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高压下混合卤化物钙钛矿CsPb(IBr)纳米晶在激光诱导下的相分离行为

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高压物理学报 2024年

作者：吴迪李娜娜刘炳炎关嘉怡李明涛闫立敏王碧涵董洪亮毛禺鈜杨文革吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室中国石油大学(华东)材料科学与工程学院北京理工大学物理学院北京高压科学研究中心

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性，如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等等，因此成为了制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而，混合卤化物钙钛矿的稳定性较差，例如在强光照条件下会... 详细信息

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性，如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等等，因此成为了制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而，混合卤化物钙钛矿的稳定性较差，例如在强光照条件下会发生相分离，这种不稳定性阻碍了它们在光电领域的广泛应用。因此，研究其相分离的内在机理和控制方法对于改善其特性以实现实际应用至关重要。本工作主要进行了在强激光照射下对不同组分的CsPb(IxBr1-x)3纳米晶的激光诱导相分离随压强变化做了系统的研究，发现不同I/Br比例的CsPb(IxBr1-x)3纳米晶具有不同的激光诱导相分离特征，如x 0.9的低溴含量的样品则只产生荧光峰宽化以及荧光强度的快速降低。将CsPb(IxBr1-x)3纳米晶置于准静水压强环境中，观察到在富溴样品和具有较多溴含量的样品中的相分离随着压强的增加而迅速减缓，并在约0.1 GPa的微小压强下被极大程度抑制，而低溴含量样品的相分离则随压强上升而增强。这些发现为理解和克服相关光电材料在强光工作环境中的应用问题提供了一种有效的实用途径。

关键词：压强调控激光诱导 CsPb(I Br ) 相分离原位表征

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超硬立方BC_2N材料与金刚石的比较

物理 2005年第6期34卷 414-417页

作者：孙弘张翼陈长风上海交通大学物理系上海200030 内华达州立大学物理系高压科学工程中心

最近有实验称成功合成超硬立方BC2N材料,其硬度仅次于金刚石.文章采用第一性原理计算方法,研究立方BC2N晶体材料的理想强度.计算结果显示,虽然立方BC2N晶体具有很大的弹性系数,但材料中化学成分的各向异性和原子键特性随外加应力变化的... 详细信息

最近有实验称成功合成超硬立方BC2N材料,其硬度仅次于金刚石.文章采用第一性原理计算方法,研究立方BC2N晶体材料的理想强度.计算结果显示,虽然立方BC2N晶体具有很大的弹性系数,但材料中化学成分的各向异性和原子键特性随外加应力变化的非线性性质限制了立方BC2N晶体的强度.最硬的立方BC2N晶体结构的硬度应低于立方BN,后者为目前已知的第二硬材料.实验中观测到的立方BC2N材料的超硬特性应源自材料中的纳米颗粒效应.制备立方BC2N纳米复合材料将是合成新型超硬材料的新方法.

关键词：金刚石立方纳米复合材料第一性原理非线性性质计算方法计算结果晶体材料弹性系数晶体结构应力变化各向异性化学成分超硬材料纳米颗粒原子键合成实验硬度强度理想

高压下混合卤化物钙钛矿CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶在激光诱导下的相分离行为

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高压物理学报 2024年第5期38卷 96-103页

作者：吴迪李娜娜刘炳炎关嘉怡李明涛闫立敏王碧涵董洪亮毛禺鈜杨文革北京高压科学研究中心上海201203 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580 北京理工大学物理学院北京100081 吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室吉林长春130012

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性,如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等,是制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而,混合卤化物钙钛矿的稳定性较差,如在强光照条件下会发生相分离,这种... 详细信息

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性,如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等,是制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而,混合卤化物钙钛矿的稳定性较差,如在强光照条件下会发生相分离,这种不稳定性阻碍了它们在光电领域的广泛应用,因此,研究其相分离的内在机理和控制方法对于改善其特性以实现实际应用至关重要。针对强激光照射下具有不同组分的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶,系统研究了其激光诱导相分离随压强的变化,发现不同I/Br比例的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶具有不同的激光诱导相分离特征:x<0.1的富溴样品随着激光照射而迅速产生CsPbBr3纯相,并实现较大的荧光量子产率增益;0.10.9低溴含量样品则只产生荧光峰宽化,并伴随荧光强度的快速降低。将CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶置于准静水压强环境中,观察到富溴样品和较多溴含量样品中的相分离随着压强的升高而迅速减缓,并在约0.1 GPa的较低压强下被极大程度地抑制,而低溴含量样品的相分离则随压强上升而增强。这些发现为理解和克服相关光电材料在强光工作环境中的应用问题提供了一种有效的解决途径。

关键词：压强调控激光诱导 CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)相分离原位表征

基于人工智能高效近场扫描的瞬态强电磁干扰传导耦合路径可视化

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 495-502页

作者：杨振中谢雨婷许潘邓帅荣中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心成都610200 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621000 浙江大学信息与电子工程学院杭州310058

在高压电子系统中,瞬态强电磁干扰会通过空间辐射、传导耦合等方式影响低压控制区的正常工作,在该工况下系统的电磁兼容问题较为突出。该文在时域电流测试与近场扫描结合的基础上,提出了一种改进的人工智能近场扫描算法,可实现强瞬态电... 详细信息

在高压电子系统中,瞬态强电磁干扰会通过空间辐射、传导耦合等方式影响低压控制区的正常工作,在该工况下系统的电磁兼容问题较为突出。该文在时域电流测试与近场扫描结合的基础上,提出了一种改进的人工智能近场扫描算法,可实现强瞬态电磁干扰下传导耦合路径的高效可视化,据此采取了相应的整改措施并解决了系统中的电磁干扰问题。与传统近场扫描方法相比,该文提出的人工智能算法可大幅度提高测试效率。此外,还分析了不同参数的选择对该人工智能算法稳定性的影响,提出了一种自动停止扫描的判决标准,该判决标准使人工智能近场扫描算法不需要人为干预,从而具有更高的智能化与鲁棒性。

关键词：高压电子系统瞬态强电磁干扰近场扫描耦合路径人工智能近场扫描算法

SnCl_(2)促进的Pt1/PS-PPh_(2)催化剂高选择性催化高碳烯烃氢甲酰化反应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 316-326页

作者：虞周楠张磊磊谈源龙井日峥曹宏晨楼才溢格日乐王军虎王爱琴张涛中国科学院大连化学物理研究所中国科学院应用催化科学技术重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国科学院大连化学物理研究所低碳催化技术国家工程研究中心辽宁大连116023 中国科学院大连化学物理研究所穆斯堡尔谱数据中心辽宁大连116023

氢甲酰化作为工业上制备醛、醇等含氧化合物的重要反应,广泛应用于制备洗涤剂、增塑剂、表面活性剂和香料等.目前,氢甲酰化反应主要使用HCo(CO)_(4),HCo(CO)_(3)(PR_(3))和HRh(CO)(PPh_(3))_(2)等配合物作为催化剂.尽管Co基催化剂可以... 详细信息

氢甲酰化作为工业上制备醛、醇等含氧化合物的重要反应,广泛应用于制备洗涤剂、增塑剂、表面活性剂和香料等.目前,氢甲酰化反应主要使用HCo(CO)_(4),HCo(CO)_(3)(PR_(3))和HRh(CO)(PPh_(3))_(2)等配合物作为催化剂.尽管Co基催化剂可以将高碳烯烃、内烯烃以及支链烯烃高选择性地转化为直链醛,但其反应条件(5-30 MPa,140-200℃)较苛刻,且容易发生烯烃加氢等副反应.相比之下,Rh催化剂的活性比Co基催化剂高1-2个数量级,且反应条件较为温和.但Rh储量稀少,价格昂贵,而且对于高碳烯烃氢甲酰化反应,Rh催化剂难以分离和循环使用.因此,研究者开展了其他金属催化剂的研究,其中Pt-Sn催化剂因其出色的区域选择性而备受关注.但目前Pt-Sn催化剂多局限于均相催化体系,而且Sn助剂的作用尚不明确.本文采用商业化三苯基膦嫁接的聚苯乙烯小球为载体,通过浸渍法制备了SnCl_(2)-Pt_(1)/PS-PPh_(2)单原子催化剂,考察了其在长链-烯烃氢甲酰化反应中的催化性能,并研究了Sn的促进作用.首先,以1-己烯氢甲酰化为探针反应,对催化剂的组成以及反应条件进行了优化.当Pt/P/Sn=1/2/5时,催化剂表现出最高的催化活性,在90-120℃和4-6 MPa合成气条件下,催化剂转化频率(TOF)为40 h^(-1),产物醛的正异比>42.随后,考察了催化剂的底物适用性.结果表明,C6-C12的高碳烯烃均可被高选择性地转化为相应的醛(正异比>20).然而,在循环使用实验中,由于SnCl_(2)不能稳定锚定在载体上,第二次循环时催化活性降低.但通过补加SnCl_(2),催化活性可以完全恢复.高压热过滤实验及元素检测结果表明,反应过程中Pt没有流失.X射线吸收光谱(XAFS)表征结果表明,反应后Pt仍以单原子形式存在,说明Pt1/PS-PPh_(2)具有良好的稳定性.通过准原位X-射线吸收谱、Mössbauer谱和红外光谱表征对反应过程中Pt和Sn的电子性质和配位结构进行了研究.结果表明,SnCl_(2)在反应过程中逐渐转化为Sn(dioxane)Cl3-物种(1,4-二氧六环为反应溶剂),并与Pt原子形成Pt-Sn键.当反应体系中没有Sn时,Pt(II)会被合成气过度还原并发生团聚.当没有膦配体时,Pt原子也会发生聚集,而且SnCl_(2)会在Pt(II)的催化作用下发生水解生成SnO.因此Sn(dioxane)Cl3-与膦配体共同抑制了Pt(I)在反应过程中的还原与聚集.最后,通过XAFS表征深入研究了反应机理.分析结果表明,CO在催化剂上具有较强的吸附作用,而H_(2)则可能以异裂的方式在催化剂上被活化.据此提出可能的反应机理:首先,H_(2)在催化剂上活化先形成Pt-H物种;随后,烯烃插入Pt-H,形成Pt-烷基物种;接着,CO迁移并插入,生成Pt-酰基物种;最后,经过还原消除步骤,得到最终的产物醛.综上,本文制备了一种对高碳烯烃氢甲酰化反应具有良好催化性能的SnCl_(2)-Pt1/PS-PPh_(2)单原子催化剂,为低成本非Rh基催化剂的开发提供借鉴.同时,揭示了催化体系中Sn的促进作用,为通过Lewis酸来调控催化剂的性能提供了参考.

关键词：氢甲酰化反应铂-锡催化剂高碳烯烃区域选择性单原子催化剂

平流层NAM事件中阻塞高压发生及其调制地面温度异常型的统计特征

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大气科学 2024年第3期48卷 875-892页

作者：李亚飞任荣彩虞越越 CAI Ming 天津市气象灾害防御技术中心天津300074 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/大气科学学院南京210044 美国佛罗里达州立大学地球、海洋和大气科学学院美国塔拉哈西32304

本文利用1979~2020年ERA5逐日再分析数据,分析了在平流层北半球环状模(NAM)正负事件中,阻塞高压(简称阻高)发生及其调制地面温度异常型的统计特征。结果表明,北半球的四个阻高系统分别趋于在NAM事件的不同阶段发生,其中格陵兰阻高(GB)... 详细信息

本文利用1979~2020年ERA5逐日再分析数据,分析了在平流层北半球环状模(NAM)正负事件中,阻塞高压(简称阻高)发生及其调制地面温度异常型的统计特征。结果表明,北半球的四个阻高系统分别趋于在NAM事件的不同阶段发生,其中格陵兰阻高(GB)和北太平洋阻高(NPB)更趋于出现在正NAM事件的发展阶段和负NAM事件的衰减阶段,乌拉尔山阻高(UB)多出现在正NAM事件的衰减阶段和负NAM事件的发展阶段,而大西洋–欧洲阻高(AEB)则多发生在正、负NAM事件的衰减阶段。尽管NAM事件过程中有阻高发生的天数远少于无阻高发生的天数,但阻高的存在对平流层NAM影响下的地面温度异常空间型有显著的调制作用,特别是在正NAM事件中,GB的出现可导致欧亚大陆从整体偏暖或北暖—南冷型变为北冷—南暖型,同时导致北美大陆从整体偏冷或北冷—南暖型变为北暖—南冷型;此外在负NAM事件衰减阶段出现的UB,不仅可导致欧亚大陆的北冷—南暖型反转为北暖—南冷型,亦可使北美大陆由北暖—南冷型转为南暖—北冷型。相比之下,AEB和NPB两阻高发生时地面温度异常型多由平流层NAM的影响所主导,即阻高的调制作用并不显著。在NAM影响以及各阻高的协同作用下,从正NAM事件峰值至负NAM事件发展阶段,整个中纬度地区欧亚大陆偏冷、北美偏暖;从负NAM事件衰减阶段至正NAM事件的初始阶段则相反;两大陆地区的温度异常多呈中—高纬南北反位相变化特征。本文进一步通过蒙特卡洛随机取样检验,证实了上述关于阻高调制地面温度异常型的结论。

关键词：平流层北半球环状模阻塞高压地面温度异常调制

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多级轴流压气机一维性能预测程序开发及应用

热能动力工程 2024年第1期39卷 12-22页

作者：刘稼昊耿少娟金芸张宏武江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049

为了实现对轴流压气机气动性能的准确预测,基于平均流线法建立了多级轴流压气机一维气动性能预测方法,编制了相应的Matlab程序,该方法允许针对不同类型压气机选择适用的经验模型。通过计算得到了某四级亚音速轴流压气机和某八级高速轴... 详细信息

为了实现对轴流压气机气动性能的准确预测,基于平均流线法建立了多级轴流压气机一维气动性能预测方法,编制了相应的Matlab程序,该方法允许针对不同类型压气机选择适用的经验模型。通过计算得到了某四级亚音速轴流压气机和某八级高速轴流压气机的气动性能,对比分析发现,一维性能预测结果与实验/三维CFD模拟结果吻合较好,效率与压比计算偏差均保持在较小范围内,预测结果精度较高。为进一步提高压气机气动性能预测的准确性,发展了一种经验模型自动校准方法,采用该方法对选取的四级亚音速轴流压气机和八级高速轴流压气机模型进行校准,校准后对各转速下气动性能的预测精度均有所提高。研究工作表明,所建立的多级轴流压气机一维气动性能预测方法以及模型自动校准方法具有一定的准确性和可靠性。

关键词：轴流压气机一维性能预测经验模型校准 Matlab程序

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微重力条件下单液滴燃烧的研究回顾与展望

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：宋海玉周恒毅张文艺丁子轩孙宇航刘有晟清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室

微重力条件下的液滴燃烧,尤其是单液滴燃烧的研究工作,对于丰富液滴燃烧理论具有重要意义,也为航空发动机等喷雾燃烧系统的设计提供了重要参考。该文首先阐述了单液滴燃烧的基础理论——液滴直径平方定律及其影响因素,并介绍了单液滴燃... 详细信息

微重力条件下的液滴燃烧,尤其是单液滴燃烧的研究工作,对于丰富液滴燃烧理论具有重要意义,也为航空发动机等喷雾燃烧系统的设计提供了重要参考。该文首先阐述了单液滴燃烧的基础理论——液滴直径平方定律及其影响因素,并介绍了单液滴燃烧实验方法,着重分析悬挂纤维丝对液滴燃烧的影响;接着介绍了液滴燃烧过程中可能出现的碳烟壳、火焰熄灭现象、冷火焰等情况;此外分析了高压环境对燃烧特性的影响,进一步讨论了多组分液滴燃烧时可能出现的微爆等特殊现象,并对实际燃料与相应的表征燃料建模相关研究进行介绍,最后总结了目前微重力条件下单液滴燃烧研究中存在的挑战。

关键词：微重力单液滴碳烟火焰熄灭冷火焰高压多组分

耦合17级压气机通流模型的燃气涡轮发动机混合维度仿真研究

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工程热物理学报 2024年第9期45卷 2612-2621页

作者：王富宁杨晨张小玉张敏王子楠杜娟中国科学院工程热物理研究所数字孪生研究中心北京100190 中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 轻型涡轮动力全国重点实验室北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京101408

为理清不同数值缩放方法特点,发展适用于多级高压比压气机的燃气涡轮发动机混合维度仿真算法,针对某型分轴式燃气轮机及其17级压气机,分别基于弱耦合、常规迭代耦合、完全耦合、以及本文提出的改进迭代耦合方法建立了耦合整机零维模型... 详细信息

为理清不同数值缩放方法特点,发展适用于多级高压比压气机的燃气涡轮发动机混合维度仿真算法,针对某型分轴式燃气轮机及其17级压气机,分别基于弱耦合、常规迭代耦合、完全耦合、以及本文提出的改进迭代耦合方法建立了耦合整机零维模型与压气机通流模型的整机混合维度仿真模型。对比分析不同数值缩放方法的差异,结果表明,弱耦合、迭代耦合与完全耦合方法基本可实现相同的计算精度,与试验数据的最大相对误差小于10%。其中,弱耦合方法易于收敛,其计算精度与计算效率受特性图质量等因素影响;常规迭代耦合方法计算效率虽高,但其鲁棒性在多级高压比压气机的数值缩放中难以保证;完全耦合方法计算效率较低,且对求解算法与迭代变量初值要求较高;而改进迭代耦合方法有效利用了17级压气机压比范围宽的特点,兼具鲁棒性与计算效率,整体表现最佳。

关键词：燃气涡轮发动机总体性能混合维度仿真数值缩放方法压气机通流模型