作者：张嘉倍王超肖家文曲尧严铮洸北京工业大学材料与制造学部北京100124

近年来,有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜(Ⅰ)基卤化物作为高效发光材料的代表,在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的组成和结构丰... 详细信息

近年来,有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜(Ⅰ)基卤化物作为高效发光材料的代表,在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的组成和结构丰富多变,给研究人员提供了巨大的研究空间。本文综述了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物作为发光材料的研究进展,并以[CuX_(n)](X=Cl,Br,I)结构单元及其连接方式为依据,对离子型有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物进行了系统的分类,总结了其组成-结构-性质之间的构效关系。讨论了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的发光机制和光物理过程,并重点归纳了用于X射线探测的有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体的最新进展。最后,对这一新兴的研究领域做出了展望。

关键词：有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物低维结构发光材料闪烁体

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国际金融动荡中的地勘业改革和发展

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中国煤炭地质 2009年第8期21卷 70-73页

作者：严正广中国煤炭工业协会煤炭地质分会河北涿州072750

2009年是新世纪以来我国经济最困难、挑战最严峻的一年。受金融危机和矿业周期性调整的双重影响,全球矿业经济正处于"一松一紧、震荡调整"的关键时期。国内外矿产勘查投资紧缩,社会投资矿产勘查更加谨慎,矿业形势严峻。这场历史罕见的... 详细信息

2009年是新世纪以来我国经济最困难、挑战最严峻的一年。受金融危机和矿业周期性调整的双重影响,全球矿业经济正处于"一松一紧、震荡调整"的关键时期。国内外矿产勘查投资紧缩,社会投资矿产勘查更加谨慎,矿业形势严峻。这场历史罕见的国际金融危机,给我国地勘业的改革和发展造成巨大困难。如何迎接挑战,化"危"为"机",正是地勘单位应该认真思考的不二命题。机遇与挑战共存,一是国家政策面的支持,二是国内对矿产资源的需求仍然强劲,三是我国矿产资源潜力巨大,再者就是具备了"走出去"的实力。地勘单位应抓住这难得的发展机会,除了创新地质工作体系,改善外部环境,加强自身建设外,还要善于在国家政策引导下,积极拓展服务领域,发挥人才优势,把地质勘查主业做大做强。

关键词：金融危机地质勘查矿产资源地勘单位

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掺铬铝酸钇红色颜料的合成、结构和性能表征

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中国稀土学报 2006年第3期24卷 357-360页

作者：王爽贾江涛廖春生严铮洸严纯华北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室

研究了高温固相合成制备掺铬铝酸钇红色颜料的方法，着重考察了灼烧温度（1000-1400℃）、灼烧时间（1-2h）、主要原料配比（Al／Y：1：0．5—1：1．5，Cr2O3％：0．3％-5％）等实验条件对产物结构和色泽的影响。XRD等方法对样品进行的... 详细信息

研究了高温固相合成制备掺铬铝酸钇红色颜料的方法，着重考察了灼烧温度（1000-1400℃）、灼烧时间（1-2h）、主要原料配比（Al／Y：1：0．5—1：1．5，Cr2O3％：0．3％-5％）等实验条件对产物结构和色泽的影响。XRD等方法对样品进行的相态分析表明，主相为铝酸钇石榴石相；运用反射光谱对红色颜料的色泽进行了反射峰位和相关强度的表征。当Y2O3：Al2O3摩尔比为1：1，掺杂3％的Cr2O3作显色剂，在少量矿化剂存在时，在1300℃下灼烧1 h，得到了色坐标为x=0．577，Y=0．401的红色陶瓷颜料。

关键词：陶瓷色料固相反应红色颜料稀土

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两步法制备双钙钛矿Cs_(2)AgBiBr_(6)单晶

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科技创新导报 2021年第10期18卷 87-89,95页

作者：冯季村严铮洸北京工业大学材料与制造学部北京100124

铅元素的毒性和有机组分的不稳定性一直是阻碍有机-无机卤化钙钛矿光电器件商业化应用的两大亟待解决的问题。无铅双钙钛矿Cs_(2)AgBiBr_(6)由于其稳定的物理性能,在无铅钙钛矿材料中受到密切的关注。本文探索两步法制备Cs_(2)AgBiBr_(6... 详细信息

铅元素的毒性和有机组分的不稳定性一直是阻碍有机-无机卤化钙钛矿光电器件商业化应用的两大亟待解决的问题。无铅双钙钛矿Cs_(2)AgBiBr_(6)由于其稳定的物理性能,在无铅钙钛矿材料中受到密切的关注。本文探索两步法制备Cs_(2)AgBiBr_(6)单晶,单晶质量良好。两步法不使用高纯溴化盐,合成成本大大降低。以上研究为Cs_(2)AgBiBr_(6)晶体生长和Cs_(2)AgBiBr_(6)光电探测器的制作开拓新思路。

关键词：双钙钛矿 Cs_(2)AgBiBr_(6) 单晶两步法

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