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聚合物玻璃化转变太赫兹光谱技术研究进展

光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2709-2716页

作者：柯智林董冰凌东雄魏东山东莞理工学院机械工程学院广东东莞523808 东莞理工学院电子工程与智能化学院广东东莞523808 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳528055

聚合物玻璃化转变作为非晶聚合物的玻璃态和高弹态之间的转变,对材料性能尤其是力学性能具有重要影响。太赫兹光谱作为一种新型的光谱分析技术,具有非接触、快速和高灵敏度等优势,在聚合物玻璃化转变研究中显示出重要的应用潜力。通过对... 详细信息

聚合物玻璃化转变作为非晶聚合物的玻璃态和高弹态之间的转变,对材料性能尤其是力学性能具有重要影响。太赫兹光谱作为一种新型的光谱分析技术,具有非接触、快速和高灵敏度等优势,在聚合物玻璃化转变研究中显示出重要的应用潜力。通过对近15年来文献中的研究结果进行总结和分析,旨在全面了解太赫兹光谱技术在该领域的应用现状,并展望其未来发展方向。首先介绍了聚合物玻璃化转变的特性,探讨了传统的测量方法以及它们所面临的限制,如热分析法、动态机械分析法和红外光谱法等。为了弥补这些局限性,研究者们开始寻找新的研究手段。太赫兹光谱技术具有同时提供光谱和相位信息的能力,可以直接测量材料的折射率和介电常数,而折射率的变化可以反映聚合物链的自由体积变化,这是太赫兹光谱可以探测聚合物玻璃化转变的根本原因。接着,总结了近年来太赫兹光谱技术在聚合物玻璃化转变研究中的应用进展,对不同聚合物材料的研究结果进行了详细阐述,包括聚甲醛、聚酰胺、聚ε-己内酯、聚乳酸。研究结果表明,太赫兹光谱技术可以精确测定聚合物的玻璃化转变温度,并提供聚合物结构和构象的微观信息,揭示聚合物玻璃化转变机制。进一步,还指出了太赫兹光谱技术存在的问题,包括太赫兹光谱仪的频宽限制和高成本。因此,未来研究需要进一步改进太赫兹源和仪器的性能,开发更有效的数据分析方法,并探索太赫兹光谱技术在工业应用中的潜力。总体而言,太赫兹光谱技术作为一种新兴的研究工具,在聚合物玻璃化转变领域取得了积极的进展,并具备实现聚合物的快速、灵敏检测以及精确结构分析的能力。

关键词：太赫兹光谱聚合物玻璃化温度吸收系数折射率

锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理

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中国表面工程 2024年第1期37卷 267-279页

作者：王成勇唐梓敏丁峰黄瑜张涛郑李娟朱旭光广东工业大学机电工程学院广州510006 广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室广州510006 高性能工具全国重点实验室广州510006 东莞市逸昊金属材料科技有限公司东莞523690

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳... 详细信息

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明:影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。

关键词：锆基非晶合金电解质等离子体抛光表面质量工艺优化废液处理

苯基取代苯并二噻吩二酮构建新型聚合物及其光伏性能研究

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化学学报 2024年第3期82卷 257-264页

作者：邓燧楠刘海珍张连杰罗文君罗妹张泽升梁嘉豪王新康陈军武华南理工大学高分子光电材料与器件研究所发光材料与器件国家重点实验室广州510640

随着材料和器件的不断发展,有机光伏(OPV)的器件效率不断提升,但制备仍存在较多额外加工工艺,不利于其大规模生产.如何合理调控活性层材料的溶解性、结晶性和两相形貌来简化器件制备工艺,实现高性能的as-cast器件将十分具有科学意义.本... 详细信息

随着材料和器件的不断发展,有机光伏(OPV)的器件效率不断提升,但制备仍存在较多额外加工工艺,不利于其大规模生产.如何合理调控活性层材料的溶解性、结晶性和两相形貌来简化器件制备工艺,实现高性能的as-cast器件将十分具有科学意义.本工作通过设计合成苯基取代的苯并二噻吩二酮单元(二维BDD)作为共聚单元,制备了三种新型聚合物材料.当二维BDD单元摩尔分数为10%时, FBDT-m10能实现良好的聚集性能和加工性能,与Y6-BO共混制备的as-cast器件就可以得到良好的活性层形貌,最终实现了71.14%的填充因子及16.06%的器件效率.

关键词：芳香取代苯并二噻吩二酮聚合物给体有机太阳电池

基于CRISPR/Cas系统的纸基分析在快速检测食源性致病菌中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1147-1160页

作者：李鹏儒沈兴孟静南罗林王涓徐振林华南农业大学食品学院广东省食品质量安全重点实验室广州510642 安徽科技学院食品工程学院滁州233100

由食源性致病菌引起的食品安全事件严重影响人类健康,开发针对食源性致病菌的快速检测技术十分必要。成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及相关蛋白(CRISPR-associated protein... 详细信息

由食源性致病菌引起的食品安全事件严重影响人类健康,开发针对食源性致病菌的快速检测技术十分必要。成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)是原核生物的适应性免疫系统,具有特异性识别并切割核酸序列的功能。纸基分析方法作为一种简便性好、成本低廉的分析检测工具,在快速检测领域展现出良好的前景。因此,将CRISPR/Cas系统的高效识别能力和纸基分析方法的简便性相结合可实现对食源性致病菌的快速灵敏检测。本文简要介绍了CRISPR/Cas系统用于核酸检测的概况,对第二类单Cas效应蛋白系统的特点及原理进行概述,重点综述基于CRISPR/Cas系统的试纸分析、侧向流动分析和纸基微流控装置在检测食源性致病菌方面的应用,并讨论了CRISPR/Cas系统结合纸基分析建立检测方法的优势、当前的挑战及未来的发展前景。

关键词：成簇间隔短回文重复序列及相关蛋白食源性致病菌纸基分析快速检测

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基于多源大数据的城市贫困地理研究进展

地理研究 2024年第4期43卷 1036-1050页

作者：袁媛陈曦李珊刘慧雯吴庆瑜中山大学地理科学与规划学院广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510275 广州大学建筑与城市规划学院广州510006 广东省建筑设计研究院有限公司广州510010

消除贫困是联合国可持续发展目标之首。2020年,中国脱贫攻坚战取得了全面胜利,城市相对贫困成为消除绝对贫困后的重要议题之一。随着技术进步,依托于大数据及其分析方法,城市内部难以测度的相对贫困问题可用多种形式被发掘,推动了城市... 详细信息

消除贫困是联合国可持续发展目标之首。2020年,中国脱贫攻坚战取得了全面胜利,城市相对贫困成为消除绝对贫困后的重要议题之一。随着技术进步,依托于大数据及其分析方法,城市内部难以测度的相对贫困问题可用多种形式被发掘,推动了城市贫困地理研究的“大数据转向”。城市贫困地理研究经历了“观测与可视化-内容对象发掘-多源多维分析”三大发展阶段,并形成了“城市贫困的重点群体”“城市贫困群体的多维表征”和“城市贫困空间的测度数据与技术方法”三大热点议题。空间建成环境和个体社会经济大数据及其对应的新方法,正在带领城市贫困地理研究突破传统研究数据和方法的局限,为挖掘潜在贫困地区、贫困人群、贫困表征等关键要素提供科学支撑。未来,研究需依托大数据及其方法,构建“中国化”的城市贫困地理研究理论框架,并将其转向实践应用,在中国解决农村绝对贫困问题后为缓解城市相对贫困奠定基础。

关键词：城市贫困贫困地理大数据贫困测度多维贫困

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2020年全球鱿钓捕捞的时空特征分析

地球信息科学学报 2024年第4期26卷 1110-1122页

作者：刘广源吴志峰吴波郑子豪曹峥广州大学地理科学与遥感学院广州510006 自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室深圳518060 惠州学院地理与旅游学院惠州516000

了解全球鱿钓捕捞的时空特征可为鱿鱼资源的评估与管理提供参考。本文选取2020年全球鱿钓船AIS轨迹数据与VIIRS夜间灯光影像,以FAO major Fishing Areas的19个海洋主要捕鱼区为捕捞分区依据,结合GIS空间分析方法开展了全球鱿钓捕捞的时... 详细信息

了解全球鱿钓捕捞的时空特征可为鱿鱼资源的评估与管理提供参考。本文选取2020年全球鱿钓船AIS轨迹数据与VIIRS夜间灯光影像,以FAO major Fishing Areas的19个海洋主要捕鱼区为捕捞分区依据,结合GIS空间分析方法开展了全球鱿钓捕捞的时空特征分析。结果表明:(1)鱿钓捕捞主要分布在西南大西洋阿根廷专属经济区周边、西北太平洋日本东北部远海、东南太平洋秘鲁西部远海、西北印度洋阿拉伯海以及中西太平洋阿拉弗拉海,集中在中、低纬度离陆地100 km以内和400~700 km范围内,呈现以条带式为主的分布模式;(2)全球鱿钓捕捞的时间规律表现出“两峰两谷”的变化态势,分别于1—4月、6—8月呈上升趋势,而在4—6月、8—12月呈下降趋势。中纬度的鱿钓捕捞于夏秋呈上升趋势,而在冬春呈下降趋势;低纬度的鱿钓捕捞在秋冬季节呈增加态势,而在春季呈减少态势;(3)鱿钓捕捞的时空特征受洋流、鱿鱼繁殖特性及各国远洋鱿钓政策影响,其空间分布走向与主要洋流流向一致,捕捞强度在鱿鱼产卵高峰期、休渔期时减弱;(4)AIS轨迹密度与夜间灯光亮度在鱿钓捕捞信号上有良好的时空相关性,AIS轨迹密度与夜间灯光亮度的空间相关性越大,则时间变化规律也越相似。研究工作证明了夜间灯光遥感具备良好的鱿钓捕捞度量能力,能与船舶轨迹互补,实现高精度的鱿钓捕捞评估。

关键词：鱿钓捕捞全球联合国粮食及农业组织划分的19个主要海洋捕鱼区 AIS轨迹夜间灯光时空特征鱿钓影响因素时空相关

光学自旋角动量的调控机理及研究进展(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 23-46页

作者：苟新鑫李松泽石鹏袁小聪深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室微纳光电子学研究院纳米光子学研究中心广东深圳518060 之江实验室智能感知研究院浙江杭州311100

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量,它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中,光的自旋角动量与圆极化密切相关,通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用,并... 详细信息

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量,它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中,光的自旋角动量与圆极化密切相关,通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用,并诞生了自旋光学这一新兴学科。过去的研究中,研究人员主要聚焦在与平均波矢方向平行的纵向光学自旋。近年来,科研人员通过研究限制场如聚焦波、导波和倏逝波等的自旋轨道耦合性质,发现了一类新型的光学自旋,这类自旋与平均波矢方向垂直,因此被称为光学横向自旋。横向自旋具有自旋动量绑定的性质,一经发现便受到研究人员的广泛关注。横向自旋的发现拓展了光学自旋轨道相互作用的内容,并在光学操纵、光学精密检测、手性量子光学和光学自旋拓扑态等领域具有广阔的应用前景。本文从理论、实验技术和应用3个方面详细介绍自旋光学的最新进展。自旋光学的理论概念和框架可为研究人员进一步开拓基于光学自旋在光学成像、光学探测、光通信和量子技术等领域的应用发挥巨大的作用,同时也可拓展到一般经典波场,比如流体波、声波和引力波等。

关键词：物理光学自旋角动量自旋动量绑定自旋轨道耦合光学微分计算光学探测横向光学力

(111)取向纳米孪晶Cu的抗氧化性能及焊料润湿性

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金属学报 2024年第7期60卷 957-967页

作者：许增光周士祺李晓刘志权中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055 中国科学院大学深圳先进技术学院深圳518055 深圳先进电子材料国际创新研究院深圳518103

在先进封装产业中,(111)取向纳米孪晶Cu ((111)nt-Cu)与一般随机取向多晶组织Cu (C-Cu)相比具有多种优势,包括高强度、出色的延伸率和良好的导电性。近年来,3D封装以及器件小型化的趋势对先进封装中电镀Cu材料理化性能提出了更加严苛的... 详细信息

在先进封装产业中,(111)取向纳米孪晶Cu ((111)nt-Cu)与一般随机取向多晶组织Cu (C-Cu)相比具有多种优势,包括高强度、出色的延伸率和良好的导电性。近年来,3D封装以及器件小型化的趋势对先进封装中电镀Cu材料理化性能提出了更加严苛的要求,C-Cu直接暴露在空气中容易氧化是先进封装制程中亟待解决的问题,(111)nt-Cu成为代替C-Cu的潜在方案。本工作从Cu基体的氧化层厚度和焊料在Cu基体上的润湿性2个方面,对电镀(111)nt-Cu和C-Cu的抗氧化性能进行了深入分析研究。运用TEM、XPS表征方法,对氧化层成分与厚度进行了测量;采用EBSD和FIB等手段对Cu基体表面的晶界以及晶粒尺寸进行了测量和分析;使用SEM对2种Cu基体/氧化层界面形貌进行了精细表征。结果表明,在250℃空气气氛下,(111)nt-Cu具有比C-Cu更好的抗氧化性能。氧化时间为9 min时,(111)nt-Cu氧化层厚度仅为C-Cu氧化层厚度的43.2%。氧化12 min后,(111)nt-Cu与纯Sn反应制作的焊点的接触角比C-Cu的小26.7%,且焊料铺展面积比C-Cu的大24.6%。2种Cu基体上都生成了含有纳米晶CuO和Cu2O两相混合结构氧化层。(111)nt-Cu具有更好的抗氧化性能,原因是(111)晶面和内部的孪晶界具有更低的表面能,并且其基体表面有更小的大角度晶界面积分数,有效地限制了Cu原子向外的扩散速率。

关键词： (111)取向纳米孪晶Cu 随机取向多晶Cu 抗氧化性焊料润湿性晶界扩散

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广东硇洲岛火山地质与射气岩浆喷发

岩石学报 2024年第7期40卷 2122-2134页

作者：王佳龙成智慧丁冉刘春茹岭南师范学院地理科学学院湛江524048 中国地震局地质研究所地震与火山灾害重点实验室北京100029 陆内火山与地震教育部重点实验室中国地质大学(北京)北京100083 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电... 详细信息

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电子自旋共振(ESR)测年等方法入手,分析讨论火山活动历史和射气岩浆喷发特征并追溯其基浪堆积物原始沉积环境。研究结果表明,早更新世强烈的岩浆溢流完成了岛屿的初始建造,之后硇洲岛高出海平面以上停止接受沉积;中更新世发生了两幕中小规模的火山活动,分别为距今约588ka的射气岩浆喷发和距今448ka的岩浆溢流;晚更新世在存亮湾附近可能发生了弱爆炸式火山喷发,自此硇洲岛的火山活动结束。

关键词：硇洲岛射气岩浆喷发物源分析

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