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基于Rhodol衍生物的电响应多重手性光学开关体系

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 61-68页

作者：王彤彤王铁峰许斐于洋嘉兴南湖学院新材料工程学院嘉兴314001

通过在兼具酸碱响应变色的3′-氨基-6′-羟基-螺{异苯并呋喃-1(3H)|9′-[9H]氧杂蒽}-3-酮(Rhodol)衍生物主体上引入手性苯胺结构,制备了兼具酸碱响应特性的手性光学开关.然后,基于质子耦合电子转移机制,将其与电致酸/碱分子结合,开发了... 详细信息

通过在兼具酸碱响应变色的3′-氨基-6′-羟基-螺{异苯并呋喃-1(3H)|9′-[9H]氧杂蒽}-3-酮(Rhodol)衍生物主体上引入手性苯胺结构,制备了兼具酸碱响应特性的手性光学开关.然后,基于质子耦合电子转移机制,将其与电致酸/碱分子结合,开发了一种新型的电响应多重手性光学开关体系.在合适的电压控制下,该体系的圆二色光谱可在3种状态之间发生可逆切换:初始可见光波段无圆二色光谱信号,较大正电压下产生正圆二色光谱信号,较大负电压下产生负圆二色光谱信号,较小反向电压可恢复至初始状态.本文开拓了一种构建电响应多重手性光学开关体系的新路径,为多重手性光学开关材料的设计与应用提供了思路.

关键词：质子耦合电子转移多重手性开关电响应电致酸/碱

近红外二区长波发射Na_(3)YSi_(3)O_(9):x Cr^(3+)硅酸盐及多格位占据光谱展宽

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物理学报 2024年第15期73卷 208-217页

作者：龚长帅王建通王渤文薛绪岩王雪娇渤海大学化学与材料工程学院锦州121013

以Cr^(3+)为激活剂的荧光粉被认为是目前最有可能实现商业化的近红外材料.但目前这类荧光粉的发射波长一般位于小于850 nm的近红外一区,以Cr^(3+)为激活剂实现近红外二区发射仍然具有挑战.本文采用普适的固相法制备了一系列Na_(3)Y_(1–... 详细信息

以Cr^(3+)为激活剂的荧光粉被认为是目前最有可能实现商业化的近红外材料.但目前这类荧光粉的发射波长一般位于小于850 nm的近红外一区,以Cr^(3+)为激活剂实现近红外二区发射仍然具有挑战.本文采用普适的固相法制备了一系列Na_(3)Y_(1–x)Si_(3)O_(9):x Cr^(3+)硅酸盐荧光粉,利用Na_(3)YSi_(3)O_(9)硅酸盐属性及结构中多种适于Cr^(3+)占据的八面体位点有效红移并展宽光谱.对样品的物相、晶体结构、微观形貌、光致发光、主发射峰衰减和热稳定性等进行了系统研究.结果显示,所制样品均为纯相,形貌不均匀略有团聚,尺寸在微米量级.Cr^(3+)在Na_(3)YSi_(3)O_(9)晶格中位于弱晶体场环境,八面体晶体场参数Dq和Racah参数B的比值Dq/B=2.29.在485 nm蓝光激发下Na3Y_(1–x)Si_(3)O_(9):x Cr^(3+)荧光粉最强发射峰位于984 nm处(NIR II区),长于大多数Cr^(3+)激活的荧光粉.且得益于Cr^(3+)在晶格中的多格位占据,发射光谱的半峰宽高达183 ***3Y_(1–x)Si_(3)O_(9):x Cr^(3+)中最佳掺杂浓度为3%,猝灭机理为Cr^(3+)离子间的偶极-偶极作用.Na3Y_(1–x)Si_(3)O_(9):x Cr^(3+)主发射峰荧光衰减动力学分析表明室温荧光寿命约为37.95μs,且随着掺杂浓度增大及温度升高(至423 K)逐渐降低.

关键词：硅酸盐 Cr^(3+) 宽带近红外多格位

各向异性纤维素纳米纤维/芳纶纳米纤维复合泡沫的制备与性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3011-3020页

作者：林旭麦学妍王钧余雁张雪霞福建农林大学材料工程学院福州350002

纤维素纳米纤维(CNF)泡沫材料因其轻质、可生物降解、可再生性以及优良的隔热性能等特点,在保温隔热领域备受关注。但是CNF泡沫存在力学性能差、热稳定性差、易燃等缺点,在一定程度限制了其实际应用。本文通过将CNF与芳纶纳米纤维(ANF)... 详细信息

纤维素纳米纤维(CNF)泡沫材料因其轻质、可生物降解、可再生性以及优良的隔热性能等特点,在保温隔热领域备受关注。但是CNF泡沫存在力学性能差、热稳定性差、易燃等缺点,在一定程度限制了其实际应用。本文通过将CNF与芳纶纳米纤维(ANF)进行复合,通过冰模板法和冷冻干燥技术制备了具有各向异性结构的CNF/ANF复合泡沫。探究了ANF添加量和各向异性结构的引入对复合泡沫微观结构、力学性能、热稳定性和隔热性能的影响。结果表明,当CNF和ANF的质量比为2∶1时,CNF/ANF复合泡沫具有超低的密度(12.25 mg/cm^(3))、良好的力学强度(纵向压缩强度为74.56 kPa)和优异的隔热性能(25.2 mW/(m·K)),此外,该复合泡沫还具有良好的热稳定性和自熄灭性能,这些特性赋予了其在保温隔热等领域更加广阔的应用前景。

关键词：泡沫材料芳纶纳米纤维纤维素纳米纤维定向冷冻隔热自熄灭

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基于纤维素纳米纤维的电磁屏蔽材料研究进展

复合材料学报 2024年第3期41卷 1109-1123页

作者：张建成郭伟佳沈顺禹张倩李彩彩孙庆丰浙江农林大学化学与材料工程学院杭州311300

纤维素纳米纤维(CNFs)作为一种新型的一维纳米材料,具有来源广泛、长径比高、力学性能优异等特点。以CNFs为载体或增强相通过不同的方法可以制备出多种多样的电磁屏蔽功能复合材料,如气凝胶、薄膜和海绵等。本文基于电磁屏蔽的原理,综述... 详细信息

纤维素纳米纤维(CNFs)作为一种新型的一维纳米材料,具有来源广泛、长径比高、力学性能优异等特点。以CNFs为载体或增强相通过不同的方法可以制备出多种多样的电磁屏蔽功能复合材料,如气凝胶、薄膜和海绵等。本文基于电磁屏蔽的原理,综述了CNFs基电磁屏蔽材料的制备方法及研究进展,并比较了不同的CNFs基电磁屏蔽材料在结构和性能上的差异,最后对CNFs基电磁屏蔽功能复合材料未来的发展方向进行了展望。

关键词：纤维素纳米纤维制备方法复合材料电磁屏蔽研究进展

宽带绿色荧光粉(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)的制备、光致发光及性能调控

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稀有金属 2024年第3期48卷 355-364页

作者：龚长帅薛绪岩王渤文王建通冯晓雯王雪娇渤海大学化学与材料工程学院辽宁锦州121013

宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED(pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi^(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)。采... 详细信息

宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED(pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi^(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)。采用共掺杂La^(3+)的策略对(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)(x=0~0.25)系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行调控,并采用X射线衍射(XRD)、Rietveld精修、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光等检测手段对样品进行了研究。结果表明,La^(3+)掺杂可显著提高(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品的结晶性(x≤0.10)及发光强度,并在x>0.20时开始发生相变。La^(3+)掺杂对样品的微观形貌有显著影响,得益于La^(3+)掺杂获得了尺寸均匀分散性较好的微米棒形貌。在346 nm波长激发下,(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品在400~800 nm范围内呈现出宽带绿色发射,半峰宽(FWHM)可达135 nm,最强峰位于515 nm处,对应于Bi3+的3P1→1S0跃迁。荧光粉呈现宽带激发,激发范围覆盖了200~400 nm的波长区域,与商用紫外LED匹配良好。采用所得的宽带绿光荧光粉(Lu_(0.94)La_(0.05)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)与商用CaAlSiN_(3):Eu^(2+)红色荧光粉、BaMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉及365 nm商用芯片制作出具有较高的显色指数(R,Ra=93,R1~R15均大于80),较低色温(相关色温(CCT)=3928 K)的暖白光pc-LED器件,表明(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)荧光粉在高质量的暖白光LED照明方向有较大的应用潜力。

关键词： Bi^(3+)发光稀土钨酸盐宽带发射光致发光

无过渡金属参与甲基杂环化合物与醇的选择性有氧烯基化反应

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有机化学 2024年第2期44卷 573-583页

作者：刘杰韩峰李双艳陈天煜陈建辉徐清温州大学化学与材料工程学院浙江温州325035

采用适当的碱,在足量空气条件下,不使用任何外加催化剂即可实现甲基杂环化合物与醇的高效高选择性烯基化反应,得到烯基杂环产物.控制实验显示,醇在碱的作用下可被足量空气几乎完全氧化为羰基化合物,进而与甲基杂环化合物反应得到烯基化... 详细信息

采用适当的碱,在足量空气条件下,不使用任何外加催化剂即可实现甲基杂环化合物与醇的高效高选择性烯基化反应,得到烯基杂环产物.控制实验显示,醇在碱的作用下可被足量空气几乎完全氧化为羰基化合物,进而与甲基杂环化合物反应得到烯基化产物;由于存在足量空气,使用较少量的碱以及相对烷基化反应较低的温度,烯基杂环产物不能被体系中剩余的少量醇通过转移氢化还原,使得烯基化反应具有很高的选择性.因此,本方法是一种较为实用的烯基杂环化合物的合成方法,可与之前发展的少量空气下无过渡金属参与的甲基杂环化合物与醇的脱水烷基化反应形成互补.

关键词：醇烯基化反应甲基杂环化合物无过渡金属烯基杂环化合物

纳米氧化锌对钙钛矿薄膜本征性能和光谱性能的影响研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1482-1486页

作者：于嫚谢国鑫赵肖娟李兆西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活性层中电荷复合,所以优异性能的电子传输层对钙钛矿太阳能电池的发展至关重要。可目前钙钛矿光伏器件常用的刚性电子传输层(介孔层或致密层)均需要高温烧结,这限制了其在柔性钙钛矿器件方面的应用。因此,开发一种可应用于钙钛矿光伏领域的柔性电子传输层成为当前亟待解决的问题之一。纳米ZnO具有合适的能级和较高的电子迁移率,且可以通过低温制备,被广泛应用在光伏器件中作为电子传输层。因此,通过旋涂法和静电纺丝法分别制备了刚性纳米ZnO和柔性纳米ZnO电子传输层,确定了静电纺丝法制备柔性纳米ZnO的最佳制备工艺。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和稳态/瞬态荧光光谱系统研究了刚性和柔性纳米ZnO对钙钛矿薄膜形貌、结构和光谱性能的影响。结果表明,钙钛矿薄膜的形貌对基底纳米ZnO的形貌依赖性很强。而基于刚性和柔性纳米ZnO的钙钛矿薄膜几乎呈现相同的结构和光谱吸收范围,荧光发射峰均在770 nm附近,且柔性纳米ZnO的荧光猝灭效率为82%,几乎和刚性纳米ZnO的荧光猝灭效率(85%)相媲美。进一步,根据瞬态荧光动力学数据计算获得刚性和柔性纳米ZnO的界面电荷分离效率分别为61%和41%,这表明通过静电纺丝法制备的柔性纳米ZnO具备一定的界面电荷分离能力,有望成为新型的柔性电子传输层。这对柔性基底钙钛矿太阳能电池的设计具有重要参考价值,对促进钙钛矿光伏应用具有现实意义。

关键词：纳米氧化锌钙钛矿薄膜形貌结构光谱性能

环境友好防腐材料-聚苯胺纳米复合材料的制备及其研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 874-882页

作者：李红玲郎五可新乡学院化学与材料工程学院新乡453000

简要介绍了聚苯胺的合成方法,如溶液聚合、反相微乳液聚合、模板聚合、电化学聚合和酶催化聚合。针对聚苯胺在防腐涂料应用中存在的问题,主要从有机酸掺杂、取代改性和原位聚合3个方面对聚苯胺纳米复合材料的改性和制备方法进行了探讨... 详细信息

简要介绍了聚苯胺的合成方法,如溶液聚合、反相微乳液聚合、模板聚合、电化学聚合和酶催化聚合。针对聚苯胺在防腐涂料应用中存在的问题,主要从有机酸掺杂、取代改性和原位聚合3个方面对聚苯胺纳米复合材料的改性和制备方法进行了探讨。通过改性可以减少聚苯胺分子链之间的相互作用,从而提高其溶解度和抗腐蚀性能。然后,介绍了氧化石墨烯/聚苯胺、碳纳米管/聚苯胺、无机物/聚苯胺、有机物/聚苯胺4种纳米复合材料近年来在金属防腐领域的研究现状。最后指出现阶段聚苯胺纳米复合材料存在制备工艺复杂、受环境因素影响、防腐机理有待进一步完善等问题。开发长期稳定、耐腐蚀性强的“智能”聚苯胺纳米复合材料将是未来的研究方向。

关键词：聚苯胺纳米复合材料掺杂改性氧化石墨烯碳纳米管

纳米碳酸钙对nano-CaCO/PES复合膜结构与性能的影响

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化工进展 2024年

作者：王玉周陈增曹东鑫周杰辉安旭马天琦河南工程学院材料工程学院

为深入了解nano-CaCO3/PES复合膜的形态结构、力学性能、亲水性、分离性能和抗污染性能，通过非溶剂诱导相分离(NIPS)技术制备了nano-CaCO3/PES复合膜。对复合膜的形态结构和物理化学性能以及分离性能进行了表征，重点考察了nano-CaCO3... 详细信息

为深入了解nano-CaCO3/PES复合膜的形态结构、力学性能、亲水性、分离性能和抗污染性能，通过非溶剂诱导相分离(NIPS)技术制备了nano-CaCO3/PES复合膜。对复合膜的形态结构和物理化学性能以及分离性能进行了表征，重点考察了nano-CaCO3含量对膜结构与性能的影响。结果说明了nano-CaCO3在膜中均匀分散时，可有效优化膜结构，并同步提升膜的物理化学性能，提高分离效率。当nano-CaCO3含量为0.3 wt.%时，所得到的复合膜机械强度为3.8 MPa；对比纯PES材料，其机械强度增加了65%；亲水性也有效改善，纯水渗透性为450 L/(m2·h·bar)，提高了1.7倍，同时保持99%以上的BSA截留率；对BSA抗污性能从48.8%显著提高至77.1%，具有良好的抗污染效果。本项研究为优化膜结构、提升膜性能方面提供了一个高效、简便的方法，在实际应用中具有重要的价值。

关键词： nano-CaCO 分散性复合滤膜力学性能分离性能抗污染性能