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MXene的原位转化与应用

化学进展 2024年第08期 1174-1185页

作者：张耘硕林飞飞陈宇哲丁宁韦玉岚赵为为南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室

MXene即二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，是一类新兴的二维材料，具有广阔的应用前景。层状结构的MXene具有丰富的表面端基官能团（—F,—O和—OH），与第二相材料具有广泛的兼容性，在构建多功能、高性能杂化材料时展现出巨大... 详细信息

MXene即二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，是一类新兴的二维材料，具有广阔的应用前景。层状结构的MXene具有丰富的表面端基官能团（—F,—O和—OH），与第二相材料具有广泛的兼容性，在构建多功能、高性能杂化材料时展现出巨大潜能。本文以Ti3C2MXene为例，归纳了基于MXene的原位转化的杂化材料（原位衍生、金属离子杂化和MOF材料杂化）的制备以及转化机理，总结了MXene杂化材料在能源存储（锂硫电池、超级电容器和氢能存储）、传感和催化领域的应用，指出了MXene原位转化研究中尚待解决的问题，同时展望了未来的发展方向。

关键词： MXene 原位转化纳米材料催化能源存储传感

基于并环螺芴氧杂蒽类单体的链柔性化蓝光聚合物及其柔性有机发光二极管

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高分子学报 2024年第6期55卷 673-687页

作者：李昊罗曼曼祝守加朱爱云虞梦娜冯全友解令海南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、有机电子与信息显示国家重点实验室、分子系统与有机器件中心南京210023 河南大学柔性电子学院、河南省柔性电子产业技术研究院郑州450046

螺芴氧杂蒽作为一类重要的宽带隙蓝光材料功能砌块,常被用于构筑具有优异光电性能和器件稳定性的聚合物半导体,但螺芴氧杂蒽类聚合物柔性化的构筑却很少被报道.基于此,本文报道了高效合成单螺环/并环螺芴氧杂蒽类单体及其蓝光聚合物,包... 详细信息

螺芴氧杂蒽作为一类重要的宽带隙蓝光材料功能砌块,常被用于构筑具有优异光电性能和器件稳定性的聚合物半导体,但螺芴氧杂蒽类聚合物柔性化的构筑却很少被报道.基于此,本文报道了高效合成单螺环/并环螺芴氧杂蒽类单体及其蓝光聚合物,包括均聚物PC8SFX-Homo、PDSFX-Homo和共聚物PC8SFX-Co、PDSFX-Co,其中并环聚合物(PLQYsol=88.2%,EQEmax=0.52%)无论是发光效率还是柔性器件性能均明显优于单螺环体系(PLQYsol=11.1%,EQEmax=0.17%).且并环聚合物表现出更低的内部应力.同时通过主链柔性化策略引入柔性链段共聚在获得更优柔性的同时能够获得更优异的发光性能和更好的柔性发光二极管器件性能.该工作为构建柔性电子应用的宽带隙深蓝光聚合物及其柔性发光显示器件应用提供了新的思路.

关键词：螺芴氧杂蒽蓝光聚合物链柔性化力学行为柔性有机发光二极管

静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜用于电化学执行器

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化学学报 2024年第6期82卷 570-576页

作者：汪莎莎孟鹏辉李阳邓慧婵郭志翔刘一任石乃恩魏颖解令海南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室分子系统与有机器件研究中心南京210023 福建师范大学海峡柔性电子(未来科技)研究院福州350117

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.... 详细信息

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.52 MPa)、拉伸断裂伸长率(235%)和器件面电容(39.8 mF·cm^(-2)).在±0.5 V, 0.1 Hz的低驱动电压下,粗纤维薄膜制备的电化学执行器的驱动位移为9.6mm,相比于细纤维执行器的6.5mm和滴涂薄膜执行器的2.6 mm分别提升了1.48倍和3.69倍.当电压升高到±2 V, 0.1 Hz时,粗纤维薄膜执行器驱动位移为24.3 mm,分别是细纤维执行器的1.19倍和滴涂样品的1.46倍.该工作为制备大驱动位移电化学执行器提供了新的思路与方法.

关键词：静电纺丝聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜电化学执行器纤维直径

有机聚合物掺杂离子液体忆阻器用于低电压人工光电突触

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发光学报 2024年第09期45卷 1547-1559页

作者：李雯曾诺兰周嘉邢晓琳周刘然石伟仪明东南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室江苏省生物传感器重点实验室聊城大学物理科学与信息工程学院南京工业大学柔性电子(未来技术)学院先进材料研究院

基于忆阻器的神经形态计算有望克服冯诺依曼瓶颈，有助于实现节能数据处理。有机聚合物因其优异的半导体和光电特性以及溶液加工优势，是低成本忆阻器和突触应用的理想候选者。然而，聚合物忆阻器的高操作电压和阻态随机切换问题限制了... 详细信息

基于忆阻器的神经形态计算有望克服冯诺依曼瓶颈，有助于实现节能数据处理。有机聚合物因其优异的半导体和光电特性以及溶液加工优势，是低成本忆阻器和突触应用的理想候选者。然而，聚合物忆阻器的高操作电压和阻态随机切换问题限制了其在神经形态芯片中的应用，增加了外围电路系统的复杂性。本研究利用掺杂离子液体[EMIM][PF6]的有机聚合物MEH-PPV为活性层构建了垂直结构忆阻器，通过电输入调制各种短期和长期突触可塑性行为，显著降低了工作电压并增加了可调谐导电态范围。该忆阻器在mV级电压下实现光调控生物突触的关键特征和类脑学习与记忆特性，集成光信号传感、存储和处理功能。在此基础上，将该有机突触阵列应用于人类视觉神经系统的图案识别与记忆任务。研究结果为下一代低功耗高性能有机神经形态设备的设计提供了重要指导。

关键词：忆阻器有机聚合物离子液体光电突触图像识别

GSH/HAase/pH三重响应纳米诊疗剂用于肿瘤靶向荧光/光声双模成像指导的协同治疗

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化学学报 2024年第8期 903-913页

作者：黄艳琴罗集文李佳启张瑞刘兴奋范曲立黄维南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室信息材料与纳米技术研究院东南大学附属中大医院眼科西北工业大学柔性电子研究院

本工作构建了一种多功能纳米诊疗剂FePDA/DOX@HA-CYS-TTDPP,用于肿瘤靶向荧光/光声双模态成像指导的光疗/化学动力学治疗/化疗协同治疗.将近红外吸收的吡咯并吡咯二酮衍生物（TTDPP）通过胱胺（CYS）与肿瘤靶向生物大分子透明质酸（HA... 详细信息

本工作构建了一种多功能纳米诊疗剂FePDA/DOX@HA-CYS-TTDPP,用于肿瘤靶向荧光/光声双模态成像指导的光疗/化学动力学治疗/化疗协同治疗.将近红外吸收的吡咯并吡咯二酮衍生物（TTDPP）通过胱胺（CYS）与肿瘤靶向生物大分子透明质酸（HA）偶联,得到两亲性聚合物HA-CYS-TTDPP;再与Fe3+配位的聚多巴胺纳米粒子（Fe PDA）以及抗肿瘤药物阿霉素（DOX）进行分子自组装,形成该纳米材料.其光热转换效率达到65.6%,且具有良好的光声性能,这归因于TTDPP和PDA良好的光热转换性能,且Fe3+进一步增强了PDA的光热效应;它还可以对肿瘤微环境的弱酸性pH值、过表达的谷胱甘肽（GSH）和透明质酸酶（HAase）产生三重响应,实现靶向药物控释和荧光激活;Fe3+能与肿瘤中的GSH和H2O2引发芬顿反应,生成具有细胞毒性的·OH,从而产生化学动力学治疗性能.细胞实验证实Fe PDA/DOX@HA-CYS-TTDPP能够智能响应肿瘤微环境而实现靶向荧光成像,并通过光疗/化学动力学治疗/化疗协同治疗有效抑制HeLa肿瘤细胞的增殖.该体系为实现精准高效的肿瘤诊疗拓展了思路.

关键词：肿瘤微环境响应双模态成像光热治疗化学动力学治疗协同治疗

单原子铂纳米酶的简便构建及其类过氧化物酶活性

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无机化学学报 2024年第9期40卷 1633-1639页

作者：郭春梅尹维翰石静怡赵建航陈莹范曲立南京邮电大学材料科学与工程学院有机电子与信息显示国家重点实验室南京210021

采用浸渍吸附法,以多孔碳纳米笼(CNC)作为载体,简便构建了单原子铂/CNC(SA-Pt/CNC)纳米酶。通过透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线光电子能谱(XPS)深入解析了SA-Pt/CNC的微观结构。酶活性测试表明,SAPt/CNC表现... 详细信息

采用浸渍吸附法,以多孔碳纳米笼(CNC)作为载体,简便构建了单原子铂/CNC(SA-Pt/CNC)纳米酶。通过透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线光电子能谱(XPS)深入解析了SA-Pt/CNC的微观结构。酶活性测试表明,SAPt/CNC表现出优异的类过氧化物酶活性,能高效催化过氧化氢氧化各种底物分子。

关键词：单原子铂纳米酶类过氧化物酶生物传感

基于相干反馈的相敏放大器强度差压缩增强研究

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物理学报 2024年第13期73卷 135-141页

作者：刘婷婷杨晓华韩亚帅王军民山西科技学院通识教育学院晋城048000 安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000 安徽师范大学光电信息材料功能调控与应用安徽省重点实验室芜湖241000 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相... 详细信息

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相干反馈的相敏放大器开展理论分析,研究了其输出光场的强度差压缩与反馈强度、强度增益和损耗的依赖关系.研究结果表明,在无损耗的理想情况下,通过调控反馈强度和位相可实现无穷大的压缩输出.在考虑实际的实验参数条件下,此方案也可在一定的反馈强度范围内和特定的位相条件下,实现显著的压缩增强.本研究结果可为实验实现高质量非经典光场提供有益的参考.

关键词：光参量放大器压缩态光场相干反馈压缩增强

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强关联电子相变氧化物材料及多场调控

物理学报 2024年第11期73卷 24-36页

作者：周轩弛李海帆山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室太原030031 山西师范大学材料科学研究院先进永磁材料与技术省部共建协同创新中心太原030031 香港城市大学化学系中国香港999077

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引... 详细信息

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引起了凝聚态物理领域的广泛关注.本工作系统地回顾了国内外科研团队在强关联氧化物电子相变特性多场调控领域的研究进展,旨在凸显离子、应力场和栅极电场等新型功能调控自由度在强关联氧化物电子相变特性调控和新型功能特性设计中的关键作用,阐明强关联氧化物中微观自由度的关联耦合作用对其宏观关联电子相变特性的基础调控规律,为实现强关联氧化物电子相变特性的可控设计与精准调控提供理论依据,期望利用多物理场的调控作用在强关联电子相变氧化物材料体系中发现更多的新物理、新物性、新器件和新应用.

关键词：强关联氧化物电子相变关联物性调控金属-绝缘体转变

基于BLDC的气象温度传感器设计与实验研究

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电子元件与材料 2024年第4期43卷 417-423页

作者：薛良玉刘清惓杨杰许广佳张旭南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044

针对自然通风温度传感器受太阳辐射影响后测量精度较差,而强制通风温度传感器功耗大、能耗浪费严重等问题,设计了一种基于无刷直流电机(BLDC),将自然通风与强制通风相结合的新型温度传感器。首先利用计算流体动力学(CFD)方法量化传感器... 详细信息

针对自然通风温度传感器受太阳辐射影响后测量精度较差,而强制通风温度传感器功耗大、能耗浪费严重等问题,设计了一种基于无刷直流电机(BLDC),将自然通风与强制通风相结合的新型温度传感器。首先利用计算流体动力学(CFD)方法量化传感器在不同环境变量及电机转速下的辐射误差,并基于此制定电机转速的控制策略。其次利用粒子群优化的神经网络算法对仿真数据进行训练学习,并拟合成辐射误差修正方程。最后搭建户外测试平台验证新型温度传感器的测温精度以及修正方程的修正效果。实验结果表明,新型温度传感器具有较高的温度测量精度,其修正值与基准值的差值的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为0.035℃和0.043℃。

关键词：无刷直流电机强制通风温度传感器辐射误差计算流体力学

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