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紫外光/氨气双重响应超疏水棉织物的制备及其性能

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纺织学报 2023年第11期44卷 160-166页

作者：王露砚张彩宁赵倩倩马志豪王煦漫西安工程大学材料工程学院陕西西安710048

为解决单一刺激响应性表面在复杂环境下的应用受限问题,以棉织物为基体,硬脂酸、壳聚糖和纳米氧化铁为原料,采用浸涂法制备出紫外光/氨气双重响应性超疏水棉织物。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对超疏水棉织物的形貌和... 详细信息

为解决单一刺激响应性表面在复杂环境下的应用受限问题,以棉织物为基体,硬脂酸、壳聚糖和纳米氧化铁为原料,采用浸涂法制备出紫外光/氨气双重响应性超疏水棉织物。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对超疏水棉织物的形貌和表面化学成分进行分析,并探究紫外光和氨气对超疏水棉织物润湿性能的影响。结果表明:制备的超疏水棉织物具有良好的超疏水性,其水接触角可达到15394°;经过紫外光照射28 h后,棉织物从超疏水转变为超亲水性,并且在黑暗中放置28 d或120℃下加热40 min后,又可恢复超疏水性;紫外光与双氧水(H_(2)O_(2))共同作用7 h,即可使超疏水棉织物转变为超亲水性;超疏水棉织物与氨气接触5 s,即可迅速转变为超亲水性,之后将其在80℃下加热50 min,又恢复至超疏水性。该棉织物具有良好的紫外光响应性和优良的氨气响应性。

关键词：超疏水棉织物氧化铁紫外光氨气响应性润湿性转换

紫外光辐照下CH3NH3PbI3基钙钛矿太阳能电池失效机制

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物理化学学报 2022年第5期38卷 70-80页

作者：卢岳葛杨隋曼龄北京工业大学材料与制造学部固体微结构与性能研究所北京100124 北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室北京100124

随着光伏产业的不断发展,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的研发成为科学与工业界广泛关注的焦点。到目前为止,其光电转换效率已经提高到了25.2%,成为替代硅基太阳能电池的核心方案之一。然而,钙钛矿太阳能电池的稳定性较差,容易受到环境... 详细信息

随着光伏产业的不断发展,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的研发成为科学与工业界广泛关注的焦点。到目前为止,其光电转换效率已经提高到了25.2%,成为替代硅基太阳能电池的核心方案之一。然而,钙钛矿太阳能电池的稳定性较差,容易受到环境中氧气、水分、温度甚至光照的影响,这严重制约了其大规模推广与应用。大量科学研究表明,如何避免紫外辐照下有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能衰减,对于提高钙钛矿太阳能电池的光照稳定性至关重要。然而到目前为止,仍然没有系统的工作来对紫外辐照下钙钛矿太阳能电池性能以及微结构演化过程进行详细的表征与分析。本文中,我们利用聚焦离子束-扫描电子显微分析(FIB-SEM)以及球差校正透射电子显微分析(TEM)等技术,全面地研究了紫外辐照过程中有机无机杂化钙钛矿太阳能电池性能变化规律以及电池微结构演化特征。实验结果表明,紫外辐照过程中太阳能电池内部会形成0.5-0.6 V的内建电场,钙钛矿中的I;离子在电场的驱动下向金属Au电极和空穴传输层2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(Spiro-OMeTAD)一侧迁移;随后,空穴传输层与金电极的界面处,碘离子与光生空穴一起与金电极发生反应,将金属态Au氧化成离子态Au;。而Au;离子则在内建电场的驱动下反向迁移穿过钙钛矿MAPbI;层,直接被SnO;和MAPbI;界面处的电子还原形成金属Au纳米团簇。除此之外,紫外辐照过程中钙钛矿太阳能电池性能降低的同时,往往伴随着Spiro-OMeTAD与钙钛矿界面处物质迁移、钙钛矿薄膜内晶界展宽以及Au纳米颗粒周围MAPbI;物相分解等现象。以上各种因素的协同作用,共同导致了紫外光照下有机无机杂化钙钛矿太阳能电池光电转换性能(PCE)、开路电压(V;)以及短路电流(J;)等性能参数的急剧下降。

关键词：钙钛矿太阳能电池紫外光降解机制电子显微学金迁移

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紫外光对铝合金焊接接头腐蚀行为的影响

焊接学报 2022年第4期43卷 106-112,I0010页

作者：龚利华郭为民江苏科技大学镇江212003 中国船舶重工集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室青岛266237

通过光学显微镜分析研究了6061铝合金熔化极惰性气体保护焊(metal inter gas welding,MIG焊)和搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)对接头组织的影响.结合极化曲线测试,比较了紫外光照射与暗态对预沉积NaCl的基材及焊接接头腐蚀行为... 详细信息

通过光学显微镜分析研究了6061铝合金熔化极惰性气体保护焊(metal inter gas welding,MIG焊)和搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)对接头组织的影响.结合极化曲线测试,比较了紫外光照射与暗态对预沉积NaCl的基材及焊接接头腐蚀行为影响的差异.结果表明,MIG焊接头组织均匀性较差,焊缝Mg含量远高于母材,使得表现出较差的热力学稳定性.紫外光照射加速了铝合金焊接接头的腐蚀,尤其是明显加速了MIG焊接头的腐蚀.30天的紫外光照射对FSW接头的影响与母材相近.这些影响与材料本身的耐腐蚀性能及铝合金表面形成的半导体性质腐蚀产物密切有关.

关键词：紫外光铝合金焊接接头腐蚀行为

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紫外光活化亚硫酸盐降解水中卡马西平

环境科学 2024年第3期45卷 1553-1560页

作者：林涛苑宇杰河海大学环境学院南京210098

研究了紫外光活化亚硫酸盐高级氧化工艺降解水中典型新污染物——卡马西平(CBZ)的效能和降解机制.探究了不同溶解氧浓度[ρ(DO)]对紫外光活化亚硫酸盐降解CBZ的影响,并在模拟自然水体环境控制初始ρ(DO)为(8.0±0.2) mg·L^(-1)条件下,... 详细信息

研究了紫外光活化亚硫酸盐高级氧化工艺降解水中典型新污染物——卡马西平(CBZ)的效能和降解机制.探究了不同溶解氧浓度[ρ(DO)]对紫外光活化亚硫酸盐降解CBZ的影响,并在模拟自然水体环境控制初始ρ(DO)为(8.0±0.2) mg·L^(-1)条件下,考察了不同工艺参数(亚硫酸盐投加量、反应pH)与水环境要素(碳酸氢根离子、氯离子、腐殖酸)对CBZ降解效能的影响.结果表明,紫外光活化亚硫酸盐工艺可在30 min内降解85.3%的CBZ,降解过程遵循拟一级动力学,动力学常数为0.055 7 min^(-1).并采用电子顺磁共振波谱技术、活性物质淬灭实验和竞争反应动力学实验发现,CBZ的降解主要来自紫外光活化亚硫酸盐工艺中硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)与羟基自由基(·OH)等活性物质,且降解贡献率分别为43.9%和56.1%.而且CBZ降解率随HCO_(3)^(-)浓度升高而降低,但Cl-浓度变化对CBZ降解率影响不大,水中存在的腐殖酸可显著抑制CBZ的降解.反应过程中硫酸盐的积累量显著低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)限值,且亚硫酸盐消耗速率(0.004 4 min^(-1))显著低于CBZ的降解速率,说明亚硫酸盐可被紫外光高效活化用于降解水中存在的CBZ.

关键词：紫外光亚硫酸盐卡马西平活性物质降解

紫外光协同磁性离子交换树脂活化过硫酸盐去除水中腐殖酸的效能与机理

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过程工程学报 2024年第5期24卷 566-579页

作者：武文龙高俣辰张晋玮李凌李燕曾宇晨杨春陆嘉鹏丁磊安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心安徽马鞍山243002

采用紫外光协同磁性离子交换树脂活化过硫酸盐去除水中腐殖酸,探究了紫外光/过硫酸盐/磁性离子交换树脂(UV/PMS/MIEX)体系对水中腐殖酸的去除效能、影响腐殖酸去除的环境因素、活性氧化物质产生机理及腐殖酸去除机理。UV/PMS/MIEX体系... 详细信息

采用紫外光协同磁性离子交换树脂活化过硫酸盐去除水中腐殖酸,探究了紫外光/过硫酸盐/磁性离子交换树脂(UV/PMS/MIEX)体系对水中腐殖酸的去除效能、影响腐殖酸去除的环境因素、活性氧化物质产生机理及腐殖酸去除机理。UV/PMS/MIEX体系对水中腐殖酸具有显著的去除效能,反应120 min后去除率可达91.71%。树脂投加量和温度的提高可促进腐殖酸的去除,一定程度上增加PMS浓度可提升腐殖酸的去除效率,而溶液pH对腐殖酸去除的影响不明显。该体系以氧化过程为主,在树脂表面的铁氧化物,含氧官能团及外加紫外光等多种协同作用下,可有效活化过硫酸盐产生·OH, SO_(4)^(·-), O_(2)^(·-)和^(1)O_(2)等多种活性氧化物质,自由基与非自由基途径共同协作降解腐殖酸。MIEX树脂体现出良好的重复使用性能,同时对于体系中的各类副产物可有效吸附去除。本研究为去除水中腐殖酸提供了一种新方法,所构建的氧化体系表现出良好应用前景。

关键词：紫外光过硫酸盐磁性离子交换树脂腐殖酸高级氧化

基于数字高程模型的起伏地形对紫外光非直视通信的路径损耗

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光学学报 2022年第6期42卷 143-156页

作者：冯克涛李晓毅吴乐华钱璇王申涛陈谋李梦如李昆仑陆军工程大学通信士官学校重庆400035 中国科学院国家天文台北京100101 中国人民解放军78092部队四川成都610036

针对起伏地形环境下紫外光非直视通信路径损耗大、站点选址难的问题,提出了基于数字高程模型(DEM)的紫外光非直视传输的最佳收、发仰角求解方法。依托紫外光非直视单次散射模型,研究了路径损耗与收、发仰角之间的关系。针对不同地形原始... 详细信息

针对起伏地形环境下紫外光非直视通信路径损耗大、站点选址难的问题,提出了基于数字高程模型(DEM)的紫外光非直视传输的最佳收、发仰角求解方法。依托紫外光非直视单次散射模型,研究了路径损耗与收、发仰角之间的关系。针对不同地形原始DEM数据,通过插值提高分辨率,并提出了切线传输方案。采用顺序遍历法对收、发端位置及仰角变化对通信系统路径损耗的影响进行了研究。仿真结果表明,路径损耗在[10°,80°]收、发仰角区间内为增函数。在使用反距离加权插值法提高数据分辨率后,路径损耗值相较原始数据分别降低了0.014 dB、0.043 dB和0.385 dB。当按切线传输方案布设时,通信系统路径损耗值最小,设计的仿真程序可为收、发端站点科学布设提供支持。

关键词：光通信紫外光单次散射模型起伏地形路径损耗

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紫外光/超声芬顿处理工业废水的研究进展

环境工程 2023年第S01期41卷 1-8页

作者：周小银朱铭赵聚姣刘文博周安然重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

芬顿工艺是处理工业废水中高毒性、难降解有机物的有效污水处理技术,但其试剂利用率不够高且产生大量铁泥,限制了其进一步应用。在芬顿工艺中同时引入紫外光和超声,构建新型的紫外光/超声芬顿工艺,有望克服以上缺点,已引起广泛关注。探... 详细信息

芬顿工艺是处理工业废水中高毒性、难降解有机物的有效污水处理技术,但其试剂利用率不够高且产生大量铁泥,限制了其进一步应用。在芬顿工艺中同时引入紫外光和超声,构建新型的紫外光/超声芬顿工艺,有望克服以上缺点,已引起广泛关注。探讨了紫外光与超声强化芬顿反应的3种协同机理,并分析了芬顿试剂浓度、污染物初始浓度、pH值、辐射波长和功率、超声波功率密度等工艺参数对处理效果的影响,然后介绍了2类紫外光/超声反应器,最后总结了紫外光/超声芬顿工艺处理多种工业废水中污染物的应用实例。归纳对比了当前紫外光/超声芬顿相比传统芬顿工艺的优势与不足并提出了发展方向,可为紫外光/超声芬顿工艺的发展提供指导。

关键词：芬顿工业废水高级氧化紫外光超声

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紫外光高级氧化技术降解安赛蜜的研究进展

应用化工 2022年第1期51卷 225-230,234页

作者：殷超刘亚利南京林业大学土木工程学院江苏南京210037

基于光催化氧化技术在处理难降解有机物方面的优势,着重阐述了紫外光活化不同催化剂/氧化剂降解安赛蜜的机理、效能和影响因素。同时,从降解效果、催化氧化副产物和后续降解能力等方面对不同光催化氧化技术进行归纳比较,总结了单一自由... 详细信息

基于光催化氧化技术在处理难降解有机物方面的优势,着重阐述了紫外光活化不同催化剂/氧化剂降解安赛蜜的机理、效能和影响因素。同时,从降解效果、催化氧化副产物和后续降解能力等方面对不同光催化氧化技术进行归纳比较,总结了单一自由基的不稳定性,是后续降解能力不足的关键,从而导致处理过程中可能产生的有毒副产物得不到进一步氧化。最后,对不同自由基之间的协同作用进行了展望。

关键词：安赛蜜光催化氧化紫外光副产物自由基

紫外光/无机酸协同催化桐酸甲酯傅克烷基化反应的研究

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高分子通报 2022年第12期 154-162页

作者：周闯张利李普旺何祖宇王超刘运浩宋书会谢木标杨子明中国热带农业科学院南亚热带作物研究所海南省热带园艺产品采后生理与保鲜重点实验室湛江524091 中国热带农业科学院农产品加工研究所湛江524001 岭南师范学院化学化工学院湛江524048

本文以紫外光作为能量来源,利用无机酸作为催化剂,制备了桐油基衍生物。首先将桐油与甲醇经过酯交换反应制备桐酸甲酯,然后在紫外光的照射下,以无机酸作为催化剂,与间苯二酚发生傅克烷基化反应,并通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振波谱... 详细信息

本文以紫外光作为能量来源,利用无机酸作为催化剂,制备了桐油基衍生物。首先将桐油与甲醇经过酯交换反应制备桐酸甲酯,然后在紫外光的照射下,以无机酸作为催化剂,与间苯二酚发生傅克烷基化反应,并通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振波谱以及高分辨液质联用仪等对产物的结构进行了表征分析,最后通过单因素考察催化剂、溶剂等因素对反应的影响。研究结果表明:浓硫酸在紫外光照条件下可以催化桐酸甲酯与间苯二酚发生傅克烷基化反应,其最适宜的浓度范围为80%~90%;而普通的质子酸(H_(3)PO_(4)、CH_(3)COOH)在紫外光照条件下不能催化桐酸甲酯与间苯二酚发生傅克烷基化反应。另外,研究发现紫外光条件下的光化学反应具有反应时间短、产率高、能耗低、绿色环保的优点。

关键词：桐油紫外光无机酸光催化傅克烷基化反应