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塔里木盆地原油金刚烷含量校正及裂解程度评价

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地球化学 2022年第1期51卷 58-69页

作者：王道伟蔡春芳彭燕燕孙鹏戚宇刘景彦蒋子文中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 长江大学石油工程学院湖北武汉430100

准确评价原油裂解程度对研究原油稳定性和预测油气的相态分布具有重要意义。原油裂解程度通常用金刚烷含量来表征,然而气洗和热化学硫酸盐还原作用(TSR)等次生作用可能会造成原油中金刚烷含量增加,从而难以准确评价其含量。本研究通过... 详细信息

准确评价原油裂解程度对研究原油稳定性和预测油气的相态分布具有重要意义。原油裂解程度通常用金刚烷含量来表征,然而气洗和热化学硫酸盐还原作用(TSR)等次生作用可能会造成原油中金刚烷含量增加,从而难以准确评价其含量。本研究通过对塔里木盆地原油中金刚烷化合物进行分析,发现TSR初期对金刚烷含量影响不大,但会使成熟度参数乙基单金刚烷指数(EAI)明显增加,并且不同地区原油在3-+4-甲基双金刚烷(3-+4-MD)与EAI图版上具有不同分布趋势。由于塔北地区原油未受气洗和TSR作用影响,其分布可代表正常原油裂解趋势,根据3-+4-MD与EAI图版可对3-+4-MD含量进行校正以消除次生作用的影响。由校正后的3-+4-MD含量计算塔河、哈拉哈塘、塔中西北部及塔中东南部地区原油裂解率主要分布范围分别为0~44%、0~74%、54%~77%及56%~90%。地层埋藏–热历史的差异可能是导致塔中地区原油裂解程度高于塔北的主要原因。

关键词：原油裂解金刚烷含量气洗热化学硫酸盐还原塔里木盆地

前驱体混合比例对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜微观结构及光伏器件性能的影响

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核技术 2016年第12期39卷 1-9页

作者：季庚午张晓楠杨迎国赵滨文闻高兴宇中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海201800

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有优异的光电性质、简单的制备工艺等优点,短短几年内其最高光电转换效率已超过21%,成为高效太阳能电池非常有前景的研发热点。一步溶液旋涂法是目前CH_3NH_3PbI_3等钙钛矿材料使用最广泛、最简便的制... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有优异的光电性质、简单的制备工艺等优点,短短几年内其最高光电转换效率已超过21%,成为高效太阳能电池非常有前景的研发热点。一步溶液旋涂法是目前CH_3NH_3PbI_3等钙钛矿材料使用最广泛、最简便的制备方法。在制备中前驱体混合比例尤为关键,在一定程度上决定着薄膜结晶质量、表面形貌以及表面化学成分,并对最终器件效率产生重要影响。利用同步辐射掠入射X射线衍射(Grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)系统地研究了不同前驱体混合比例对CH3NH3Pb I3薄膜的结晶机理、表面形貌及化学组分的影响。研究结果表明,增加CH_3NH_3I的混合比例虽然会增强钙钛矿晶体的织构现象、提升钙钛矿薄膜表面覆盖率,但器件效率大幅下降。XPS结果表明,钙钛矿薄膜中前驱体碘甲胺和碘化铅反应不充分,残余驱体聚集在薄膜表面,这将导致器件载流子传输层/钙钛矿薄膜界面处载流子收集能力的降低,进而导致器件性能的降低。研究结果将为深入理解前驱体比例对高质量钙钛矿薄膜制备以及钙钛矿太阳能电池的光电转换性能和稳定性的影响机制提供必要的实验依据和指导。

关键词：甲胺铅碘钙钛矿薄膜前驱体比例同步辐射掠入射X射线衍射

从多尺度到介尺度——复杂化工过程模拟的新挑战

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化工学报 2010年第7期61卷 1613-1620页

作者：葛蔚刘新华任瑛徐骥李静海中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

化工过程普遍面对具有多尺度结构的复杂系统,而作为从基本单元相互作用形成系统整体行为与功能的关键环节,介尺度结构对化工过程的定量描述和定向调控具有重要意义。同时,化学、材料、生物、物理和系统科学等领域也都逐步认识到各自的... 详细信息

化工过程普遍面对具有多尺度结构的复杂系统,而作为从基本单元相互作用形成系统整体行为与功能的关键环节,介尺度结构对化工过程的定量描述和定向调控具有重要意义。同时,化学、材料、生物、物理和系统科学等领域也都逐步认识到各自的介尺度问题及其共同特性。这表明对介尺度结构与行为共性的深入研究将对科学界产生全局性的影响,同时也表明这样的研究必须通过多学科充分交流、紧密合作才能取得重大进展。本文试图从多尺度研究的背景出发探讨化工及相关过程中介尺度模拟的意义、挑战和方法,并展望其发展。

关键词：多尺度介尺度复杂系统高性能计算模拟

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4.4μm中红外激光外差光谱探测技术研究

光谱学与光谱分析 2015年第6期35卷 1516-1519页

作者：谈图曹振松王贵师汪磊刘锟黄印博陈卫东高晓明中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室安徽合肥230031 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031 Laboratoire de Physicochimie del'Atmosphere Universite du Littoral Cote d'Opale 189AAv Maurice Schumann 59140 Dunkerque France

在国内首次报道以窄线宽的4.4μm外腔量子级联激光（QCL）作为本地振荡光源,黑体作为辐射光源的激光外差光谱实验装置的建立和测量工作。激光外差光谱是一种高灵敏度的光谱探测技术,并可以用于发展一种小型的光谱探测系统,进行地基或星... 详细信息

在国内首次报道以窄线宽的4.4μm外腔量子级联激光（QCL）作为本地振荡光源,黑体作为辐射光源的激光外差光谱实验装置的建立和测量工作。激光外差光谱是一种高灵敏度的光谱探测技术,并可以用于发展一种小型的光谱探测系统,进行地基或星载的地球大气或天文观测。介绍了激光外差的基本理论、装置的建立和实验测量工作。此激光外差光谱实验装置采用4.4μm外腔量子级联激光,出光功率高达180mW,在4.38-4.52μm间连续可调,具有很宽的光谱调谐范围,能实现CO2,CO和N2O等大气重要分子的同时测量。通过开展不同压力下CO2气体的激光外差光谱测量,对激光外差光谱实验装置的性能进行了评估。目前该激光外差系统的信噪比达到86,低于散粒噪声极限条件的理论计算值287,系统的光谱分辨率约为0.007 8cm-1,能满足较窄线宽条件下的高分辨率激光外差光谱的测量。分析结果表明,中红外激光外差光谱系统具有很高的瞬态信噪比及光谱分辨率,在高精度测量大气温室气体的柱浓度和温室气体垂直廓线分布方面具有广阔的应用前景。

关键词：激光外差外差光谱高灵敏度探测

Ti2AlN(0001)/Al固液界面从头算分子动力学研究

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中国有色金属学报 2023年第11期33卷 3709-3721页

作者：俞彪韩延峰李东胡光敏东青张佼孙宝德上海交通大学上海市先进高温材料精密成形重点实验室材料科学与工程学院上海200240

通过从头算分子动力学模拟计算,系统研究不同终止面Ti2AlN(0001)/Al固液界面在铝熔点附近的的界面结构、界面能以及电子结构。计算结果表明:Ti2AlN(0001)的4类终止界面均能诱导Al熔体按照FCC-Al{111}密排面“A-B-C”次序堆垛成准固相区... 详细信息

通过从头算分子动力学模拟计算,系统研究不同终止面Ti2AlN(0001)/Al固液界面在铝熔点附近的的界面结构、界面能以及电子结构。计算结果表明:Ti2AlN(0001)的4类终止界面均能诱导Al熔体按照FCC-Al{111}密排面“A-B-C”次序堆垛成准固相区,准固相区外延扩展能力由大到小依次为N终止界面、Al终止界面、Ti(N)终止界面、Ti(Al)终止界面;Ti2AlN(0001)的4类终止界面诱导Al熔体形核强弱的原因在于界面处Ti2AlN表层原子与第1层Al原子不同强度的结合引起后续Al原子层间结合强弱,这为Ti2AlN作为铝合金新型异质形核基底以及作为铝基复合材料增强相的界面结构设计提供了理论依据。

关键词： Ti2AlN 固液界面从头算分子动力学界面能电子结构

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熔盐冷冻壁传热平衡数值模拟及实验研究

核技术 2018年第6期41卷 63-68页

作者：孙波周金豪窦强胡伟青李晴暖中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海201800 中国科学院核辐射与核能技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法。熔盐冷冻壁厚度及温度场分布对防护效果及相关干法工艺参数有重要影响,在中心冷却式冷冻壁实验装置上采用FLi... 详细信息

在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法。熔盐冷冻壁厚度及温度场分布对防护效果及相关干法工艺参数有重要影响,在中心冷却式冷冻壁实验装置上采用FLi Na K熔盐介质开展了冷冻壁维持的实验研究,采用中心冷棒空气冷却的方式得到了不同壁温下冷冻壁的厚度范围及反应釜内温度场分布。结合数值模拟计算了冷冻壁的传热平衡工况,并与实验值进行对比和分析,得到了较为适宜的冷冻壁厚度的调节工况。冷冻壁厚度控制工艺和釜内温度场分布可为冷冻壁工艺容器的设计提供参考。

关键词：冷冻壁干法处理熔盐堆

一种基于芴的大环结构的有效降低内重组能的理论研究

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化学学报 2023年第6期81卷 613-619页

作者：杨磊葛娇阳王访丽吴汪洋郑宗祥曹洪涛王洲冉雪芹解令海南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院/材料科学与工程学院有机电子与信息显示国家重点实验室南京210023 南京工业大学柔性电子(未来技术)学院南京211816 南京邮电大学计算机学院南京210023

有机半导体材料在有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)等领域应用广泛,但有机半导体材料的迁移率较低,不利于电子传输.本工作基于芴分子设计并计算研究了具有“口”型结构的一类新型网格结构(OF),与普... 详细信息

有机半导体材料在有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)等领域应用广泛,但有机半导体材料的迁移率较低,不利于电子传输.本工作基于芴分子设计并计算研究了具有“口”型结构的一类新型网格结构(OF),与普通的大环分子相比,它具有可以横向延伸的几何结构.利用密度泛函理论研究了其分子结构,环张力能和各种电子性质,包括分子轨道、绝热电离势(IPa)、绝热电子亲和势(EAa)、重组能.此外,利用非共价相互作用和Normal Mode(NM)分析方法分别研究了分子内的弱相互作用和每个振动模式对OF重组能的贡献.结果表明OF分子具有非常弱的环张力能(8.20 kJ/mol),比较容易在实验室中合成.通过分子内弱相互作用分析发现,由于cis-OF横梁上的两个芴单元距离较近并且产生了一定的角度,从而产生了π-π相互作用.与Bis-Fl1,Bis-Fl2,Quarter-Fl1和Quarter-Fl2相比,OF分子的IPa降低,EAa提升,证明了格子化效应能提高分子的空穴和电子注入能力.同时,OF具有较低的IPa,是一种非常具有潜力的p型分子材料.另外,当形成口字型芴格时,OF的空穴重组能和电子重组能都有所降低,说明格子化效应是有效降低重组能的一种方式,为未来设计具有优秀电荷传输性质的有机半导体材料提供了一种有效的策略.

关键词：芴密度泛函理论弱相互作用重组能电荷传输

界面作用对HDPE/POEg/CaCO_3三元复合材料韧性的影响

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高分子学报 2006年第1期16卷 53-58页

作者：解廷秀刘宏治欧玉春杨桂生上海杰事杰新材料股份有限公司研发中心上海201109 中国科学院化学研究所高分子科学与材料联合实验室北京100080

通过界面改性,制备了以CaCO3为核,马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POEg)为壳的高密度聚乙烯(HDPEg)/弹性体(POE)/CaCO3的三元复合材料.由于“核-壳”结构的形成,弹性体和CaCO3表现出协同的增韧作用.同未经表面处理的CaCO3复合材料相... 详细信息

通过界面改性,制备了以CaCO3为核,马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POEg)为壳的高密度聚乙烯(HDPEg)/弹性体(POE)/CaCO3的三元复合材料.由于“核-壳”结构的形成,弹性体和CaCO3表现出协同的增韧作用.同未经表面处理的CaCO3复合材料相比,在相同的CaCO3含量的情况下,表面处理的CaCO3由于与弹性体形成更强的界面粘结,使得三元复合材料的“脆-韧”转变发生在较低的弹性体含量.

关键词：协同增韧作用核-壳结构界面粘结聚烯烃

聚酰亚胺/SiO_2纳米复合抗原子氧气凝胶的合成与性能

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材料工程 2015年第12期43卷 17-23页

作者：房光强沈登雄栗付平李华杨海霞刘金刚杨士勇上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108 中国科学院化学研究所高技术材料实验室北京100190 北京航空材料研究院北京100095

以3,3′,4,4′-联苯四酸二酐（sBPDA）和2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯胺（DMBZ）为聚合单体,八（氨基苯基）聚倍半硅氧烷（OAPS）为交联剂,SiO2纳米粒子为填料,采用超临界二氧化碳干燥工艺制备了一系列聚酰亚胺（PI）/SiO2纳米复合气... 详细信息

以3,3′,4,4′-联苯四酸二酐（sBPDA）和2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯胺（DMBZ）为聚合单体,八（氨基苯基）聚倍半硅氧烷（OAPS）为交联剂,SiO2纳米粒子为填料,采用超临界二氧化碳干燥工艺制备了一系列聚酰亚胺（PI）/SiO2纳米复合气凝胶（CPIA-SiO2-0~CPIA-SiO2-7）。研究表明：SiO2纳米粒子的引入对PI气凝胶的耐热性能未产生显著的影响。然而,随着SiO2纳米粒子含量的增加,PI气凝胶的孔隙率从89.6%逐渐降低至79.4%,BET表面积也随之从425.5m2/g降低至380.2m2/g,纳米泡孔孔径分布呈现出变宽的趋势。SiO2的引入显著提高了PI气凝胶的抗原子氧侵蚀能力,含量为7%（质量分数,下同）的PI/SiO2复合气凝胶CPIA-SiO2-7的原子氧侵蚀率（2.6%）仅为不含SiO2气凝胶CPIA-SiO2-0的原子氧侵蚀率（12.3%）的1/5左右。

关键词：聚酰亚胺气凝胶 SiO2纳米粒子 POSS 超临界二氧化碳抗原子氧