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具有鲁棒性机械性能和高弹性的超长室温磷光共价有机框架弹性体

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高分子学报 2024年第6期55卷 709-717页

作者：徐静陈天泽邵明超郭云龙张新瑞王廷梅先进润滑与防护材料研究发展中心、中国科学院兰州化学物理研究所兰州730000 北京分子科学国家研究中心、中国科学院化学研究所、中国科学院有机固体重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

开发具有持久稳定室温磷光的弹性体材料是柔性电子学和光子学领域的一大挑战.本文报到了一种高度可拉伸、高机械强度且可持续发光的室温磷光共价有机框架弹性体(SPU-D230-UPy COF)材料.该材料由烷基链软段与含多重氢键硬段限域共价有机... 详细信息

开发具有持久稳定室温磷光的弹性体材料是柔性电子学和光子学领域的一大挑战.本文报到了一种高度可拉伸、高机械强度且可持续发光的室温磷光共价有机框架弹性体(SPU-D230-UPy COF)材料.该材料由烷基链软段与含多重氢键硬段限域共价有机框架而组成,展现出高的机械性能和高弹性.在除去365 nm的激发后,具有明亮且持续的室温磷光发射特性(发光时间持续3.0 s).力学研究表明,其具备约33.5 MPa的强度、约188.26 MJ/m3的优异韧性以及约76.6 MPa的杨氏模量.同时该弹性体即使经历反复的机械变形也能保持优异的光学性能.本研究为发光弹性体在可穿戴设备、柔性显示器和防伪设备等方面的应用奠定了基础.

关键词：弹性体共价有机框架超长室温磷光多重氢键

镍铁氢氧化物-磷化钴复合电极电催化分解水研究

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无机材料学报 2024年第4期39卷 374-382,I0003-I0006页

作者：杨博吕功煊马建泰中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州大学化学化工学院兰州730000

本研究采用水热-磷化-电化学沉积法在磷化钴表面构筑了金属氢氧化物层,制备了NiFeOH/CoP/NF复合电极,考察了复合电极电解水制氢的性能。在1.0 mol/L的KOH介质中,NiFeOH/CoP/NF复合电极表现出良好的催化电解水性能。在电流密度为100 mA/c... 详细信息

本研究采用水热-磷化-电化学沉积法在磷化钴表面构筑了金属氢氧化物层,制备了NiFeOH/CoP/NF复合电极,考察了复合电极电解水制氢的性能。在1.0 mol/L的KOH介质中,NiFeOH/CoP/NF复合电极表现出良好的催化电解水性能。在电流密度为100 mA/cm^(2)时,NiFeOH/CoP/NF复合电极电催化析氢(HER)和析氧反应(OER)所需的过电势分别为141和372 mV。在电流密度为10 mA/cm^(2)时,NiFeOH/CoP/NF同时用作阴极和阳极电解水所需电压仅为1.61 V。NiFeOH保护层增强了CoP在电解水反应中的活性和稳定性,NiFeOH/CoP/NF复合电极在恒电流电解中表现出高的HER和OER稳定性,活性可维持60000 s,性能未见明显衰减。将NiFeOH/CoP/NF两电极电解池与GaAs太阳能电池组成光伏-电解水系统,该系统在100 mW/cm^(2)模拟光照条件下,太阳能至氢能转化效率达到18.0%,并可稳定运行200 h。

关键词：磷化钴金属氢氧化物保护层电催化水分解稳定性

γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器性能的影响

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 44-51页

作者：孙京华王文娟诸毅诚郭子路祁雨菲徐卫明上海理工大学材料与化学学院上海200093 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学杭州高等研究院浙江杭州310024

对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复... 详细信息

对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复,这表明瞬态电离损伤在γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器的损伤中占主导地位。

关键词： γ辐照 InGaAsP/InP 单光子雪崩探测器单光子性能

二氧化碳基可再加工微交联热固性聚脲的合成（英文）

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有机化学 2024年

作者：黄文翰姜山李慧赵凤玉程海洋中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室吉林省绿色化学与过程重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院上海大学材料科学与工程学院

从绿色和可持续化学的角度，利用CO2作为单体合成聚合物材料是一个重要而有潜在应用价值的研究课题。本文以CO2与4,7,10-三氧杂-1,13-十三烷二胺和三（2-氨基乙基）胺（TAEA）进行缩聚反应，合成了一种新型的CO2基聚脲（PUa）。TAEA作... 详细信息

从绿色和可持续化学的角度，利用CO2作为单体合成聚合物材料是一个重要而有潜在应用价值的研究课题。本文以CO2与4,7,10-三氧杂-1,13-十三烷二胺和三（2-氨基乙基）胺（TAEA）进行缩聚反应，合成了一种新型的CO2基聚脲（PUa）。TAEA作为交联试剂，TAEA的加入显著改善了PUa的力学性能。所形成的微交联PUa表现出优异的机械性能，拉伸强度为26.8 MPa，断裂伸长率为34%，杨氏模量为351 MPa。此外，微交联PUa可以重塑3次，力学性能没有明显变化，这归因于主链之间的氢键相互作用和微交联结构的存在。此外，合成的CO2基PUa具有优异的热性能，初始分解温度在300℃以上，并且对多种有机溶剂具有耐受性。

关键词： CO 聚脲非异氰酸酯可再加工热固性微交联

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希夏邦马峰淡色花岗岩岩石成因初步研究

岩石学报 2024年第5期40卷 1446-1460页

作者：刘小驰杨雷何少雄胡方泱王佳敏岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 成都理工大学地球科学学院成都610059 中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗... 详细信息

淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗岩,二者地球化学特征以及变形程度都有所差异,全岩地球化学中弱变形的黑花岗岩表现出低Si和富Al、Mg、Fe、K、Ti的特征,铝饱和指数A/CNK为1.06;强变形和弱变形的二云母花岗岩均表现出高Si和贫Mg、Fe、K、Ti的特征,A/CNK为1.11~1.17。同黑云母花岗岩相比,二云母花岗岩稀土元素中Eu元素负异常明显,微量元素中富集Sn、U,亏损Ba、Sr、Zr、Hf、LREE等元素,暗示岩浆经历了斜长石、黑云母、锆石、独居石和磷灰石的分离结晶作用。黑云母花岗岩和二云母花岗岩中的独居石给出U-Th-Pb年龄为22.9±0.2Ma、22.7±0.5Ma和22.7±0.7Ma的一致结果,这一年龄略早于前人报道的结果,指示藏南拆离系活动时间在该区域与喜马拉雅中段具有一致性。本文认为希夏邦马淡色花岗岩岩浆作用与碰撞后伸展阶段发育的藏南拆离系活动具有同时性。

关键词：淡色花岗岩喜马拉雅希夏邦马峰 U-Th-Pb年龄藏南拆离系分离结晶

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五氟吡啶激发态非绝热弛豫过程中的分子结构

物理学报 2024年第4期73卷 119-126页

作者：李多多张嵩中国科学院精密测量科学技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049

利用量子化学计算研究了五氟吡啶分子的激发态非绝热弛豫路径中一些关键点的分子结构和能量.计算确定了五氟吡啶分子基态及两个最低激发态的结构和相应电子态的垂直和绝热激发能,其中基态是具有C2v对称性的平面结构,而激发态结构为平面... 详细信息

利用量子化学计算研究了五氟吡啶分子的激发态非绝热弛豫路径中一些关键点的分子结构和能量.计算确定了五氟吡啶分子基态及两个最低激发态的结构和相应电子态的垂直和绝热激发能,其中基态是具有C2v对称性的平面结构,而激发态结构为平面外畸变的半船型结构.同时确定了3个锥形交叉S_(2)/S_(1),S_(1)/S_(0),S_(2)/S_(0)的拓扑结构和能量.在分支空间中,锥形交叉S_(2)/S_(1),S_(1)/S_(0),S_(2)/S_(0)的结构都是尖峰不对称结构,分别为船型、半船型和椅式结构,其能量分别为6.39,5.16和8.51 eV.计算结果表明五氟吡啶分子的非辐射弛豫主要是S_(2)态上的波包经锥形交叉S_(2)/S_(1)快速内转换到S_(1)态,再通过S_(1)/S_(0)弛豫到基态的路径,而直接通过S_(2)/S_(0)衰减到基态的概率较小.

关键词：量化计算锥形交叉激发态结构演化

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钾离子电池低温电解质的研究进展

储能科学与技术 2024年第7期13卷 2308-2316页

作者：赵飞陈英华马征李茜明军中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022 中国科学技术大学安徽合肥230026

钾离子电池因其能量密度高、廉价易得等特点,已成为有潜力的储能设备,尤其钾离子更小的斯托克斯半径,使超低温钾离子电池成为可能。然而,传统电解质会使钾离子电池在低温下生长枝晶,导致电池失效并造成安全隐患。因此,改善电解质的低温... 详细信息

钾离子电池因其能量密度高、廉价易得等特点,已成为有潜力的储能设备,尤其钾离子更小的斯托克斯半径,使超低温钾离子电池成为可能。然而,传统电解质会使钾离子电池在低温下生长枝晶,导致电池失效并造成安全隐患。因此,改善电解质的低温特性对提高钾离子电池低温性能至关重要。本文综述了近些年钾离子电池低温电解质的研究进展,其大致可分为三类,即非水系电解液、水系电解液和固态电解质。其中,非水系电解液大多含弱溶剂化醚类溶剂和添加剂,提高界面去溶剂化过程的同时使电极表面形成良好的界面膜,以提高电池的低温性能;水系电解液通过引入特定的添加剂分子降低电解液凝固点的同时破坏H2O分子间氢键网络,实现电池低温性能;固态电解质以准固态电解质为主,使聚合物骨架孔道中保留少量液态电解液以提高电解质体相离子传输,并降低电解质与电极界面接触阻抗,最终提高电池的低温性能。

关键词：钾离子电池低温性能非水系电解液水系电解液固态电解质

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DLC基纳米多层膜摩擦学性能的研究进展与展望

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表面技术 2024年第8期53卷 52-62页

作者：汤鑫王静静李伟胡月鲁志斌张广安上海理工大学材料与化学学院上海200093 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000

类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来... 详细信息

类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来提升薄膜力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能等。综述了DLC多层薄膜的设计目的与研究进展,以金属/DLC基纳米多层膜、金属氮化物/DLC基纳米多层膜、金属硫化物/DLC基纳米多层膜以及其他DLC基纳米多层膜为主,对早期研究成果及现在的研究方向进行了概述。介绍了以上几种DLC基纳米多层膜的现有设计思路(形成纳米晶/非晶复合结构、软/硬交替沉积,诱导转移膜形成,实现非公度接触)。随后对摩擦机理进行了分析总结:1)层与层间形成特殊过渡层,提高了结合力;2)软/硬的多层交替设计,可以抵抗应力松弛和裂纹偏转;3)高接触应力和催化作用下诱导DLC中的sp3向sp2转化,形成高度有序的转移膜,从而实现非公度接触。最后对DLC基纳米多层膜的未来发展进行了展望。

关键词： DLC基纳米多层膜力学性能摩擦学性能摩擦机理结构

水热预处理Zn/HZSM-5催化剂对其催化乙烯芳构化反应性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1079-1087页

作者：邵嘉蓓李柏超董梅樊卫斌秦张峰王建国中国科学院山西煤炭化学研究所、煤炭高效低碳利用国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049

针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理... 详细信息

针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理对催化剂反应性能和稳定性的影响。结果表明,Zn/HZSM-5催化剂经高温水热预处理48 h后表现出优异的催化性能,虽然乙烯转化率略微降低,但是催化剂寿命显著延长,由72 h延长至216 h,同时芳烃选择性保持在60%以上;水热处理促进了ZnO物种与B酸中心的相互作用及ZnOH+物种的生成,在抑制氢转移反应的同时显著促进了催化剂的脱氢性能,提高了氢气选择性;此外,水热处理后催化剂容碳量明显增加、积炭速率降低,表现出优异的抗结焦积炭特性。

关键词： Zn/HZSM-5 水热预处理乙烯芳构化 Zn物种