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多格位阳离子共掺提升LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)近红外荧光粉的光吸收

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发光学报 2024年第3期45卷 415-423页

作者：于世杰伍宇博段道川邵起越蒋建清东南大学材料科学与工程学院江苏南京210089

采用高温固相法制备Na^(+)、In^(3+)、Ge^(4+)单掺或共掺杂的LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光粉,通过漫反射光谱、光致激发和发射光谱、量子效率测试等手段对其光吸收及光致发光性能进行了研究。实验结果表明,Na^(+)、In^(3+)、Ge^(4+)等... 详细信息

采用高温固相法制备Na^(+)、In^(3+)、Ge^(4+)单掺或共掺杂的LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光粉,通过漫反射光谱、光致激发和发射光谱、量子效率测试等手段对其光吸收及光致发光性能进行了研究。实验结果表明,Na^(+)、In^(3+)、Ge^(4+)等离子单独掺杂均可提升LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光粉对460 nm蓝光的吸收,而多格位阳离子共掺可进一步增强光吸收能力,吸收效率可从最初的50.5%提升至60.9%。多格位离子单掺或共掺引起Cr^(3+)占据八面体结构畸变程度增加,从而导致光吸收增强。优化荧光体系LiSc_(0.4)In_(0.6)Si_(1.6)Ge_(0.4)O_(6)∶Cr^(3+)的近红外发射峰波长为860 nm,半高宽为160 nm,内、外量子效率分别为72.5%和41.8%,封装制成的荧光转换型LED器件在100 mA驱动电流下近红外光输出功率为63.1 mW,近红外电光转换效率为22.3%,表现出较好的近红外发光综合性能。本研究工作为增强Cr^(3+)激活近红外荧光粉的光吸收提供了一种有效手段。

关键词：近红外荧光粉 Cr^(3+)激活多格位掺杂光吸收调控

F/O阴离子取代调控ZnGa_(2)O_(4):Cr^(3+)近红外发光

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发光学报 2024年第6期45卷 923-931页

作者：伍宇博于世杰黄前兴邵起越东南大学材料科学与工程学院江苏南京210089

采用高温固相法制备了一系列ZnGa_(2)O_(4):xCr^(3+),yMgF_(2)荧光粉,并研究其物相结构和发光性能。结果表明,MgF_(2)掺杂起主导作用的是F离子,F/O阴离子取代形成局域环境不同的[CrO_(6)]和[Cr(O,F)_(6)]发光中心,使ZnGa_(2)O_(4):Cr^(3+)发光谱显著宽化。进而通过增加Cr^(3+)浓度使发射谱不断红移,实现了峰值波长689~900nm波段可调发光;稳/瞬态光谱学分析表明谱峰大幅红移来自于不同Cr^(3+)发光中心间的能量传递。优化样品ZnGa_(2)O_(4):0.1Cr^(3+),0.2MgF_(2)(ZMGOF∶0.1Cr^(3+))表现出较好的综合性能,蓝光激发下宽带近红外发射覆盖700~1200nm波段,峰值波长885nm、半高宽215nm;且具有较为优异的发光效率和热稳定性,内、外量子效率分别为92.3%和48.1%,100℃强度保持率约89.6%。采用ZMGOF:0.1Cr^(3+)荧光粉封装制成的LED器件在100mA电流驱动下近红外光输出功率约34.5mW,能量转换效率约12.3%。

关键词：荧光粉 LED 近红外 Cr^(3+)激活阴离子取代

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柔性锌离子电池水凝胶电解质研究进展

有机化学 2024年第1期44卷 148-158页

作者：章炜夏欢曹昕徐彬瑜李峥沄东南大学材料科学与工程学院南京211102 东南大学机械工程学院南京211102

为了满足多样化的柔性可穿戴电子设备的发展,需要与之相匹配的供能系统.柔性锌离子电池因其安全性高、易组装及能量密度高等特点受到广泛关注,而水凝胶电解质则是柔性锌离子电池中的重要组成部分,因此受到广泛研究.综述了水凝胶电解质... 详细信息

为了满足多样化的柔性可穿戴电子设备的发展,需要与之相匹配的供能系统.柔性锌离子电池因其安全性高、易组装及能量密度高等特点受到广泛关注,而水凝胶电解质则是柔性锌离子电池中的重要组成部分,因此受到广泛研究.综述了水凝胶电解质的可控构筑方法,详细总结了柔性锌离子电池水凝胶电解质的最新研究成果,包括力学增强型、自愈合型、低温型和环境响应型水凝胶电解质.此外,还对高性能水凝胶电解质的未来发展进行了展望.

关键词：水凝胶电解质柔性锌离子电池力学增强自愈合低温环境响应

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基于数值模拟的新拌混凝土竖直泵送流动行为

建筑材料学报 2024年第6期27卷 551-558页

作者：徐支松袁世军刘加平东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

借助数值模拟研究了3种流动性的混凝土在竖直向上泵送时的管内流动行为,分析了混凝土内部压力和流速的分布规律.结果表明:泵送压力主要受润滑层性质的影响,其纵向分布与管壁阻力沿程变化规律有关,截面中心的泵送压力略高于管壁处;混凝... 详细信息

借助数值模拟研究了3种流动性的混凝土在竖直向上泵送时的管内流动行为,分析了混凝土内部压力和流速的分布规律.结果表明:泵送压力主要受润滑层性质的影响,其纵向分布与管壁阻力沿程变化规律有关,截面中心的泵送压力略高于管壁处;混凝土在管内的流动存在“前进—扩散—滞留堆积—汇聚”的行为特征,并据此分析了润滑层的形成和粗骨料的迁移,解释了泵送离析和堵管的原因.

关键词：泵送混凝土流动行为压力分布速度分布数值模拟润滑层骨料迁移

聚丙烯酸乳液改性碱激发矿渣修补材料的力学耐久性能和作用机理

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 498-512页

作者：刘志勇蒋金洋李洋石锦炎刘淦东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 东南大学材料科学与工程学院南京211189

针对现有碱激发修补材料无法适应于海洋工程高湿、高盐环境下混凝土腐蚀修复的难题,通过掺加聚丙烯酸乳液(PAA)调控固结体的柔韧性,研制出一种高强低缩高耐久的PAA改性碱激发矿渣修补材料,并分析其性能形成机理。结果表明:当水玻璃模数... 详细信息

针对现有碱激发修补材料无法适应于海洋工程高湿、高盐环境下混凝土腐蚀修复的难题,通过掺加聚丙烯酸乳液(PAA)调控固结体的柔韧性,研制出一种高强低缩高耐久的PAA改性碱激发矿渣修补材料,并分析其性能形成机理。结果表明:当水玻璃模数大于1.2时,碱激发矿渣修补材料的力学性能与水玻璃掺量呈正相关。水玻璃模数1.2、掺量15%是矿渣修补材料的最佳激发配比。PAA填充在碱激发矿渣修补材料无定形胶凝物质的间隙,显著增强其力学性能、粘结性能、体积稳定性能和抗硫酸盐性能。

关键词：碱激发材料聚合物改性粘结强度体积稳定性能耐久性能

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仿生水泥气凝胶的设计制备与性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 346-352页

作者：杜丰音佘伟东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189

针对传统建筑材料高力学性能和高隔热性能难以平衡的矛盾,受到深海墨鱼层-壁结构的启发,通过可控的定向冷冻法诱导水泥水化产物在聚合物溶液中成核形成仿生微结构,制备工艺选择灵活低能耗的冷冻干燥技术,设计并创造定向多孔的新型水泥... 详细信息

针对传统建筑材料高力学性能和高隔热性能难以平衡的矛盾,受到深海墨鱼层-壁结构的启发,通过可控的定向冷冻法诱导水泥水化产物在聚合物溶液中成核形成仿生微结构,制备工艺选择灵活低能耗的冷冻干燥技术,设计并创造定向多孔的新型水泥气凝胶.结果表明,这种水泥气凝胶密度低至15.02 kg/m3,孔隙率高达90.64%,导热系数低至0.020 W/(m·K),同时具有-0.168的负泊松比,高达1 216.88 MPa/(cm-3·g)的比强度等优异的综合性能.在70%应变条件下,钙硅质量比为1.0时,所制备的水泥气凝胶抗压强度达到最大值,为33.89 MPa.此外,水泥气凝胶内部具有曲折的多孔结构,这使其具有良好的吸声性能,噪声衰减系数可达0.8.

关键词：水泥气凝胶隔热轻质高强吸声

采用纳米氧化铝制备高弹性模量超高性能混凝土的可行性研究

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材料导报 2024年第5期38卷 172-177页

作者：褚洪岩汤金辉王群高李赵志豪南京林业大学土木工程学院南京210037 东南大学材料科学与工程学院南京211189

纳米材料具有粒径小、比表面积大、化学活性高等独特性能,能够提升水泥基材料的力学性能和在恶劣环境下的耐久性,在水泥基材料领域具有广阔的应用前景。弹性模量是超高性能混凝土(UHPC)的重要力学参数之一。虽然目前UHPC的抗压强度得到... 详细信息

纳米材料具有粒径小、比表面积大、化学活性高等独特性能,能够提升水泥基材料的力学性能和在恶劣环境下的耐久性,在水泥基材料领域具有广阔的应用前景。弹性模量是超高性能混凝土(UHPC)的重要力学参数之一。虽然目前UHPC的抗压强度得到了大幅提升,但是其弹性模量并未随抗压强度同幅度增长。为了探究采用纳米氧化铝(NA)制备高弹性模量UHPC的可行性,本工作利用MAA (Modified Andreasen and Andersen)模型设计UHPC初始配合比,研究不同掺量的NA对UHPC工作性能、力学性能和耐久性能的影响。此外,本工作还探究了NA对UHPC微观孔结构和微观力学性能的影响。研究表明:(1)NA能使UHPC的28 d抗折强度、抗压强度、弹性模量分别提高8.23%~16.31%、8.04%~26.39%、9.44%~16.55%;(2)NA能使UHPC的干缩、氯离子迁移系数分别降低2.54%~13.01%、8.21%~17.28%;(3)NA能够优化UHPC的孔结构,提高其浆体弹性模量;(4)综合考虑NA对UHPC工作性能、力学性能和耐久性能的影响,NA在UHPC中的优选掺量为1.0%。本工作的研究结果对利用NA制备高弹性模量的UHPC具有指导意义。

关键词：纳米氧化铝超高性能混凝土力学性能弹性模量干燥收缩耐久性

不同温度下斜叶桉木材吸湿、解吸等温线与热力学性质

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化工进展 2024年第09期43卷 5095-5105页

作者：曹树扬施静波董友明吕建雄南京林业大学材料科学与工程学院

近年来斜叶桉（Eucalyptus obliqua）木材广受国内市场欢迎，需求量大，但尚无高效可行的常规干燥工艺，需对其吸湿性及热力学性质进行深入研究。本文利用恒温恒湿箱法研究了斜叶桉在不同温度下（30℃、45℃、60℃、75℃）的等温吸湿、... 详细信息

近年来斜叶桉（Eucalyptus obliqua）木材广受国内市场欢迎，需求量大，但尚无高效可行的常规干燥工艺，需对其吸湿性及热力学性质进行深入研究。本文利用恒温恒湿箱法研究了斜叶桉在不同温度下（30℃、45℃、60℃、75℃）的等温吸湿、解吸特性，并通过GAB和H-H模型对吸湿和解吸等温线进行拟合，对吸湿滞后现象，以及有效比表面积S、净等量吸湿热Qst、总润湿热W0、微分熵ΔS、吉布斯自由能变ΔG、扩张压力Φ、焓熵补偿等热力学性质进行了分析。结果表明，斜叶桉木材的吸湿和解吸等温线为Ⅱ型，且GAB和H-H模型均适用于木材-水分体系（R2大于0.999）。恒定温度下，试样平衡含水率（EMC）随水分活度的增加而增加。恒定水分活度下，EMC和吸湿滞后程度均随温度的升高而降低。有效比表面积随着温度升高而降低。总体上，吸湿过程净等量吸湿热和微分熵为负值，而解吸过程为正值，净等量吸湿热和微分熵的大小均随EMC先增大后减小，直至趋近于0。解吸过程总润湿热绝对值为83.7k J/mol，远大于吸湿过程的32.2k J/mol。等速温度和平均调和温度不一致，焓熵补偿理论成立。吸湿、解吸过程均为焓驱动，不同的是吸湿为自发过程，解吸为非自发过程。扩张压力会随着水分活度的升高而升高，吸湿过程中，温度对于扩张压力的影响无明显规律，而在解吸过程中，扩张压力随温度的升高而升高。

关键词：斜叶桉木材吸湿、解吸等温线 GAB和H-H模型热力学性质

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形状记忆合金研究进展与高熵形状记忆合金

中国材料进展 2024年第2期43卷 124-135页

作者：高晓轲安旭龙孙文文东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189 常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164

形状记忆合金具有形状记忆效应、超弹性、良好的耐蚀性及力学性能等,是一种极具发展潜力和应用价值的功能材料,形状记忆合金自研发之初就受到了人们的广泛关注,目前已在诸多领域得到了广泛应用。系统总结了形状记忆合金的种类、制备方... 详细信息

形状记忆合金具有形状记忆效应、超弹性、良好的耐蚀性及力学性能等,是一种极具发展潜力和应用价值的功能材料,形状记忆合金自研发之初就受到了人们的广泛关注,目前已在诸多领域得到了广泛应用。系统总结了形状记忆合金的种类、制备方法、主要应用领域和最新的研究成果等,重点综述了目前研究的热点——高熵形状记忆合金的研究进展,并从合金成分、热机械处理、相结构3方面阐明了影响高熵形状记忆合金性能的因素,理清了阻碍形状记忆合金发展的主要因素,分析了高熵形状记忆合金的研究价值,并对形状记忆合金的未来发展方向进行了展望。

关键词：形状记忆效应高熵形状记忆合金材料制备热处理相变材料应用

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