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一种Y型延迟荧光分子及其蓝光和绿光OLED应用

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发光学报 2024年第1期45卷 78-85页

作者：孙静樊志杰杜纪宽董海亮王华太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 山西浙大新材料与化工研究院山西太原030024

以噻吨酮作为受体、3,6-(二咔唑基)三咔唑作为给体设计合成了一种具有延迟荧光特性的Y型分子(TX-TCz)。模拟计算表明化合物HOMO和LUMO能级完全分离且在苯环上存在较小的重叠,有助于获得小的S1和T1的能级差ΔEST。随着溶剂极性的增加,化... 详细信息

以噻吨酮作为受体、3,6-(二咔唑基)三咔唑作为给体设计合成了一种具有延迟荧光特性的Y型分子(TX-TCz)。模拟计算表明化合物HOMO和LUMO能级完全分离且在苯环上存在较小的重叠,有助于获得小的S1和T1的能级差ΔEST。随着溶剂极性的增加,化合物发射峰发生明显的红移且由于电荷转移态和局域激发态的共存产生了双峰发射。在纯膜中TX-TCz的发射峰位于513 nm,量子产率为11.5%。基于低温下荧光和磷光发射峰,计算得到化合物的ΔEST为0.03 eV,并且检测到µs级的寿命,说明化合物具有延迟荧光发射。与此同时,化合物展示了良好的热稳定性能和电化学性能,有助于制备高性能OLED器件。其在掺杂浓度为5%(wt)的器件中展示了良好的蓝光性能,发射峰位于463 nm,最大外量子效率为1.53%;在非掺杂器件中展示了良好的绿光发射(522 nm),最大外量子效率达到1.81%。

关键词： OLED Y型分子蓝光/绿光延迟荧光

可控构建分级多孔炭载CoP纳米颗粒催化剂用于高效氧还原反应

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新型炭材料（中英文） 2024年第3期39卷 526-537页

作者：闫晓丽王奎郝姝葳周广达杨浩伟张华郭俊杰太原理工大学材料科学与工程学院新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 华侨大学材料科学与工程学院福建厦门361021

为金属空气电池等热点能源器件中的阴极氧还原反应(ORR)设计低成本和高效率的无贵金属催化剂仍然是一项巨大的挑战。过渡金属磷化物(TMPs)因其可调的电子结构及优异的催化性能,有望替代贵金属催化剂。本文采用磷化策略(350℃下二次热解)... 详细信息

为金属空气电池等热点能源器件中的阴极氧还原反应(ORR)设计低成本和高效率的无贵金属催化剂仍然是一项巨大的挑战。过渡金属磷化物(TMPs)因其可调的电子结构及优异的催化性能,有望替代贵金属催化剂。本文采用磷化策略(350℃下二次热解),构建了一种在分层多孔炭框架上负载由掺氮炭壳包裹的CoP纳米颗粒催化剂(CoP@NC)。在二次热解过程中,Co纳米颗粒在NaH_(2)PO_(2)生成的PH_(3)气体下原位转化为CoP纳米颗粒,而载体的十二面体结构没有发生改变。在碱性条件下,CoP@NC电催化剂表现出优异的ORR活性,半波电位高达0.92 V,这归因于分散良好的CoP纳米颗粒与炭壳之间的协同耦合以及载体多孔结构实现的高效质量传输。此外,使用CoP@NC组装的锌-空气电池展现出1.51 V的高开路电压和210.1 mW cm^(-2)的功率密度。这项研究将有助于开发低成本和高效率的ORR电催化剂。

关键词：电催化剂 Co基催化剂金属磷化物 ORR 锌-空气电池

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石墨烯气凝胶复合材料在电化学储能中的应用研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1694-1711页

作者：惠晨柯闫翎鹏杨未鹏崔晋超杨永珍苏庆梅杜高辉刘旭光许并社太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 陕西科技大学材料原子•分子材料研究所西安710021 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 山西浙大新材料与化工研究院太原030032

石墨烯气凝胶作为一种内部互连的三维框架体,在微观和宏观尺度上具有突出的维度特性,成为各种零维、一维、二维和三维材料的理想宿主。其高导电性、高比表面积及高结构稳定性等特点令石墨烯气凝胶在储能领域得到了广泛的应用,特别是在... 详细信息

石墨烯气凝胶作为一种内部互连的三维框架体,在微观和宏观尺度上具有突出的维度特性,成为各种零维、一维、二维和三维材料的理想宿主。其高导电性、高比表面积及高结构稳定性等特点令石墨烯气凝胶在储能领域得到了广泛的应用,特别是在高比容量金属离子电池负极和超级电容器电极等领域。首先,本文对石墨烯前体及气凝胶的处理策略进行整理,介绍当前不同处理方式对石墨烯前体及气凝胶成型影响。其次,根据储能机制的不同,介绍石墨烯气凝胶复合材料在主流储能器件中的改性应用及性能表现。最后,对电化学储能用石墨烯气凝胶复合材料的研究进展进行总结,指出当前存在的挑战并展望未来的研究方向。

关键词：石墨烯气凝胶储能材料复合材料储能应用电化学

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无机纳米颗粒及界面层协同改善倍增型近红外有机光电探测器性能

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发光学报 2024年第6期45卷 986-995页

作者：常铭茹石林林滑羽璐冀婷李国辉许并社董海亮崔艳霞太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理学院山西太原030024

近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势,在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器,因其具有更高的外量子效率(EQE>... 详细信息

近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势,在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器,因其具有更高的外量子效率(EQE>100%)和灵敏度而备受关注。该类器件利用电极附近被载流子陷阱捕获的一种载流子能辅助另一种极性相反的载流子从外电路隧穿注入到活性层中,实现光电倍增,但陷阱的数量在一定程度上会影响器件性能的进一步提升。本文通过在活性层中掺入无机ZnO纳米颗粒来增加电子陷阱数量,使得器件在反向偏压保持暗电流密度的前提下,亮电流密度得到提高。通过优化,发现当ZnO纳米颗粒掺杂比例为5%时性能最优,在850 nm LED照射、-15 V偏压下,与未掺杂ZnO纳米颗粒器件相比,亮电流密度提升了7.4倍。在此基础上,本文协同Al_(2)O_(3)界面修饰层,进一步改善器件性能。结果表明,Al_(2)O_(3)界面修饰层的插入可改善器件的阳极界面接触特性,使得器件在正向和反向偏压下都能够实现光响应。Al_(2)O_(3)修饰后的器件在15 V偏压、全光谱范围内,EQE最高可达10^(5)%,R最高达10^(4) A/W。本工作为高灵敏度有机光电探测器的发展提供了新的思路和方法。

关键词：近红外光电倍增有机光电探测器无机纳米颗粒界面修饰

ZnSe基蓝光量子点的中间壳层结构调控及其发光性能研究

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人工晶体学报 2024年第7期53卷 1160-1169页

作者：伍仕停余春燕方佳庆徐阳翟光美太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

ZnSe作为一种不含重金属的宽带隙量子点(QDs),近年来在蓝光量子点及其发光二极管器件领域受到广泛关注。然而,ZnSe基核壳结构蓝光量子点的核壳界面处通常存在较大的晶格失配,易于形成缺陷态捕获载流子,从而影响其光学性能。本文通过将... 详细信息

ZnSe作为一种不含重金属的宽带隙量子点(QDs),近年来在蓝光量子点及其发光二极管器件领域受到广泛关注。然而,ZnSe基核壳结构蓝光量子点的核壳界面处通常存在较大的晶格失配,易于形成缺陷态捕获载流子,从而影响其光学性能。本文通过将均质的单层ZnSeS合金层替换为具有组分渐变结构的ZnSeS合金层,合成了具有径向方向Se/S浓度渐变梯度的ZnSeS合金中间壳层的ZnSeTe/ZnSe/ZnSeS/ZnS量子点,并利用X射线衍射谱、稳态光致发光光谱、时间分辨发光光谱、透射电镜和电致发光测试等表征手段研究了不同合金中间壳层对量子点结构、形貌和光学性能的影响。结果表明,所合成的具有组分梯度ZnSeS壳层的量子点的发射波长均为深蓝色(444.5 nm),发射线宽窄(材料制备的发光二极管器件的最大外量子效率为1.8%,最高亮度为750 cd/m^(2)。本研究提出的量子点合成方案和结构优化策略有助于促进高质量无毒蓝光ZnSe基核/壳量子点的发展。

关键词：无毒蓝光量子点核/壳结构梯度合金壳 ZnSe 量子点发光二极管发光性能

一种Y型噻吨酮-咔唑分子的设计、合成及其蓝光和黄光OLEDs应用（英文）

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有机化学 2024年

作者：孙静樊志杰杜纪宽李硕苗艳勤赵波董海亮王华山西浙大新材料与化工研究院太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室

本文采用噻吨酮作为受体,9,9’-(1,3-苯基)二-9H-咔唑作为给体,设计合成了一种Y型分子,命名为TX-Ph2Cz.化合物在稀释的溶液中展示了位于420nm处的蓝光发射且其发射峰随溶剂极性基本不变.在四氢呋喃/水的混合溶中,发射峰随含水量的增加... 详细信息

本文采用噻吨酮作为受体,9,9’-(1,3-苯基)二-9H-咔唑作为给体,设计合成了一种Y型分子,命名为TX-Ph2Cz.化合物在稀释的溶液中展示了位于420nm处的蓝光发射且其发射峰随溶剂极性基本不变.在四氢呋喃/水的混合溶中,发射峰随含水量的增加展示了36nm的红移.从其单晶结构中可以看出化合物具有很多分子间相互作用,其分子间的π…π作用有助于实现分子间的电荷转移.化合物在掺杂器件（3 wt%）中展示了位于440 nm的蓝光峰,而在非掺杂器件中则展示了位于540nm处的黄光峰,这是因为在薄膜中化合物自身形成了电致激基缔合物.同时,非掺杂器件展示了更好的电致发光性能,最大电流效率和最大外量子效率分别达到4.91 cd/A和2.64%.

关键词： OLED 噻吨酮-咔唑 Y型结构激基缔合物

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面向复杂振动工况的磁流变三向隔振器研究

重庆大学学报 2024年第8期47卷 1-17页

作者：姜鲁航朱秘綦松余淼重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆理工大学人工智能学院重庆400050

磁流变材料具备优异的智能磁控特性,基于其开发的隔振器在复杂振动抑制领域具有广阔应用前景。目前,多数磁流变隔振器仅具备单向隔振功能,缺乏与三向隔振应用相结合的研究。针对此问题,文中采用理论计算、动力学仿真及有限元分析相结合... 详细信息

磁流变材料具备优异的智能磁控特性,基于其开发的隔振器在复杂振动抑制领域具有广阔应用前景。目前,多数磁流变隔振器仅具备单向隔振功能,缺乏与三向隔振应用相结合的研究。针对此问题,文中采用理论计算、动力学仿真及有限元分析相结合的设计方法,基于传统橡胶及磁流变液材料,设计了一种应用于机载复杂振动工况下的新型磁流变三向隔振器件,并搭建了三向隔振系统进行实验。结果表明,设计的隔振系统在垂向与横向的随机振动衰减效率分别达到了93.93%与96.01%,展现出了良好的宽频随机振动隔振性能。文中针对磁流变隔振器提出的设计方法可同样应用于面向目标需求的其他形式隔振器设计。

关键词：磁流变隔振器三向隔振动力学仿真有限元分析随机振动响应

窄谱被动锁模光纤激光中心波长高速调谐及其脉冲重建过程

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光学学报 2024年第5期44卷 120-127页

作者：朱喆王麓屹陈学文林巍杨洋张静刘涛韦小明杨中民华南理工大学物理与光电学院广东广州510640 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东广州510640 浙江机电职业技术学院国际教育学院浙江杭州310051 华南理工大学广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心广东广州510640 华南理工大学广东省光纤激光材料及应用技术重点实验室广东广州510640 华南师范大学未来技术研究院广东广州510006

报道基于快速声光滤波技术的窄谱被动锁模掺镱光纤激光中心波长快速调谐研究。窄谱锁模光纤激光器系统的输出功率可达200 mW,脉冲宽度为5.87 ps,重复频率为40.874 MHz,光谱带宽为0.15 nm。通过编程声光可调谐滤波器的射频信号,可以获得... 详细信息

报道基于快速声光滤波技术的窄谱被动锁模掺镱光纤激光中心波长快速调谐研究。窄谱锁模光纤激光器系统的输出功率可达200 mW,脉冲宽度为5.87 ps,重复频率为40.874 MHz,光谱带宽为0.15 nm。通过编程声光可调谐滤波器的射频信号,可以获得中心波长在1016~1042 nm范围内可调谐的稳定锁模脉冲。为了掌握腔内滤波时激光脉冲的重建过程,利用色散傅里叶变换技术观测波长调谐时激光脉冲的实时重建过程,并确定激光器的最高中心波长调谐频率约为5 kHz。

关键词：激光器光纤激光器波长可调谐色散傅里叶变换脉冲重建

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Cu(111)衬底上单层铁电GeS薄膜的原子和电子结构研究

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物理学报 2024年第1期73卷 123-130页

作者：朱孟龙杨俊董玉兰周源邵岩侯海良陈智慧何军湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 中南大学物理与电子学院纳米光子学与器件湖南省重点实验室长沙410083 北京理工大学集成电路与电子学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.... 详细信息

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.然而,由于相对大的解理能,目前不容易获得高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物,严重阻碍了这些材料应用到快速发展的二维材料及其异质结研究中.本文采用分子束外延方法在Cu(111)衬底上成功制备单层GeS.通过高分辨扫描隧道显微镜,原位X射线光电子能谱和角分辨光电子能谱以及密度泛函理论计算,对单层GeS原子晶格和电子能带结构进行了系统表征.研究结果表明:单层GeS具有正交晶格结构和近似平带的电子能带结构.单层GeS的成功制备和表征使得制备高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物成为可能,有利于该主族材料应用到快速发展的二维铁电材料以及异质结研究中.

关键词：二维铁电过渡金属单硫属化合物硫化锗扫描隧道显微镜 X射线光电子能谱