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锌-空气电池隔膜的关键作用及其最新研究进展

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物理化学学报 2024年第6期40卷 20-33页

作者：王梦茵黄若贝熊剑峰田景华李剑锋田中群厦门大学化学化工学院福建厦门361005 福建省能源材料科学与技术创新实验室(IKKEM) 福建厦门361005 厦门大学材料学院福建厦门361005

在化石能源日益短缺、资源消耗急剧增加的背景下,开发可再生的清洁能源,如太阳能和风能,变得尤为重要。然而,这些清洁能源供应不稳定,因此需要大规模能源转换和储存装置的发展。在这方面,锌-空气电池能量密度高、安全性好、成本低、易... 详细信息

在化石能源日益短缺、资源消耗急剧增加的背景下,开发可再生的清洁能源,如太阳能和风能,变得尤为重要。然而,这些清洁能源供应不稳定,因此需要大规模能源转换和储存装置的发展。在这方面,锌-空气电池能量密度高、安全性好、成本低、易组装、对环境友好并且金属锌储量丰富,作为能源储存与转换器件有良好的发展前景,但在应用的过程中仍存在一些问题。其中,隔膜在锌-空气电池中起着隔离正负极,防止短路的重要作用,但关于锌-空气电池隔膜及其改性的研究较少。本文简要介绍了锌-空气电池的发展,以水系碱性锌-空气电池为例,阐述了其工作原理。文中通过理解电池各个组件可能导致电池失效的机制,重点分析了隔膜性能对整体电池性能的影响。其中包括隔膜的离子选择性、离子导电性、稳定性以及保水性等因素。这些因素在锌-空气电池中起到至关重要的作用,直接影响电池的效率、寿命和稳定性。此外,本文还对锌-空气电池隔膜未来发展方向进行了展望。随着科技的进步,锌-空气电池的隔膜材料可能会进行更多的改良和创新,以提高电池的性能和稳定性。对于清洁能源的推动,锌-空气电池在能源储存和转换领域有望发挥更大的作用。

关键词：隔膜离子选择性离子导电性稳定性锌-空气电池

基于卷积神经网络判定方法的激光微透镜阵列微米级加工工艺

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光学精密工程 2024年第1期32卷 43-52页

作者：姚宇超周锐严星王振忠高娜厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院福建厦门361005 福建省能源材料科学与技术创新实验室(IK K EM) 福建厦门361005 厦门大学航空航天学院福建厦门361102 厦门大学物理科学与技术学院福建厦门361005 厦门大学九江研究院江西九江332000

在MLA曝光工艺中,曝光点的数量庞大,通过高倍率显微镜配合人工目检来判定曝光质量耗时耗力,造成工艺成本偏高。为了解决这个问题,设计了一种便于检测的圆环形图案并引入深度学习中的目标检测Yolov5模型,一定程度上能够取代人工目检,完... 详细信息

在MLA曝光工艺中,曝光点的数量庞大,通过高倍率显微镜配合人工目检来判定曝光质量耗时耗力,造成工艺成本偏高。为了解决这个问题,设计了一种便于检测的圆环形图案并引入深度学习中的目标检测Yolov5模型,一定程度上能够取代人工目检,完成对曝光质量的快速判定。基于上述方法,分析了不同光刻胶厚度之下,线能量密度的最优区间与光刻胶的剖面倾角。并在同等线能量密度下通过圆度判定曝光图案失真情况。在本研究的MLA曝光工艺中,选取光刻胶厚度、激光曝光功率以及加工平台移动速度作为自变量,评价曝光合格率、光刻胶剖面倾角以及曝光圆度等加工质量参数具有重要的工程意义。

关键词：无掩膜光刻微透镜阵列曝光合格率目标检测

打造“趣动数学课堂”——以“多项式与多项式相乘”为例

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数理天地（初中版） 2024年第9期 79-81页

作者：蒋卓灼福建省厦门大学附属科技中学 361000

课堂是学生获取知识和技能、发展思维和情感的重要区域.在课堂上,教师会指导学生学习,而学生则是学习的主体.“趣动数学”课堂作为一个教学主张,教师通过以疑激趣、以趣促动、以动促思的方式,让学生真正成为课堂的主人.

关键词：趣动数学趣动课堂多项式与多项式相乘

基于未知风荷载作用下拉索振动位移的拉索MR阻尼器失效破坏的原位识别方法

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土木工程学报 2024年第6期57卷 180-189页

作者：雷鹰杨雄骏朱宏平沈文爱厦门大学福建厦门361005 华中科技大学湖北武汉430074

MR阻尼器在长期服役过程中可能由于各种因素导致阻尼器失效破坏。现有的对MR阻尼器的性能识别多为离线方法,需将阻尼器从斜拉索上拆卸下来后进行人工检测。该文提出一种基于斜拉索在未知风荷载作用下振动位移,对在役失效无模型的MR阻尼... 详细信息

MR阻尼器在长期服役过程中可能由于各种因素导致阻尼器失效破坏。现有的对MR阻尼器的性能识别多为离线方法,需将阻尼器从斜拉索上拆卸下来后进行人工检测。该文提出一种基于斜拉索在未知风荷载作用下振动位移,对在役失效无模型的MR阻尼器作用力进行原位在线识别的方法。首先,建立模态坐标下斜拉索-阻尼器系统运动方程及观测方程,并进行模态截断以减少未知变量的数量。然后,将模态风荷载建模为随机游走过程并加入系统的增广状态中,并视MR阻尼器的作用力视为作用在斜拉索上的‘附加未知输入’,采用最近提出的无直接反馈的平滑最小方差无偏Bayesian滤波,对结构增广状态和MR阻尼器作用力进行识别。通过识别数值模拟的MR阻尼器三种典型的失效破坏模式,验证所提方法的有效性。

关键词：斜拉索减振 MR阻尼器失效未知风荷载随机游走过程平滑最小方差无偏滤波

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对自贸区10周年成绩单的多角度解读

教学考试 2024年第7期 47-51页

作者：黄棉福建省厦门市厦门大学附属科技中学

【背景材料】中国自由贸易区是指在国境内关外设立,以优惠税收和海关特殊监管政策为主要手段,以贸易自由化、便利化为主要目的的多功能经济性特区。2023年是中国自贸区建设十周年,也是贯彻落实“实施自贸区提升战略”的开局之年。

关键词：自贸区贸易自由化背景材料中国自由贸易区便利化经济性特区提升战略境内关外

维生素C添加剂改善纯红锡基钙钛矿电致发光性能

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发光学报 2024年第4期45卷 525-533页

作者：石俊俊白雯昊王若楠宣曈曈解荣军厦门大学材料学院福建省表界面工程与高性能材料重点实验室福建厦门361005 厦门大学深圳研究院广东深圳518000 固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)具有发光可调、高亮度、高效率、宽色域、低成本、可溶液加工等优点,有望应用于固态照明、超高清显示和光通讯等领域。然而,铅基钙钛矿的毒性较大,对人体和环境均有危害,不符合可持续发展理念。纯红二维苯... 详细信息

铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)具有发光可调、高亮度、高效率、宽色域、低成本、可溶液加工等优点,有望应用于固态照明、超高清显示和光通讯等领域。然而,铅基钙钛矿的毒性较大,对人体和环境均有危害,不符合可持续发展理念。纯红二维苯乙基碘化锡(PEA_(2)SnI_(4))钙钛矿具有超高色纯度、超宽色域(接近Rec.2020标准)、环境友好等优势,有望成为下一代显示用红色发光材料。但是,与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿薄膜的生长速度较快,导致其薄膜的质量较差,并且Sn^(2+)离子容易氧化成Sn^(4+),产生非辐射复合。基于PEA_(2)SnI_(4)制备的纯红光PeLED的发光性能较差,远落后于铅基PeLED器件。本文发现了一种维生素C多功能添加剂,可降低锡基钙钛矿结晶,从而改善薄膜质量。同时,维生素C的还原性可有效抑制Sn^(2+)氧化成Sn^(4+)。因此,维生素C的添加显著降低了锡基钙钛矿薄膜的陷阱密度并抑制了非辐射复合率。添加剂的协同作用显著提升了纯红光PeLED的发光性能,其最大亮度由67.6 cd/m^(2)提高至513.6 cd/m^(2),最大外量子效率由0.2%提高至0.68%。该研究工作表明了基于PEA_(2)SnI_(4)的纯红光PeLED在显示领域的潜在应用价值,也为设计与制备高效锡基钙钛矿发光材料与器件提供了思路。

关键词：纯红光钙钛矿电致发光发光二极管

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基于内标型花瓣状间隙增强拉曼粒子的pH传感

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分析测试学报 2024年第1期43卷 207-212页

作者：张铭中关鹏程林嘉盛许珊珊张凡利张月皎李志勇李剑锋中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 厦门大学化学化工学院福建厦门361005 厦门大学材料学院福建厦门361005 厦门大学第一附属医院福建厦门361005 厦门大学能源学院福建厦门361005 嘉庚创新实验室福建厦门361005

汗液是一种可无创测量的分析物,其pH值可作为诊断和监测各种生理状况的重要指标。表面增强拉曼散射技术(SERS)是一种快速、灵敏、无创、无标记的分析检测技术,但存在因信号波动导致的稳定性差等问题。该文通过制备一种内标型花瓣状间隙... 详细信息

汗液是一种可无创测量的分析物,其pH值可作为诊断和监测各种生理状况的重要指标。表面增强拉曼散射技术(SERS)是一种快速、灵敏、无创、无标记的分析检测技术,但存在因信号波动导致的稳定性差等问题。该文通过制备一种内标型花瓣状间隙增强拉曼标签(PGERT)纳米颗粒并构建pH传感器,实现了对人体汗液中pH值的精确实时分析。该传感器通过在间隙结构内部修饰4-巯基苯甲氰(4-MBN)分子获得内标拉曼信号,并基于外部花瓣状壳层表面修饰pH传感分子4-巯基苯甲酸(4-MBA)获得增强的探针信号,显著提高了检测稳定性和灵敏度。该研究先使用原位分析池建立了pH 5.0~8.0条件下的标准分析曲线,相关系数(r2)高达0.99。该传感器对4种不同pH值汗液(pH 5.0~7.0)的检测结果与标准pH计测试结果的误差率分别为(2.17±5.0)%、(4.62±1.1)%、(5.80±0.3)%、(3.68±1.0)%。结果表明,基于该内标型花瓣状间隙纳米拉曼标签的传感器可用于人体汗液的pH值监测,并具有高灵敏度、高稳定性以及分析精确的优点。

关键词：花瓣状间隙增强拉曼标签(PGERT) 内标 pH检测汗液 SERS

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建立函数数学模型解决实际问题

数理天地（初中版） 2024年第15期 74-76页

作者：叶安琪福建省厦门市厦门大学附属科技中学 361000

本文全面而详尽地论述了构建函数数学模型的方法论,深入探讨了如何科学选择适宜的函数形式,如何根据具体问题特性进行参数的有效调整,以及如何严谨地验证所构建模型的合理性.此外,本文还通过实证方式,充分展示了数学模型所具备的强大的... 详细信息

本文全面而详尽地论述了构建函数数学模型的方法论,深入探讨了如何科学选择适宜的函数形式,如何根据具体问题特性进行参数的有效调整,以及如何严谨地验证所构建模型的合理性.此外,本文还通过实证方式,充分展示了数学模型所具备的强大的预测与解释能力.本文揭示了数学模型作为一种普适性强的问题解决策略所具备的重要价值.通过数学模型,我们能够将复杂问题量化处理,揭示其内在规律,从而为决策提供科学、客观的依据.这一研究成果对于提升初中生的数学应用能力、培养其科学思维与问题解决能力具有积极意义.

关键词：函数模型数学建模实际问题应用分析

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例谈解析几何最值问题的求解方法

中小学数学（高中版） 2024年第5期 60-64页

作者：林运来章海辉福建省厦门大学附属实验中学

解析几何是数学重要的研究对象,也是历年高考必考的知识点.在解析几何的学习过程中,我们经常会遇到求解最值问题或取值范围问题,其类型多,运算繁杂,技巧性强,很多学生往往会陷入无从下手的窘境,更谈不上找到解决问题的突破口了.笔者通... 详细信息

解析几何是数学重要的研究对象,也是历年高考必考的知识点.在解析几何的学习过程中,我们经常会遇到求解最值问题或取值范围问题,其类型多,运算繁杂,技巧性强,很多学生往往会陷入无从下手的窘境,更谈不上找到解决问题的突破口了.笔者通过对高中阶段常见的与解析几何有关的最值问题或取值范围问题的求解方法的分析,并对解法中蕴含的基础知识和基本方法进行解析,以期对学生的解题技能和解题技巧的提升有所助益,重点提升直观想象、数学运算、数学建模、逻辑推理和数学抽象素养.

关键词：数学运算解题技能解析几何最值问题数学抽象数学建模直观想象解题技巧