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Unraveling the triplet excited-state dynamics of Bi^(3+)in vacancyordered double perovskite Cs_(2)SnCl_(6) nanocrystals

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Nano Research 2022年第7期15卷 6422-6429页

作者： Mengyao Jin Wei Zheng zhongliang gong Ping Huang Renfu Li Jin Xu Xingwen Cheng Wei Zhang Xueyuan Chen CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures Fujian Key Laboratory of Nanomaterialsand State Key Laboratory of Structural ChemistryFujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of SciencesFuzhou 350002China College of Chemistry Fuzhou UniversityFuzhou 350116China Fujian Science&Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China Fuzhou 350108China

Luminescent metal halides doped with ns^(2-)metal ions such as 6s^(2-)metal Bi^(3+)have aroused reviving interest owing to their outstanding optical properties;however,the origin of the photoluminescence(PL)remains controversial and unclear.Herein,we report a strategy for the controlled synthesis of Bi^(3+)-doped vacancy-ordered double perovskite Cs_(2)SnCl_(6)nanocrystals(NCs)and unravel the triplet excited-state dynamics of Bi^(3+)through temperature-dependent PL and ultrafast femtosecond transient absorption spectroscopies.Owing to the aliovalent Bi^(3+)doping in the spatially confined zero-dimensional(0D)structure of Cs2SnCl6,Bi^(3+)ions experience an enhancive Jahn-Teller distortion in the excited state,which results in intense broadband blue PL originating from the inter-configurational 3P0,1→1S0 transitions of Bi^(3+)at 450 nm,with a large Stokes shift and a quantum yield of 35.2%.Specifically,an unusual thermal-enhanced Jahn-Teller splitting of the excitation band and a remarkable transition of the PL lifetime from ms at 10 K toμs at 300 K were observed,as solid evidence for the isolated Bi^(3+)emission.These findings clarify the controversy about the PL origin in ns^(2-)metal ion-doped lead-free luminescent metal halides,thereby paving the way for exploring their optoelectronic applications.

关键词： bismuth luminescent nanocrystals metal halide excited-state dynamics electron-phonon coupling

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Modulator-directed assembly of hybrid composites based on metalorganic frameworks and upconversion nanoparticles

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Nano Research 2023年第1期16卷 1482-1490页

作者： Yanhui Feng Xingjun Li Shan Lu Renfu Li zhongliang gong Xiaoying Shang Yifan Pei Wei Zheng Datao Tu Xueyuan Chen CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures Fujian Key Laboratory of Nanomaterialsand State Key Laboratory of Structural ChemistryFujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of SciencesFuzhou 350002China College of chemistry Fuzhou universityFuzhou 350108China Fujian Science and Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China Fuzhou 350108China College of Chemistry and Materials Science Fujian Normal UniversityFuzhou 350117China

Hybrid composites made of metal-organic frameworks(MOFs)and lanthanide-doped upconversion nanoparticles(UCNPs)have attracted considerable interest for their synergistically enhanced functions in various applications such as chemical sensing,photocatalysis,anticounterfeiting and nanomedicine.However,precise assembly of MOF/UCNP hybrid composites with tunable morphologies remains a challenge due to the lack of effective synthetic methods and fundamental understanding of the growth mechanisms.Herein,we propose a modulator-directed assembly strategy to synthesize a series of ZIF-8@UCNP composites(ZIF-8=zeolitic imidazolate framework-8).The UCNPs densely paved on the surface of ZIF-8 microcrystals and endowed the composites with intense upconversion blue emission,which were verified by steady-state/transient photoluminescence(PL)spectroscopy and single-particle imaging.Ethylenediamine(EDA)was firstly used as a modulator to fine-tune the predominant MOF facets and realized distinct morphologies of the composites.By adjusting the concentration of EDA from 0 to 25 mmol/L,the morphology of the ZIF-8@UCNP composites was tuned from rhombic dodecahedron(RD)to truncated rhombic dodecahedron(TRD),cube with truncated edges(CTE),cube,and finally a unique form of interpenetration twins(IT).The nucleation and growth process of the ZIF-8@UCNP composites was monitored by time-dependent scanning electron microscopy(SEM)images and the formation mechanism was thoroughly revealed.Furthermore,we demonstrated that the strategy for assembly of morphology-controllable ZIF-8@UCNP composites was generally applicable to various UCNPs with different sizes and shapes.The proposed strategy is expected to open up new avenues for the controllable synthesis of MOF/UCNP composites toward diverse applications.

关键词： metal-organic frameworks upconversion nanoparticles hybrid composites ethylenediamine modulator

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基于移动机器人的树木识别与冠层信息测量

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中国农机化学报 2024年第5期45卷 232-238页

作者：廖舒怀王凯宋健解福祥王名声龚中良中南林业科技大学机电工程学院长沙市410004 潍坊学院机械与自动化学院山东潍坊261061

针对人工测量苗圃冠层参数费时费力,无法快速提取果树冠层参数的问题,提出一种基于环境点云识别算法的树木冠层信息提取方法。首先利用LiDAR-IMU紧耦合里程计进行点云矫正和特征点提取,在建图中使用旋转约束解决Z轴偏移问题,完成测量区... 详细信息

针对人工测量苗圃冠层参数费时费力,无法快速提取果树冠层参数的问题,提出一种基于环境点云识别算法的树木冠层信息提取方法。首先利用LiDAR-IMU紧耦合里程计进行点云矫正和特征点提取,在建图中使用旋转约束解决Z轴偏移问题,完成测量区域的环境重建;将点云地图传输至后台工作站后,使用欧式聚类和3D-FV-DNNs算法对树木点云进行分割与识别;最后在找到第一主枝后利用立方体素法实现冠层体积建模,采用二维栅格法提取冠层面积参数。试验表明:本文采用的建图算法能较高精度地重建完整果园环境,基于DNN深度学习分类器的苗圃识别方法获取的P-R曲线的Bet值比SVM与RF分类器所获取的数值高出0.064 1与0.099 9,此外树冠体积与面积的R^(2)与RMSE分别为0.746 77、0.697 8以及0.097 54、0.076 77。表明本文算法测得的冠层参数与人工测量值有强相关性,为果园精细化管理提供重要支撑。

关键词：移动机器人点云环境地图深度学习点云识别树冠参数

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基于光谱变换算法的不同横径沃柑的光谱与建模对比分析

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食品与机械 2024年第5期40卷 113-121,218页

作者：胡峰龚中良文韬代兴勇唐子叶中南林业科技大学机电工程学院湖南长沙410004

目的:减小沃柑横径对糖度预测带来的影响。方法:将132个沃柑按横径分为小等果(65~70 mm)、中等果(70~75 mm)和大等果(75~80 mm)3组。采集全体沃柑的横径光谱后,运用光谱变换算法,综合光谱信息与沃柑横径信息,将不同大小的沃柑光谱转换... 详细信息

目的:减小沃柑横径对糖度预测带来的影响。方法:将132个沃柑按横径分为小等果(65~70 mm)、中等果(70~75 mm)和大等果(75~80 mm)3组。采集全体沃柑的横径光谱后,运用光谱变换算法,综合光谱信息与沃柑横径信息,将不同大小的沃柑光谱转换到同一横径基准下。将修正前的光谱与修正后的光谱分别通过预处理,目标共生距离算法(SPXY)划分,竞争性自适应权重取样法(CARS)筛选特征波长点以及偏最小二乘回归法(PLS)建立修正前后的糖度模型。结果:小等果光谱经过修正,预测集决定系数(R_(P)^(2))由0.790提升至0.821,预测集均方根误差(RMSEP)为0.489降低至0.443;中等果光谱经过修正,R_(P)^(2)由0.801提升为0.845,RMSEP为0.460降低至0.422;大等果光谱修正,R_(P)^(2)由0.820提升至0.863,RMSEP为0.431降低至0.393。结论:光谱修正算法减小了沃柑横径带来的光谱差异,提升了模型的预测精度。

关键词：沃柑横径光谱修正糖度

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基于光谱的橘小实蝇侵染柑橘检测系统设计

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 209-214页

作者：龙江文韬代兴勇韩龙波龚中良中南林业科技大学机械与智能制造学院长沙市410004

为实现可见/近红外光谱对橘小实蝇侵染柑橘的准确检测。针对侵染位置的未知问题,设计一套橘小实蝇侵染柑橘多光路无损检测分级系统。采集四个检测光路的半透射光谱信息,利用偏最小二乘判别法建立并比较单一检测光路和混合四个检测光路... 详细信息

为实现可见/近红外光谱对橘小实蝇侵染柑橘的准确检测。针对侵染位置的未知问题,设计一套橘小实蝇侵染柑橘多光路无损检测分级系统。采集四个检测光路的半透射光谱信息,利用偏最小二乘判别法建立并比较单一检测光路和混合四个检测光路的分类模型。结果显示,混合所有检测光路的模型取得较优的分类结果。利用竞争性自适应重加权采样法筛选的47个特征波长变量建模,四个检测光路中分类效果最佳地预测集的准确率和特异性分别达到93.5%和95.2%。利用四个检测光路的柑橘样本建立的PLS-DA混合分类模型,结合CARS算法进行有效特征波长变量筛选,可提高橘小实蝇侵染柑橘分类模型的精度,实现橘小实蝇侵染柑橘的准确分类。研究结果可为在线检测橘小实蝇侵染柑橘提供参考。

关键词：柑橘无损检测橘小实蝇可见/近红外光谱偏最小二乘判别

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基于机器视觉的柑橘果形测控系统设计

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农机化研究 2024年第1期46卷 120-125页

作者：王志宇文韬李浪聂齐毅刘豪龚中良中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

针对柑橘果形特征中圆度和果径检测精度低、姿态定位时间长的问题,设计了一种嵌入式快速检测与控制系统。系统以STM32单片机为系统控制核心,测量了单目相机图像的半径误差和形状误差,并采用高斯滤波、数字图像形态学、Hu矩和Canny算法,... 详细信息

针对柑橘果形特征中圆度和果径检测精度低、姿态定位时间长的问题,设计了一种嵌入式快速检测与控制系统。系统以STM32单片机为系统控制核心,测量了单目相机图像的半径误差和形状误差,并采用高斯滤波、数字图像形态学、Hu矩和Canny算法,对动态的柑橘图像进行姿态识别与柑橘果形检测。检测结果表明:视觉检测系统半径误差控制在1.8%以内,形状误差为2.71%~3.69%;在5个/s柑橘的检测速度下,柑橘圆度和果径的在线分级正确率分别为81%和91.92%。本研究结合机器视觉无损检测技术,实现了动态下柑橘圆度和果径特征的综合检测与分级。

关键词：机器视觉 STM32 Hu矩圆度果径柑橘

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大白菜机械化收获技术研究现状与发展趋势

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农机化研究 2024年第3期46卷 252-258页

作者：王名声龚中良解福祥宋健廖舒怀李崔建中南林业科技大学机电工程学院长沙410004 潍坊学院机械与自动化学院山东潍坊261061

随着现代农业技术的发展,大白菜机械化收获技术在我国越来越引起重视。目前,我国大白菜收获作业仍以人工为主,机械化收获水平较低。为了使大白菜收获跟上时代的步伐,满足大白菜的生产需要,结合国内外大白菜机械化收获技术,重点分析了大... 详细信息

随着现代农业技术的发展,大白菜机械化收获技术在我国越来越引起重视。目前,我国大白菜收获作业仍以人工为主,机械化收获水平较低。为了使大白菜收获跟上时代的步伐,满足大白菜的生产需要,结合国内外大白菜机械化收获技术,重点分析了大白菜机械化收获中拔取、切根、输送提升及转运收集等关键技术;然后,总结现有收获机及其关键部件所存在的问题;最后,针对我国现阶段的研究情况,对我国大白菜机械化收获方面的研究提出几点建议,旨在为我国大白菜机械化收获技术装备的研发与应用提供参考依据。

关键词：大白菜机械化收获结球叶菜

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基于反射光谱的油茶籽油掺伪量快速测定及特征波长特性研究

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中国油脂 2024年第3期49卷 132-139页

作者：刘强龚中良李大鹏文韬汪志强管金伟郑文峰中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

为了探索紫外-可见-近红外反射光谱测定油茶籽油掺伪量的方法,按照不同掺伪比例制备了244个油茶籽油掺伪大豆油、菜籽油、花生油、玉米油的样本,以自主搭建的实验平台采集所制备样本在200~1100 nm范围内的反射光谱。将原始光谱进行Savit... 详细信息

为了探索紫外-可见-近红外反射光谱测定油茶籽油掺伪量的方法,按照不同掺伪比例制备了244个油茶籽油掺伪大豆油、菜籽油、花生油、玉米油的样本,以自主搭建的实验平台采集所制备样本在200~1100 nm范围内的反射光谱。将原始光谱进行Savitzky-Golay(SG)-连续小波变换(CWT)预处理后,利用Kennard-Stone(K-S)算法以2∶1的比例将样本划分成校正集和预测集。采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影算法(SPA)、自主软收缩算法(BOSS)、迭代变量子集优化算法(IVSO)进行特征波长选择,分别建立基于支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)、随机森林(RF)的油茶籽油掺伪量快速预测模型,同时对特征波长的特性进行了研究。结果表明:原始光谱经过SG-CWT(L5)预处理和BOSS特征波长筛选后,建立的基于SVM的油茶籽油掺伪量快速预测模型能够鉴别掺伪量为1%及以上的油茶籽油,该模型在十折交叉验证和网格搜索法下得到最佳惩罚因子(c)和核函数(γ)分别为5.2780和0.1088,其预测决定系数(R_(P)^(2))、预测均方根误差(RMSE_P)、预测平均绝对误差(MAE_(P))分别为0.9985、0.0134、0.0102。特征波长聚集程度和陡度对模型预测结果存在一定影响。综上,建立的基于反射光谱的油茶籽油掺伪量快速预测模型预测误差小,预测效果较好。

关键词：油茶籽油紫外-可见-近红外反射光谱反射率 BOSS-SVM 特征波长特性

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The Marriage of Perovskite Quantum Dots with Rare-Earth Emitters

The Marriage of Perovskite Quantum Dots with Rare-Earth Emit...

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中国化学会第十届全国无机化学学术会议

作者： Wei Zheng zhongliang gong Datao Tu Ping Huang Xueyuan Chen CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences

Perovskite quantum dots（PeQDs） are emerging as a new generation of optoelectronic and photovoltaic materials owing to their outstanding optoelectronic properties such as long carrier diffusion distance, large absorption coefficient, high photoluminescence（PL） quantum yield（QY）, narrow emission band, and tunable band gap and PL emission by varying the halide composition.[1,2] The combination of PeQDs with rare-earth（RE） emitters may bring about new optical, electric, thermal, and magnetic properties.[3] In this talk, we shall focus on our recent efforts on the development of PeQDs and RE hybridized materials based on RE-doped PeQDs and PeQDs/RE hetero-structures. Specifically, through sensitization by RE-doped nanoparticles, we have realized full-spectrum photon upconversion tuning in all-inorganic CsPbX3（X = Cl, Br, and I） PeQDs under low power density excitation, with a color gamut of 140% NTSC, upconversion QYs approaching 0.5%, and significantly lengthened exciton lifetimes from μs to ms scale.[4] We have also developed a novel strategy for fine-tuning the persistent luminescence with a color gamut of 130% NTSC and highly synchronized afterglow decay over 8 h by using CsPbX3 PeQDs as efficient afterglow light conversion materials.[5] These findings provide a general approach for tailoring the upconversion and persistent luminescence by the marriage of PeQDs with RE emitters, thereby opening up new opportunities for PeQDs and RE emitters towards many emerging applications such as solar spectrum conversion, white-emitting persistent light source, complex data storage, and multilevel anti-counterfeiting.

关键词： perovskite quantum dots rare earths energy transfer upconversion luminescence persistent luminescence

来源： cnki会议评论

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非均质物料链式组合称重定量算法优化与试验

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农业工程学报 2021年第5期37卷 310-316页

作者：龚中良张镇中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

非均质物料质量差异较大且不可分割,组合称重定量过程中组合对象不确定,存在组合称重定量精度与组合速度的矛盾。该研究针对链式组合称重定量系统,提出以定量精度及组合效率为目标,对组合样本数和抽样数进行优化分析,达到保证组合称重... 详细信息

非均质物料质量差异较大且不可分割,组合称重定量过程中组合对象不确定,存在组合称重定量精度与组合速度的矛盾。该研究针对链式组合称重定量系统,提出以定量精度及组合效率为目标,对组合样本数和抽样数进行优化分析,达到保证组合称重定量精度下,减少数据计算量以提高组合定量速度的目的。研究表明,在相同允许组合误差下,增大组合样本数可提高组合成功概率,但组合计算量随组合样本数增加而呈指数增加。通过对服从正态分布N(100,102)的质量数据进行10000轮组合计算发现,当组合定量目标质量为500 g,允许组合误差为0.1 g时,组合计算时间较短的组合样本数为14。并对优化组合样本数和抽样数的组合算法进行了链式组合称重定量试验验证。试验结果表明,在物料质量标准差≤30 g,允许定量组合误差为0.1 g时,优化后的组合算法与优化前遍历组合算法在定量组合成功概率总体上保持在95%左右,且优化后的算法组合计算时间减少了40%。研究结果可为非均质物料链式组合称重定量系统的研制提供参考。

关键词：算法优化链式组合称重非均质物料定量精度效率误差分析

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