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圆偏振发光材料的手性反转

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1233-1249页

作者：卞佳林付阔刘国锋同济大学化学科学与工程学院上海200092

圆偏振发光(CPL)材料因其在3D显示、光电器件、手性传感识别及不对称合成等领域的潜在应用而受到广泛关注,构建手性方向可调的高性能CPL材料是满足不同领域实际应用需求的关键所在.本文概述了近五年来利用各种外场刺激(如光、温度、溶剂... 详细信息

圆偏振发光(CPL)材料因其在3D显示、光电器件、手性传感识别及不对称合成等领域的潜在应用而受到广泛关注,构建手性方向可调的高性能CPL材料是满足不同领域实际应用需求的关键所在.本文概述了近五年来利用各种外场刺激(如光、温度、溶剂、pH、离子等)调控CPL材料手性反转的研究进展,简要介绍了CPL材料手性反转的潜在应用,并针对当前CPL材料手性反转研究面临的挑战以及未来发展进行了讨论.

关键词：圆偏振发光超分子手性手性反转自组装发光材料

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聚集诱导发射光笼分子的设计合成及原位光激活成像研究

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化学学报 2024年第3期82卷 265-273页

作者：赵玉强张霞杨芸如朱立平周莹云南大学化学科学与工程学院昆明650091

通过将1,2,4,5-四氮嗪基团引入到聚集诱导发射(AIE)荧光团上,制备了两个光激活的荧光小分子化合物TPA-Tz1和TPA-Tz2.光激活后, TPA-Tz1和TPA-Tz2的荧光强度分别增强了167倍和100倍.光激活的原理是光照导致四氮嗪基团转化为氰基,从而恢... 详细信息

通过将1,2,4,5-四氮嗪基团引入到聚集诱导发射(AIE)荧光团上,制备了两个光激活的荧光小分子化合物TPA-Tz1和TPA-Tz2.光激活后, TPA-Tz1和TPA-Tz2的荧光强度分别增强了167倍和100倍.光激活的原理是光照导致四氮嗪基团转化为氰基,从而恢复荧光发射.通过密度泛函理论(DFT)计算,TPA-Tz1的猝灭机理为能量转移至暗态(ETDS). TPA-Tz1的激活产物TPA-CN1具有独特的AIE特点,其聚集态分子间发生的电荷转移是导致聚集态荧光蓝移的主要原因.通过溶剂挥发法获得的TPA-Tz1晶体结构揭示了其内部复杂的堆叠结构,氢键和C—H…π作用代替π-π相互作用是同时维持晶格稳定和AIE特性的重要原因.TPA-Tz1具有良好的生物相容性,其最高的细胞抑制率仅有25.3%.因此, TPA-Tz1在细胞水平和多细胞生物秀丽隐杆线虫体内实现了原位的光激活成像.

关键词：光笼聚集诱导发光密度泛函理论光激活荧光荧光成像

基于NMR和GC-MS的动态分组实验教学模式探索——以“正溴丁烷制备”为例

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实验室研究与探索 2024年

作者：段辉曹同成同济大学化学科学与工程学院

针对“正溴丁烷的制备”实验中各类原料不同的用量、反应时长和原料加入顺序等设计了正交实验条件组合，并开放给15位同学分组进行动态选择。综合各组实验数据，得到最优的实验条件并对异常实验结果进行解释；通过核磁共振波谱仪（NMR... 详细信息

针对“正溴丁烷的制备”实验中各类原料不同的用量、反应时长和原料加入顺序等设计了正交实验条件组合，并开放给15位同学分组进行动态选择。综合各组实验数据，得到最优的实验条件并对异常实验结果进行解释；通过核磁共振波谱仪（NMR）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）等快速验证。与对照组相比，动态分组实验的同学在有机实验单元操作水平、仪器操作能力上明显提高，同时因实验过程中存在多种变量引导同学进行开拓性思考，增强了同学们提出问题、解决问题和设计新实验的能力，取得了良好的教学效果。

关键词：动态分组教学正溴丁烷教学模式

基于纸基微流控的荧光技术在环境检测中的应用

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 446-453页

作者：李卓孟爽杨圆圆同济大学环境科学与工程学院上海200092

微流控纸基分析器件(microfluidic paper-based analysisdevice,μ-PADs)凭借成本低廉、绿色环保的优点,在环境检测与分析化学等领域得到广泛的关注。基于纸基微流控的荧光检测技术灵敏度高、易于操作,在现场快速检测方面具有独特的优势... 详细信息

微流控纸基分析器件(microfluidic paper-based analysisdevice,μ-PADs)凭借成本低廉、绿色环保的优点,在环境检测与分析化学等领域得到广泛的关注。基于纸基微流控的荧光检测技术灵敏度高、易于操作,在现场快速检测方面具有独特的优势,近年来国内外研究者在这一领域的探索日益深入。介绍了μ-PADs的制作方法,探讨了荧光传导机制,并对基于μ-PADs的荧光检测技术在环境污染物检测的研究现状和应用潜力进行了分析总结,同时对其未来发展方向进行了展望。

关键词：传感器纸基微流控技术荧光检测环境污染物

结合电子束辐照与压电压力波法空间电荷分布实时测量的空间电荷包迁移行为的研究

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物理学报 2024年第2期73卷 278-286页

作者：潘佳萍张冶文李俊吕天华郑飞虎同济大学电子与信息工程学院上海201804

空间电荷包现象是一种特殊的空间电荷现象,具体表现为空间电荷以包的形态沿着极化电场的方向进行迁移.目前针对空间电荷包现象的研究还存在一些不足,研究的对象通常集中在聚乙烯及其交联产物中的正极性空间电荷包.本文提出了一套用于负... 详细信息

空间电荷包现象是一种特殊的空间电荷现象,具体表现为空间电荷以包的形态沿着极化电场的方向进行迁移.目前针对空间电荷包现象的研究还存在一些不足,研究的对象通常集中在聚乙烯及其交联产物中的正极性空间电荷包.本文提出了一套用于负极性空间电荷包特性研究的一体化实验系统,可进行电子束辐照与压电压力波法空间电荷分布实时测量相结合的实验研究,并简要介绍了该系统的结构与功能.该系统适用于不同厚度范围的各类绝缘电介质样品在不同电场下的实验研究.本文使用该实验系统初步研究了在不同外加电场(15,20,2.5,30 kV/mm)下聚丙烯与聚甲基丙烯酸甲酯样品内负极性空间电荷包的迁移行为,并从实验结果中提取了负极性载流子;(电子)的迁移特性.聚丙烯与聚甲基丙烯酸甲酯样品中电子的迁移速率均存在随着电场的增加而减小的负微分迁移率现象,聚丙烯中该现象出现的阈值电场约为26.0 kV/mm,聚甲基丙烯酸甲酯中该现象出现的阈值电场约为19.5 kV/mm,消失的截止电场约为27.5 kV/mm.

关键词：绝缘聚合物空间电荷包电子束辐照载流子迁移率

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近距离爆炸作用下工字形截面钢柱荷载分布与动态响应数值模拟研究

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建筑结构学报 2024年第1期45卷 12-26页

作者：肖伟芳陈思琦赵宪忠同济大学土木工程学院

作为钢结构中主要承重构件的钢柱，其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应，尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏。为此，采用LS-DYNA有限元分析软件，研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入... 详细信息

作为钢结构中主要承重构件的钢柱，其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应，尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏。为此，采用LS-DYNA有限元分析软件，研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入射角下的爆炸荷载分布和动态响应。结果表明：当冲击波加载于钢柱截面强轴时，翼缘板爆炸荷载受稀疏波效应影响显著，与无限大反射面的相比，其反射冲量下降10%～50%;近距离爆炸工况下稀疏波传播速度远大于现行抗爆设计规范中所假设的环境声速，表明环境声速假设在近距离爆炸工况下并不适用；在弱轴加载工况下，稀疏波效应并不明显，由于冲击波在截面内发生多次反射，延长了其正相持时，因而腹板上的峰值冲量反而高于无限大反射面条件下的峰值冲量；当入射角小于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波的主要作用区域为两翼缘板与腹板所围内凹区域，其爆炸荷载和腹板局部变形在入射角为30°时达到最大值，两个半翼缘板呈向外张开态势，且张开幅度随入射角的增大而减小；而当入射角大于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波则主要作用于迎爆侧翼缘板，其爆炸荷载和整体挠度在入射角为90°时达到最大值，两个半翼缘板向内闭合，且闭合幅度随入射角的增大而增大。

关键词：工字形截面钢柱近距离爆炸爆炸荷载数值模拟变形模式入射角稀疏波效应

基于功能基元序构策略提升Ag_(2)Se基柔性热电薄膜的性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 218-228页

作者：王子兴李佳佳刘莹蔡克峰同济大学材料科学与工程学院上海201804

热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的清洁能源材料。近年来,随着可穿戴电子设备的蓬勃发展,柔性热电材料成为研究热点。热电材料中载流子和声子传输表现出强耦合特性,严重制约热电性能的提升。功能基元序构是一种优化材料性能... 详细信息

热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的清洁能源材料。近年来,随着可穿戴电子设备的蓬勃发展,柔性热电材料成为研究热点。热电材料中载流子和声子传输表现出强耦合特性,严重制约热电性能的提升。功能基元序构是一种优化材料性能的有效策略。在材料中构筑不同作用机制的功能基元,并将功能基元进行序构,同时增强功能基元间的协同效应,可以有效地提升材料的性能。本工作主要以硒化银基柔性热电薄膜为例,介绍功能基元序构和功能基元间协同效应对电、声输运性能和柔性的作用机制。

关键词：热电薄膜硒化银功能基元序构柔性

温度和应变幅对亚稳奥氏体不锈钢S321低周疲劳行为的影响

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 604-610页

作者：何国球黎若芸周志强廖逸平刘胤孚同济大学材料科学与工程学院上海201800

在室温和650℃的环境下对S321、S321H不锈钢进行了0.5%、0.7%、0.9%应变幅下的低周疲劳试验,并在室温下对S321和S321H开展了多个寿命点的疲劳加载历史试验,结合X射线衍射定量分析测算形变诱发马氏体的含量。结果表明:形变诱发马氏体的... 详细信息

在室温和650℃的环境下对S321、S321H不锈钢进行了0.5%、0.7%、0.9%应变幅下的低周疲劳试验,并在室温下对S321和S321H开展了多个寿命点的疲劳加载历史试验,结合X射线衍射定量分析测算形变诱发马氏体的含量。结果表明:形变诱发马氏体的生成会导致奥氏体钢持续循环硬化,室温下合金在初次硬化后继续二次硬化,而在650℃下没有形变诱发马氏体生成,合金在初次硬化后进入循环稳定阶段。循环过程中,碳含量越低,形变诱发马氏体含量越多,合金的循环硬化程度更高。两种温度下,两种材料的疲劳寿命在低应变幅下都相差不大,应变幅越大,两种材料的疲劳寿命相差越大,因此,可以考虑服役条件为低应变幅时使用S321不锈钢代替S321H不锈钢。

关键词：低周疲劳行为 S321不锈钢 S321H不锈钢形变诱发马氏体碳含量温度

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离子热循环:高效制冷技术的新突破

科学通报 2024年第7期69卷 815-822页

作者：张鑫赵晓莉杨晓伟上海交通大学化学化工学院上海200240 同济大学材料科学与工程学院上海201804

研发安全、高效、环境友好的新型制冷剂或制冷技术,是当今应对全球变暖问题的重要措施.其中,基于热效应的制冷技术,是具有重要发展潜力的制冷手段.然而,这类技术存在外加应力场强大、绝热温度变化小、效率低等不足,从而限制了其广泛应用... 详细信息

研发安全、高效、环境友好的新型制冷剂或制冷技术,是当今应对全球变暖问题的重要措施.其中,基于热效应的制冷技术,是具有重要发展潜力的制冷手段.然而,这类技术存在外加应力场强大、绝热温度变化小、效率低等不足,从而限制了其广泛应用.近期,以离子热循环为原理的新型制冷技术,以低外加场强、高能源效率的优势,打破了热效应制冷存在的瓶颈,并引起了广泛关注.本文将以该工作为出发点,系统介绍离子热效应及其伴随的热力学循环的基本原理,从制冷性能、工作效率等角度出发,详细分析离子热效应制冷技术背后存在的优势,以及可能存在的科学问题与技术难点,并从电化学原理、离子分离等角度提出解决措施,旨在为这一全新制冷手段的进一步发展提供科学依据和参考.

关键词：制冷技术离子热循环制冷性能效率电化学