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米花型银-氮化钛薄膜SERS基底的制备及罗丹明6G的检测研究

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红外与激光工程 2024年第2期53卷 159-167页

作者：邸志刚高建鑫贾春荣周昊李金鑫刘花菊魏恒勇华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 华北理工大学材料科学与工程学院河北唐山063210

罗丹明6G的痕量检测需要具有较高的灵敏度,为提高SERS基底的增强因子从而提高检测灵敏度,设计了米花型SERS基底,采用有限元法对其拉曼增强效果进行仿真,模拟不同中心球半径r、米花花瓣轴a、b、c以及中心球与花瓣间距d条件下电场强度的变... 详细信息

罗丹明6G的痕量检测需要具有较高的灵敏度,为提高SERS基底的增强因子从而提高检测灵敏度,设计了米花型SERS基底,采用有限元法对其拉曼增强效果进行仿真,模拟不同中心球半径r、米花花瓣轴a、b、c以及中心球与花瓣间距d条件下电场强度的变化,得出最佳结构参数,并计算其SERS增强因子。随后利用电化学沉积法制备该基底,并探究电压值以及柠檬酸三钠和AgNO_(3)的浓度配比对基底结构和性能的影响,从而制备出与理想物理模型形态最接近的米花型银/氮化钛薄膜基底。然后用其对罗丹明6G(R6G)进行痕量检测,探究该基底的拉曼增强效果以及稳定性。实验结果表明,当沉积电压为2V,柠檬酸三钠与AgNO_(3)浓度配比为1∶1 (2 mmol/L∶2 mmol/L)时,得到的米花型TiN-Ag复合SERS基底与理想化模型仿真形态最接近。经过计算得到该基底的增强因子可达10^(15),对罗丹明6G的检测限可达10^(-13)mol/L。实验结果证明设计的基底灵敏度高、稳定性强,可对食品非法添加剂的痕量检测提供技术支撑。

关键词：表面增强拉曼光谱米花型结构氮化钛薄膜痕量检测罗丹明6G

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废气中高效吸附氨材料研究进展

哈尔滨理工大学学报 2024年

作者：杨莹陈慧宇李芬于彩莲艾恒雨李秋爽郑梦龙哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院

氨气作为有毒气体来源广泛，会对大气环境和人体健康造成很大的危害，如何处理废气中的氨已成为国内外的研究热点。综述了活性炭、金属氧化物、沸石分子筛和有机框架材料等吸附氨气材料的国内外研究现状，阐述了活性炭的吸附氨气机理和... 详细信息

氨气作为有毒气体来源广泛，会对大气环境和人体健康造成很大的危害，如何处理废气中的氨已成为国内外的研究热点。综述了活性炭、金属氧化物、沸石分子筛和有机框架材料等吸附氨气材料的国内外研究现状，阐述了活性炭的吸附氨气机理和吸附活性点位的构造，沸石分子筛、金属氧化物和有机框架材料的氨气吸附性能，指出了将纳米炭用于氨气吸附、低成本有机框架材料的开发，以及多种污染物协同治理材料的研究，将是今后废气中氨吸附材料的主要研究方向。

关键词：吸附氨活性炭沸石分子筛金属氧化物有机框架材料

界面电荷传递产生双活性位点的RuO-NiO/NF高效电催化析氢电极

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材料工程 2024年

作者：陈慧刘雪华林燕陈松王卫国福建理工大学材料科学与工程学院

为制备高性能、低成本的少贵金属电催化析氢材料，采用化学沉淀法结合热分解法制备RuO2-NiO/NF异质结构析氢电催化剂，该电极在碱性析氢反应（HER）中表现出优异的催化活性和稳定性。通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶转换红外线光谱仪... 详细信息

为制备高性能、低成本的少贵金属电催化析氢材料，采用化学沉淀法结合热分解法制备RuO2-NiO/NF异质结构析氢电催化剂，该电极在碱性析氢反应（HER）中表现出优异的催化活性和稳定性。通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶转换红外线光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）表征以及密度泛函理论（DFT）计算分析，证明RuO2和NiO结合产生的异质结构界面是该催化剂性能提升的核心，该界面上发生电荷转移导致双活性位点的产生，使不同种类的吸附质在不同活性位点选择性吸附，协同促进了析氢反应的各基元反应步骤，使得该催化剂在碱性析氢反应中表现优异：10 mA·cm-2电流密度下的析氢过电位仅为52 mV，Tafel斜率为47.5 mV·dec-1，100 mV下的TOF达到0.342 s-1，且在200 mA·cm-2的电流密度下、经100 h稳定性测试后仍维持稳定电势。综上所述，本工作从界面工程角度成功构筑RuO2-NiO/NF异质结构催化剂，并对其HER机理进行了探讨，为Ni基化合物异质结构催化剂的构建及在电催化领域的应用提供了新思路。

关键词：电解水析氢异质结构催化剂密度泛函理论异质结构界面工程热分解法

还原响应性卡巴他赛交联前药胶束的制备及评价

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功能高分子学报 2024年第3期37卷 232-240页

作者：李欣孙琪龚飞荣陆冲华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

通过在卡巴他赛(CTX)的C-2位接枝可交联硫辛酸(LA)制备改构药物CTX-LA,以硫辛酸接枝的两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚乳酸-硫辛酸(mPEG-PLA-(LA)4)为辅料,采用固体分散-薄膜水化法制备了包载CTX的载药胶束(CTX-loaded CCMs)。通过纳米粒... 详细信息

通过在卡巴他赛(CTX)的C-2位接枝可交联硫辛酸(LA)制备改构药物CTX-LA,以硫辛酸接枝的两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚乳酸-硫辛酸(mPEG-PLA-(LA)4)为辅料,采用固体分散-薄膜水化法制备了包载CTX的载药胶束(CTX-loaded CCMs)。通过纳米粒度分析仪、紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、X射线衍射(XRD)等对载药胶束的粒径分布、包封率、载药量、稳定性进行测试,并对体外药物释放行为、体外细胞毒性、急性毒性和抗肿瘤效果进行考察。结果表明:载药胶束平均粒径为(26.09±0.18)nm,包封率为(97.43±2.34)%,载药量为8.94%。该胶束稳定性极好,具有明显的缓释效果和还原响应性,可显著降低CTX的急性毒性,药物耐受剂量较CTX市售制剂(Jevtana)提高2倍以上,且抗肿瘤效果显著提升,对A549肺腺癌生长抑制率高达99.06%。

关键词：卡巴他赛还原响应胶束稳定性抑瘤

工业纯钛TA1退火过程中的应力诱导晶粒长大行为

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 625-631页

作者：刘继伟李学问房文斌南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心江苏南京210009 哈尔滨理工大学材料科学与化工学院黑龙江哈尔滨150080

探究了应力对纯钛再结晶行为的影响。在纯钛板的退火过程中施加弯曲应力,并观察一个截面在拉伸和压缩应力下的再结晶过程。制备了变形量分别为20%、40%和60%的工业纯钛TA1轧制板,然后将这些样品置于600℃和30 MPa下保温10 min。结果表明... 详细信息

探究了应力对纯钛再结晶行为的影响。在纯钛板的退火过程中施加弯曲应力,并观察一个截面在拉伸和压缩应力下的再结晶过程。制备了变形量分别为20%、40%和60%的工业纯钛TA1轧制板,然后将这些样品置于600℃和30 MPa下保温10 min。结果表明,在变形20%和40%的样品中,只观察到少数再结晶晶粒。此外,受应力区域的平均晶粒尺寸大于无应力区域。进一步将变形40%的轧制薄板在600℃和30 MPa下保温60和120 min,拉伸应力区域中晶粒的异常生长一直持续到达到临界尺寸,之后晶粒停止生长。再结晶过程中晶粒生长的持续增加可归因于应力促进的位错调节。具有有利条件的晶粒倾向于沿着所施加的应力方向异常生长。然而,钛板内的高密度残余位错导致晶粒生长的驱动力降低,导致临界尺寸的存在。这些发现解释了钛在拉伸和压缩应力下观察到的不同再结晶行为。

关键词： TA1 再结晶异常长大应力

基于SSO多扰动输入机理分析的DFIG-GSC功率振荡抑制策略研究

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电机与控制学报 2024年第2期28卷 99-109页

作者：孙东阳钱梓杰申文强孟繁易于德亮吴晓刚哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 河北工业大学电气工程学院天津300000

电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对... 详细信息

电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对物理量扰动以及信号扰动分别采用补偿与滤除两种不同的抑制方法。其次,针对锁相环(PLL)输出误差经过坐标变换产生耦合振荡的问题,建立PLL输出误差角度的频域数学模型,并通过设计一种改进PLL消除其输出误差对GSC的信号扰动影响。同时,设计一种准谐振控制器的自适应算法,并提出基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC功率振荡抑制策略,消除SSO对GSC的物理扰动影响;最后,通过搭建具有SSO模拟环境的DFIG实验平台,验证本文所提控制策略的有效性。

关键词：双馈感应发电机网侧变流器锁相环次同步振荡振荡频率变化自适应准谐振控制器

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Li_(6)Gd(BO_(3))_(3)晶体生长及热性能

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1589-1596页

作者：任伊扬王鹏马云峰张明荣张春生徐家跃上海应用技术大学材料科学与工程学院上海201418 福建理工大学材料科学与工程学院福州350118 北京玻璃研究院有限公司北京101111

Li_(6)Gd(BO_(3))_(3)(LGBO)晶体具有优异的综合性能,是潜在的中子探测、激光和发光材料。但是,由于硼酸盐熔体粘度大、晶体易开裂,晶体生长非常困难。采用坩埚下降法生长出尺寸为φ20mm×30mm透明晶体,探讨了高黏度晶体的生长机理,研... 详细信息

Li_(6)Gd(BO_(3))_(3)(LGBO)晶体具有优异的综合性能,是潜在的中子探测、激光和发光材料。但是,由于硼酸盐熔体粘度大、晶体易开裂,晶体生长非常困难。采用坩埚下降法生长出尺寸为φ20mm×30mm透明晶体,探讨了高黏度晶体的生长机理,研究了晶体的光谱和热物理性能。35℃下晶体比热容为0.898 J/(g·K),300℃时上升到1.18 J/(g·K);30℃下和方向热膨胀系数分别为12.768×10^(-6)K^(-1)和21.146×10^(-6)K^(-1),随温度升高表现出显著的各向异性;室温下其热导率分别为2.72 W/(m·K)和2.60 W/(m·K)。较大的比热容有利于LGBO晶体在高功率状态下稳定工作。

关键词：硼酸钆锂晶体坩埚下降法晶体生长热性能

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常见结构材料低温性能研究进展

航空材料学报 2024年第2期44卷 72-86页

作者：周俊键张学习钱明芳李爱滨耿林哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

随着深空探测、极地科考、低温贮运等低温领域的快速发展,对低温材料的要求越来越高,低温材料逐渐成为目前国内外的研究热点。本文综述低温钢、铝合金、钛合金、铝基复合材料以及树脂基复合材料等常见结构材料的低温性能,归纳不同晶体... 详细信息

随着深空探测、极地科考、低温贮运等低温领域的快速发展,对低温材料的要求越来越高,低温材料逐渐成为目前国内外的研究热点。本文综述低温钢、铝合金、钛合金、铝基复合材料以及树脂基复合材料等常见结构材料的低温性能,归纳不同晶体结构、合金种类、合金元素等因素对结构材料的低温强度、塑性与韧性等力学性能的影响及低温变形和强韧化机理,介绍不同种类低温结构材料在国内外重要领域的应用,提出了低温材料未来的研究展望。

关键词：低温性能钢钛合金铝合金铝基复合材料树脂基复合材料

稀土铈改性石墨烯/水性环氧树脂复合涂料涂装技术研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第1期44卷 107-118页

作者：陈施润陈文革钱颖张辉西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

将制备的稀土铈改性石墨烯/水性环氧树脂复合涂料,以喷涂、滚涂和刷涂的方式在Q235钢表面进行涂覆,研究其组织结构及防腐性能。结果表明,稀土铈或CeO_(2)以纳米颗粒状化学负载在石墨烯表面,改性石墨烯以小片层均匀分布在环氧树脂中。复... 详细信息

将制备的稀土铈改性石墨烯/水性环氧树脂复合涂料,以喷涂、滚涂和刷涂的方式在Q235钢表面进行涂覆,研究其组织结构及防腐性能。结果表明,稀土铈或CeO_(2)以纳米颗粒状化学负载在石墨烯表面,改性石墨烯以小片层均匀分布在环氧树脂中。复合涂料涂覆于Q235钢表面后存在片层状石墨烯的堆叠结构。截面断口呈现河流状“银纹”。不同涂装方式制备的复合涂层的防腐机理为,喷涂法依靠高速运动的气体将雾化的涂料液滴冲击到基体表面并快速聚集、铺展成膜,在净化基体表面的同时提高涂层与基体的结合。滚涂法依靠线棒涂布器、刷涂法依靠软毛刷使涂层与基体结合,涂膜中的涂料分子易堆叠,表面易形成微孔。测得涂层附着力为0~1级,硬度达2H,面粗糙度~2μm,腐蚀速率为1.565×10^(-4)~5.889×10^(-3)mm/a。其中,喷涂法制备的涂层综合性能最好。

关键词：稀土改性石墨烯水性涂料涂装技术