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基于同步挤压小波变换和超声导波的锈蚀钢筋直径评估方法研究

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应用基础与工程科学学报 2025年第1期33卷 50-59页

作者：孙祥涛俞承序杨霞马彬孔庆钊同济大学土木工程防灾国家重点试验室同济大学结构防灾减灾工程系同济大学桥梁工程系

锈蚀引起的钢筋直径缩减显著降低了钢筋混凝土结构的承载力和可靠性.本研究采用同步挤压小波变换(SWT)技术获取超声导波的群速度，进而评估钢筋的直径变化.首先，基于导波的传播特性选取L(0,1)模态作为探测波，并通过敏感性分析确定140... 详细信息

锈蚀引起的钢筋直径缩减显著降低了钢筋混凝土结构的承载力和可靠性.本研究采用同步挤压小波变换(SWT)技术获取超声导波的群速度，进而评估钢筋的直径变化.首先，基于导波的传播特性选取L(0,1)模态作为探测波，并通过敏感性分析确定140kHz为最优探测频率.随后，通过频散方程计算得出不同直径钢筋中L(0,1)导波在140kHz的理论群速度.利用SWT的高时频分辨率特性，精确提取L(0,1)导波信号在140kHz的到达时间并计算群速度.通过对比试验群速度与理论值，实现对钢筋直径的准确评估.为验证该方法的准确性和适用性，进行了裸钢筋和埋入钢筋的加速锈蚀试验.裸钢筋试验结果表明，SWT能够准确获取导波群速度，并有效评估锈蚀钢筋的直径；而埋入钢筋试验结果表明该方法适用于锈蚀钢筋与混凝土脱粘后的钢筋直径评估.

关键词：钢筋锈蚀超声导波同步挤压小波变换时频分析群速度锈蚀钢筋直径评估

光助漂浮型铜钼双金属氮化碳复合材料活化PMS去除水中抗生素抗性菌与抗性基因的性能及机理

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环境科学学报 2025年第1期45卷 97-110页

作者：陈曦刘熠阳周见卓王官禄王学江同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室上海200082

通过光还原法制备了一种漂浮型Cu^(0)和MoS_(2)双金属氮化碳复合材料Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG,构建了可见光助Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG活化PMS体系(Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS)用于去除水中抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs).灭菌实验结果表明,Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系在材料投加量为0.22 g·L^(-1),PMS浓度为1 g·L^(-1)时,仅需0.5 min即可灭活全部TC-ARB(初始浓度为5.4×10~7 CFU·mL^(-1)).灭菌过程能够破坏细胞膜的结构,进而导致DNA片段泄露并受到ROS的攻击,使得ARGs的水平转移频率降低;淬灭实验和ESR实验结果表明,起主要作用的活性物质是·OH、·SO_(4)^(-)和^(1)O_(2).Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系对实际污水处理厂二沉池出水消毒处理结果表明,该体系能够在2 min内完成高效消毒,并且大幅降低水中各类ARGs的绝对丰度.研究结果为TC-ARB及其ARGs污染的同步高效去除提供了技术支撑和理论依据.

关键词：过硫酸盐活化双金属催化剂抗生素抗性基因可见光氮化碳

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光子学中非阿贝尔能带拓扑的研究进展

光学学报(网络版)

光学学报(网络版) 2025年

作者：李昌泽王占山程鑫彬姜天舒先进微结构材料教育部重点实验室上海市数字光学前沿科学研究基地同济大学精密光学工程技术研究所同济大学物理科学与工程学院

非阿贝尔能带拓扑理论是最新提出的一种拓扑理论，用于描述空间时间反演对称的多能带系统的能带拓扑特性。通过与液晶分子的缺陷进行类比，多能带系统中的非阿贝尔拓扑荷被发现可以用四元数及广义四元数来描述。由于其拓扑描述涉及了多... 详细信息

非阿贝尔能带拓扑理论是最新提出的一种拓扑理论，用于描述空间时间反演对称的多能带系统的能带拓扑特性。通过与液晶分子的缺陷进行类比，多能带系统中的非阿贝尔拓扑荷被发现可以用四元数及广义四元数来描述。由于其拓扑描述涉及了多个带隙，对应的边界态分布也变得更为复杂。目前，非阿贝尔能带拓扑理论主要用来解释和描述NielsenNinomiya定理的失效、允许存在的节点线构型、节点线的编织和路径依赖的节点碰撞等。另外，一种用于表征三重简并点拓扑特性的欧拉数与非阿贝尔拓扑荷也有一定程度的关联，在节点线的研究中被广泛应用。本文从非阿贝尔能带拓扑的基本理论出发，系统梳理了该理论在光子学以及其他系统中所预测的独特物理现象，介绍了相关实验观测的最新进展，并进一步探索了其未来发展前景。

关键词：拓扑光子学非阿贝尔拓扑荷节点线

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星状嵌段偶氮苯类肽的自组装与光响应性

功能高分子学报 2025年第1期38卷 33-41页

作者：陈阳姚文倩丁明宇靳海宝林绍梁华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室

星状聚合物因其独特的物理化学性质和拓扑结构而备受关注。然而，开发刺激响应型序列可控星状聚合物仍然是一项重大挑战。本文利用固相亚单体合成技术设计并制备了一种新型的具有特定序列结构、光响应性的两亲性星状嵌段偶氮苯类肽Star-... 详细信息

星状聚合物因其独特的物理化学性质和拓扑结构而备受关注。然而，开发刺激响应型序列可控星状聚合物仍然是一项重大挑战。本文利用固相亚单体合成技术设计并制备了一种新型的具有特定序列结构、光响应性的两亲性星状嵌段偶氮苯类肽Star-[(NAZO4-b-NME4-b-NCOOH)]3，并通过溶液自组装制备了尺寸均一的球形胶束。由于偶氮苯基团的光致异构化特性，在紫外光和可见光的交替照射下，该球形胶束能够实现光控的尺寸可逆转变。此外，铂纳米颗粒修饰的球形胶束对硼氢化钠介导的4-硝基苯酚还原反应具有良好的催化能力和可逆的光控催化活性。此研究工作为刺激响应型序列可控星状聚合物的制备及其在纳米催化领域中的应用提供了理论指导。

关键词：特定序列聚合物星状嵌段偶氮苯类肽自组装可逆结构转变光控催化

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基于连续域束缚态的超构光子学生物传感器研究进展

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光学学报(网络版)

光学学报(网络版) 2025年

作者：饶晓峰何涛李程峰冯超王占山施宇智程鑫彬同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所同济大学物理科学与工程学院先进微结构材料教育部重点实验室上海市数字光学前沿科学研究基地

连续域中的束缚态（Bound states in the continuums, BICs）因其在亚波长尺度内显著限制光场并增强光与物质相互作用的能力，引起了生物和化学传感领域的广泛关注。目前，已有多款基于BICs设计的超构光子学器件问世，有望突破传统生物... 详细信息

连续域中的束缚态（Bound states in the continuums, BICs）因其在亚波长尺度内显著限制光场并增强光与物质相互作用的能力，引起了生物和化学传感领域的广泛关注。目前，已有多款基于BICs设计的超构光子学器件问世，有望突破传统生物传感在小型化、特异性和灵敏度等方面的局限。在这篇综述中，我们从不同平台的BICs超构光子器件入手，系统梳理了金属BICs、全介质BICs、金属-介质混合BICs以及微流体BICs在折射率传感、表面增强红外吸收光谱和手性传感等生物传感领域的应用。最后，我们还探讨了基于BICs的生物传感器件当前存在的局限性，并讨论了未来克服这些挑战的潜在解决方案。

关键词：连续域中的束缚态超构表面生物传感折射率传感表面增强红外吸收光谱手性传感

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LuI_3闪烁晶体的第一性原理研究

物理学报 2013年第6期62卷 105-108页

作者：邓娇娇刘波顾牡同济大学物理系上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092

采用基于第一性原理的赝势和平面波方法计算了新型闪烁晶体基质材料LuI3的结构特性和电子特性.计算结果表明:4.4eV附近有一个宽度约为0.2eV的窄带,主要是Lu的4f态;3.55—0eV之间的态组成了价带,这主要是I的5p态;2.44—12.35eV之间的态... 详细信息

采用基于第一性原理的赝势和平面波方法计算了新型闪烁晶体基质材料LuI3的结构特性和电子特性.计算结果表明:4.4eV附近有一个宽度约为0.2eV的窄带,主要是Lu的4f态;3.55—0eV之间的态组成了价带,这主要是I的5p态;2.44—12.35eV之间的态组成了LuI3的导带,这主要来源于Lu的5d态,其中还含有少量的Lu的6s态的贡献.在3.46eV处,Lu的6s态、4f态和I的5p态同时出现了尖峰,说明相邻的Lu原子的6s态,4f态与I原子的5p态之间的相互作用强,出现了杂化峰.估算出LuI3晶体的理论光产额约为100000ph/MeV,主要得益于LuI3合适的带隙和能带结构.

关键词： LuI3 第一性原理电子结构

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γ-CuⅠ晶体生长和红光发射的抑制机理

光谱学与光谱分析 2013年第2期33卷 293-296页

作者：蔡祖旭顾牡刘小林刘波黄世明倪晨上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室同济大学物理系上海200092

以乙腈为溶剂、γ-CuⅠ粉末为原料,采用溶剂蒸发法,通过工艺优化,生长出了尺寸约为9mm×9mm×1mm的透明γ-CuⅠ闪烁晶体。卢瑟福背散射谱(RBS)实验结果表明,所生长的γ-CuⅠ晶体中铜和碘元素的比例分别为53.1和46.9mol%。在生长溶剂中... 详细信息

以乙腈为溶剂、γ-CuⅠ粉末为原料,采用溶剂蒸发法,通过工艺优化,生长出了尺寸约为9mm×9mm×1mm的透明γ-CuⅠ闪烁晶体。卢瑟福背散射谱(RBS)实验结果表明,所生长的γ-CuⅠ晶体中铜和碘元素的比例分别为53.1和46.9mol%。在生长溶剂中掺入适量碘可提高γ-CuⅠ晶体中碘的比重,所获得晶体中铜和碘元素的比例被调整为50.4和49.6mol%。光致发光谱(PL)的结果表明,所生长的γ-CuⅠ晶体存在有410nm发射峰和720nm附近的宽发射带,掺碘后720nm的宽发射带得到了较大幅度的抑制,但同时也会在424和474nm处出现两个相对较弱的发射峰;X射线激发发射谱(XEL)显示,所生长的CuⅠ晶体存在有435nm发射峰和720nm附近的宽发射带,掺碘后720nm的宽发射带得到了较大抑制。综合掺碘前后γ-CuⅠ晶体的发射光谱可以发现:碘元素有助于抑制γ-CuⅠ晶体的红光发射,其原因来自于碘元素的体掺杂造成晶体中碘空位的减少,而非由晶体表面的吸附碘。

关键词： γ-碘化亚铜晶体生长碘含量红光抑制

Lu2SiO5：Ce透明薄膜改性及其发光性能

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光谱学与光谱分析 2011年第2期31卷 344-348页

作者：范洋洋刘小林顾牡倪晨黄世明刘波上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室同济大学物理系上海200092

Lu2SiO5∶Ce具有高密度、高光产额、快衰减等优点,是一种性能优异的新型X射线闪烁薄膜材料。本文采用溶胶-凝胶工艺和旋涂技术,以无机盐为原料、2-甲氧基乙醇为溶剂、聚乙二醇(PEG)为改性剂,在石英基片上成功制备出Lu2SiO5∶Ce透明薄膜... 详细信息

Lu2SiO5∶Ce具有高密度、高光产额、快衰减等优点,是一种性能优异的新型X射线闪烁薄膜材料。本文采用溶胶-凝胶工艺和旋涂技术,以无机盐为原料、2-甲氧基乙醇为溶剂、聚乙二醇(PEG)为改性剂,在石英基片上成功制备出Lu2SiO5∶Ce透明薄膜,较为详细地研究了PEG对该薄膜发光性能的影响。结果表明当采用浓度为12.5%的PEG200时,所制备薄膜的质量和发光强度最为理想;通过多次旋涂,Lu2SiO5∶Ce透明薄膜厚度可达0.9μm。

关键词： Lu2SiO5∶Ce薄膜溶胶-凝胶法 PEG 发光性能

Lu_2SiO_5∶Ce荧光粉的热释光特性研究

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光谱学与光谱分析 2012年第2期32卷 411-414页

作者：吴飞刘小林顾牡倪晨黄世明刘波同济大学物理系上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术,分别在空气中和石墨提供的弱还原气氛下制备出Lu2SiO5∶Ce0.006荧光粉。通过分析样品的结构,光致激发、发射谱和热释光谱等特性,发现弱还原气氛下制备的样品不仅光致发光强度比空气中的强,而且热释光曲线中5... 详细信息

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术,分别在空气中和石墨提供的弱还原气氛下制备出Lu2SiO5∶Ce0.006荧光粉。通过分析样品的结构,光致激发、发射谱和热释光谱等特性,发现弱还原气氛下制备的样品不仅光致发光强度比空气中的强,而且热释光曲线中598K处的高温热释光峰也得到了抑制。进一步考察空气中制备的Lu2SiO5∶Ce0.006,Kx(x=0.01～0.08)荧光粉,结果表明就光致发光和热释光特性而言,K+共掺杂具有与还原气氛类似的作用。综合以上两方面分析结果,可认为598K处热释光峰是由与Ce4+相关的缺陷引起的,并对K+共掺杂LSO∶Ce发光增强的原因给出了合理解释。

关键词： Lu2SiO5∶Ce荧光粉 K+共掺杂光致发光热释光谱 Ce4+缺陷