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纳米酶在抗生素检测中的应用进展

科学通报 2024年第4期69卷 553-564页

作者：邱星晨范存霞白瑞唐梓尧谷雨李长明苏州科技大学材料科学与工程学院苏州215009 苏州科技大学物理科学与技术学院苏州215009 苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗... 详细信息

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗生素残留进行有效监测具有十分重要的意义.纳米酶是一类具有类酶催化活性的功能纳米材料,是新一代人工酶,具有高稳定性、独特的化学性质、易于表面调节和生物相容性等诸多优点,解决了天然酶制备困难、成本高、易失活等问题.本文综述了近年来基于纳米酶的抗生素传感策略的最新研究进展,着重阐述了不同种类纳米酶的作用机制和在抗生素检测方面的研究现状,并对纳米酶传感器的发展前景作了进一步的展望,可为设计高性能基于纳米酶的抗生素传感装置提供理论依据和实际应用的范例,从而为利用纳米酶设计新型传感器提供新思路.

关键词：抗生素纳米酶比色荧光传感器

镍离子激活超宽带近红外发光微晶玻璃研究进展

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1739-1748页

作者：高志刚赵瑞肖静崔鲁贵王慈钱森任晶泰山学院物理与电子工程学院哈尔滨工程大学物理与光电工程学院中国科学院高能物理研究所

处在六配位八面体晶体场的过渡金属镍离子(Ni2+)具有超宽带近红外发光特性，其荧光半高宽是传统稀土离子(如Pr3+、Er3+)的6～8倍。Ni2+激活的近红外增益材料有望应用于宽带光放大器和可调谐激光器，引发了中国内外广泛关注。Ni2+掺杂晶... 详细信息

处在六配位八面体晶体场的过渡金属镍离子(Ni2+)具有超宽带近红外发光特性，其荧光半高宽是传统稀土离子(如Pr3+、Er3+)的6～8倍。Ni2+激活的近红外增益材料有望应用于宽带光放大器和可调谐激光器，引发了中国内外广泛关注。Ni2+掺杂晶体具有极高的发光效率，但晶体存在制备工艺复杂、机械加工困难和难以成纤等问题，限制了此类材料在光纤放大器和激光器领域的应用。玻璃具有易加工和成纤的优点，但Ni2+在玻璃中缺少合适的晶体场（配位场）环境，无法产生高效近红外发光。通过对玻璃进行热处理，可以在玻璃内部原位生成出不同类型的纳米晶体，即获得纳米晶体复合的微晶玻璃，可以为Ni2+提供必需的晶体场。同时，控制玻璃内部生长的晶粒尺寸，使其远小于可见光波长（如小于30nm），可有效减弱瑞利散射，使微晶玻璃具有较低的光学损耗，满足光子器件实际应用要求。讨论了Ni2+激活微晶玻璃的发光机理以及Ni2+激活晶体、单相微晶玻璃、双相微晶玻璃和微晶玻璃光纤在超宽带近红外发光方面的研究进展，同时展望了Ni2+激活超宽带近红外发光微晶玻璃未来研究的发展方向。

关键词：过渡金属离子微晶玻璃宽带发光光纤放大器近红外光源

自浸润式纳米压印耦合实现量子点发光二极管性能提升

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发光学报 2024年第4期45卷 613-620页

作者：梁龙郑悦婷林立华胡海龙李福山福州大学物理与信息工程学院福建福州350106

胶体量子点材料因其优良的窄发射光谱、可调发射波长、高发光效率和优异的稳定性而被广泛研究,且同时具有溶液可加工性使得量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)具有广泛的适用性和应用。然而,器件自身存在的基底... 详细信息

胶体量子点材料因其优良的窄发射光谱、可调发射波长、高发光效率和优异的稳定性而被广泛研究,且同时具有溶液可加工性使得量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)具有广泛的适用性和应用。然而,器件自身存在的基底模式导致QLED器件大量光子被限制在内部无法利用。本文基于纳米压印工艺同时利用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)材料本身的表面结合能开发出溶剂自浸润式纳米压印工艺,对压力依赖度低的同时简化了工艺流程,制备出高质量周期性的1.3,1,0.5μm三种尺寸的微纳结构图案层,对红、绿、蓝三色QLED器件进行耦合实现光提取。在这种情况下,1.3μm微纳结构耦合绿光QLED器件亮度达到715069 cd·m^(-2),最大外量子效率(External quantum efficiency,EQE)和电流效率分别提升至12.5%和57.3 cd·A^(-1);1μm尺寸耦合的蓝光QLED器件各电学性能提升接近200%;0.5μm尺寸耦合红光QLED器件EQE也从17.3%提升至20.5%。并通过角分布测试,证明微纳结构不会对QLED器件发光强度造成影响,仍然接近朗伯体发射。本工作提出的溶剂自浸润式纳米压印工艺及QLED光提取方法,为QLED的性能提升提供了一条简单有效的途径。

关键词：量子点发光二极管纳米压印耦合光学性能光学仿真

K12阶段教学产品设计和学生培养回顾——助力双减,中国教培市场经验总结

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教育进展 2024年第6期14卷 870-878页

作者：李兴悦同济大学物理科学与工程学院上海

中国教育培训机构经历了数十年的发展,于2021年因“双减”政策的颁布而戛然而止。教育培训虽然埋藏着巨大隐患,但也酝酿过辉煌成果,若将这些凝结着教育工作者智慧的成果弃如敝履,也是不明智的。文章利用行动研究法去探究北京某头部教培... 详细信息

中国教育培训机构经历了数十年的发展,于2021年因“双减”政策的颁布而戛然而止。教育培训虽然埋藏着巨大隐患,但也酝酿过辉煌成果,若将这些凝结着教育工作者智慧的成果弃如敝履,也是不明智的。文章利用行动研究法去探究北京某头部教培公司中教研产品生产、学生培养两方面的方法、手段、策略,剖析其中对中国教育有所裨益和有所危害之处。有所裨益之处可以收纳于学校教育中,使学生获益,危害之处则警示教育界,莫要重蹈覆辙。

关键词：行动研究法教培产品学生培养青少年心理健康

点间隧穿耦合对四能级三量子点电磁感应透明介质孤子动力学的影响

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物理学报 2024年第4期73卷 161-169页

作者：王胤王壬颍陈桥邓永和湖南工程学院计算科学与电子学院湘潭411104 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105 湖南交通工程学院公共基础课部衡阳421001

利用概率幅变分近似结合多重尺度法,研究了探测光在两边产生点间隧道耦合的非对称阵列型三量子点电磁诱导透明介质的传播性质.结果表明,由于系统的色散效应和点间隧穿耦合产生的非线性效应相平衡,系统能形成稳定传播的超低速时间光孤子... 详细信息

利用概率幅变分近似结合多重尺度法,研究了探测光在两边产生点间隧道耦合的非对称阵列型三量子点电磁诱导透明介质的传播性质.结果表明,由于系统的色散效应和点间隧穿耦合产生的非线性效应相平衡,系统能形成稳定传播的超低速时间光孤子.有趣的是,仅开启一边的点间隧穿耦合(即另一边关闭),随着点间隧穿耦合强度的增加,光孤子的速度呈现出先增大后减小的变化趋势,但光孤子的幅度却一直增大.两边两个点间隧穿耦合强度均开启后,随着点间隧穿强度逐渐的增大,光孤子的幅度随着点间隧穿强度的增大会出现逐渐减小,直到出现一个拐点后才迅速增大;而光孤子的速度相比较于单个隧穿强度的影响会明显降低,且出现停滞的现象.这些结果不但揭示出点间隧道耦合对三量子点电磁感应透明介质光孤子的动力学有着重要影响,而且还预言在半导体量子点器件中可利用点间隧道耦合调节其光孤子传输的幅度.

关键词：电磁感应透明介质点间隧道耦合光孤子动力学

面向可持续生产中多任务调度的双重增强模因算法

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自动化学报 2024年第4期50卷 731-744页

作者：卢弘王耀南乔非方遒湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 同济大学电子与信息工程学院上海201804

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优... 详细信息

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优化策略的双重增强模因算法(Dual-enhanced memetic algorithm, DMA)求解模型.从随机更新角度,针对不同决策任务,构造单步变邻域搜索(One-step variable neighborhood search, 1S-VNS)策略.从定向优化角度,分析目标和关键任务之间的匹配关系,提出一种可持续目标导向策略(Sustainable goals-oriented strategy, SGS).考虑到两种优化策略的不同特点,单步变邻域搜索策略作用于整个种群,目标导向策略强化种群中的精英个体,实现对输出解集的双重优化.仿真实验结果表明,双重优化策略能有效地增强算法性能,并且所提算法在非支配解的多样性和收敛性上具有优越性.

关键词：可持续生产多任务调度优化策略模因算法

碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 902-910页

作者：贾丽君张文超徐利平同济大学土木工程学院上海200092

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒... 详细信息

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

关键词：碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系弯拉试验承载力折减量系数横向约束锚固效率破坏形式

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电化学水软化技术研究进展

应用化工 2024年

作者：王航宇徐斌成王颖同济大学环境科学与工程学院

综述了电化学水软化技术的发展前沿以及在工业用水和市政用水领域的应用优势，总结了阴极界面氢氧根的高效生成和利用是提升电化学水软化性能的关键。提出了离子传质受限和成核能垒过高是限制氢氧根利用率的核心因素，概述了流场设计和... 详细信息

综述了电化学水软化技术的发展前沿以及在工业用水和市政用水领域的应用优势，总结了阴极界面氢氧根的高效生成和利用是提升电化学水软化性能的关键。提出了离子传质受限和成核能垒过高是限制氢氧根利用率的核心因素，概述了流场设计和成核过程调控等应对策略。讨论了电化学水软化技术在实际应用中面临的长期稳定性问题，指出了新型反应器开发及其运行模式创新有望促进电化学水软化技术在更多行业的应用。

关键词：电化学水软化氢氧根反应器

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中国省域尺度环境可持续性时空变化研究

环境污染与防治 2024年

作者：张琳陆志波吴浩然蔡昂祖郭茹王洪涛同济大学环境科学与工程学院

选取6个环境维度可持续发展目标（Sustainable Development Goals，SDGs）和27个中国本土化指标，构建环境维度可持续发展指数（Environmental Sustainable Development Index， ESDI）指标体系，从时空角度，评估2016-2020年中国国家... 详细信息

选取6个环境维度可持续发展目标（Sustainable Development Goals，SDGs）和27个中国本土化指标，构建环境维度可持续发展指数（Environmental Sustainable Development Index， ESDI）指标体系，从时空角度，评估2016-2020年中国国家及省域尺度环境的可持续性。结果表明，国家层面上，我国各省份的ESDI呈总体上升趋势，区域层面ESDI展示出稳定的增长趋势，且呈现出明显的地域分布特征，由东部向中部、西部逐步递减。各项单目标之间存在差异，SDG13在2016-2019年无明显变化趋势，而在2020年显著增长，而SDG7、SDG12在2016-2019年呈线性增长，但在2020年下降。SDG6、SDG11在2016-2020年度呈现增长趋势，SDG11省际差异最小，SDG6省际差异逐年缩小。区域层面时空变化分析显示东部地区在多数指标上得分最高，而西部和东北地区在多个指标上表现较差。

关键词：环境维度可持续发展指数时空变化可持续发展目标省级行政区