基于光纤拉曼传感的痕量爆炸物检测技术

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作者 刘洋 柯特 +2 位作者 陈先锋 贡晶晶 张琪 《爆破》 北大核心 2025年第3期153-157,共5页

精准、高效的爆炸物检测技术可实时监控爆破材料的存储、运输及使用环节,及时排查过期或不稳定爆炸物,通过痕量检测手段识别非法爆炸物残留,为安全生产监管和公共安全防范提供技术支撑,平衡工程效率与安全环保的双重需求。开发了基于银... 精准、高效的爆炸物检测技术可实时监控爆破材料的存储、运输及使用环节,及时排查过期或不稳定爆炸物,通过痕量检测手段识别非法爆炸物残留,为安全生产监管和公共安全防范提供技术支撑,平衡工程效率与安全环保的双重需求。开发了基于银纳米簇(AgNCs)基底检测爆炸物的光纤拉曼传感器,将拉曼技术与光纤传感技术结合,实现爆炸物的高灵敏光谱检测与信号传输,用于高灵敏度检测痕量TNT。通过银-硫键修饰的4-氨基苯硫酚(4-ATP)处理的AgNCs基底作为TNT的捕获探针,TNT-4-ATP复合物的形成进一步增强了TNT的SERS信号,确定TNT的检测限(LOD)可达10-10 M。 展开更多

关键词 民用爆破 表面增强拉曼技术 光纤传感 爆炸物检测

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聚苯胺/二氧化锰/聚吡咯复合纳米球的制备及其电化学储能性 被引量：4

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作者 徐东 田杜 +5 位作者 陈龙 张禹 尤庆亮 胡成龙 陈韶云 陈建 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1379-1389,共11页

利用化学合成法成功制备了尺寸分布均一的聚吡咯(polypyrrole,PPy)纳米球,通过酸解法将KMnO4分解成MnO_(2)纳米片原位生长在PPy纳米球表面,然后采用稀溶液合成法将聚苯胺(polyaniline,PANI)生长在MnO_(2)表面,得到PANI@MnO_(2)@PPy三元... 利用化学合成法成功制备了尺寸分布均一的聚吡咯(polypyrrole,PPy)纳米球,通过酸解法将KMnO4分解成MnO_(2)纳米片原位生长在PPy纳米球表面,然后采用稀溶液合成法将聚苯胺(polyaniline,PANI)生长在MnO_(2)表面,得到PANI@MnO_(2)@PPy三元复合材料。扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证实PANI@MnO_(2)@PPy成功合成。通过溶液涂覆法,将PANI@MnO_(2)@PPy三元复合材料制备成电极并测定其电化学储能性,在1 mol·L^(-1)Na2SO4电解质溶液中,当电流密度为0.5 A·g^(-1)时,PANI@MnO_(2)@PPy电极的比电容量约为357 F·g^(-1),是MnO_(2)@PPy电极的1.96倍;当电流密度从0.5 A·g^(-1)增加到5.0 A·g^(-1)时,PANI@MnO_(2)@PPy电极的电容损失率为26.9%,说明复合体系具有良好的倍率性能;当电流密度为10.0 A·g^(-1)时,PPy、MnO_(2)@PPy和PANI@MnO_(2)@PPy电极经过1000次的循环恒电流充放电后电容保持率分别为45%、70%和76%,其中PANI@MnO_(2)@PPy电极电容保持率最高,说明PPy、PANI和MnO_(2)三者的协同作用,能有效提高三元复合体系的长寿命循环稳定性。 展开更多

关键词 聚合物 复合材料 纳米结构 电极材料 超级电容器

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层状正极材料力学劣化及改善措施 被引量：1

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作者 任重民 王斌 +3 位作者 陈帅帅 李华 陈珍莲 王德宇 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期948-956,共9页

力学性质是材料的本质属性之一,随着锂离子电池应用于电动汽车、智能电网领域,活性材料的力学特性开始受到关注。动力电池、储能电池的循环寿命需要达到几千次,活性材料晶胞亦经历几千次规律的膨胀、收缩,材料颗粒的力学劣化成为必须面... 力学性质是材料的本质属性之一,随着锂离子电池应用于电动汽车、智能电网领域,活性材料的力学特性开始受到关注。动力电池、储能电池的循环寿命需要达到几千次,活性材料晶胞亦经历几千次规律的膨胀、收缩,材料颗粒的力学劣化成为必须面对的新挑战。本文以团队的研究结果为主,总结了锂电池层状正极材料力学劣化机制和改善措施。首先,讨论了正极材料的力学研究基础,明确正极材料符合弹性形变,可以使用胡克方程分析;其次,回顾了正极材料力学劣化行为符合“损伤-断裂”模型,应力产生缺陷,逐渐积累直至断裂,电解液会沿着裂缝扩散至电池内部发生副反应,造成循环跳水;最后,总结了抑制材料力学劣化的主要策略,重点介绍了降低晶胞形变和表面构筑刚性层,降低晶胞变化是通过减小材料应变降低颗粒应力,表面构筑刚性层是阻挡电解液扩散至开裂的体相,这些策略都显著提高了材料的循环寿命。总的来说,电极材料的力学劣化是无法避免的,但可以通过合适的改善措施,延迟、减缓力学劣化的影响。 展开更多

关键词 力学劣化 损伤-断裂模型 颗粒开裂 层状正极材料 锂离子电池

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复合相变储能材料在电池热管理系统中的应用进展 被引量：1

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作者 肖博文 付祥南 +1 位作者 徐远健 刘志宏 《化学与生物工程》 CAS 2022年第5期1-5,12,共6页

相变储能材料导热系数较低是影响其在电池热管理系统中应用的关键问题。介绍了相变储能材料的分类及特性,提出了提高相变储能材料导热系数的策略:相变储能材料与金属类材料、石墨类材料以及多种材料复合,综述了相变储能材料在电池热管... 相变储能材料导热系数较低是影响其在电池热管理系统中应用的关键问题。介绍了相变储能材料的分类及特性,提出了提高相变储能材料导热系数的策略:相变储能材料与金属类材料、石墨类材料以及多种材料复合,综述了相变储能材料在电池热管理系统中的应用进展,展望了相变储能材料电池热管理系统的发展趋势。 展开更多

关键词 相变储能材料 导热系数 电池 热管理

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空间电场作用下聚合物形貌演变及光学性能研究

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作者 刘少琛 刘学清 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期160-168,共9页

聚合物薄膜表面的微纳结构具有独特的光学性能,在柔性电子和显示器件中有潜在的应用前景。而空间电场是构建表面形貌的有效手段。本研究以光固化聚氨酯(PU)为对象,用comsol软件模拟了空间电场作用下PU预聚体的介电常数、黏度、表面张力... 聚合物薄膜表面的微纳结构具有独特的光学性能,在柔性电子和显示器件中有潜在的应用前景。而空间电场是构建表面形貌的有效手段。本研究以光固化聚氨酯(PU)为对象,用comsol软件模拟了空间电场作用下PU预聚体的介电常数、黏度、表面张力、电压对形貌的影响。进一步通过实验,在600 V空间电场制备出高度为327μm的柱状阵列微结构PU透明薄膜。该薄膜在380~750 nm波段,其出光效率提升了18%,且微结构对色温没有影响。 展开更多

关键词 空间电场 聚氨酯薄膜 微结构 仿真模拟 出光效率

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磁场下碳化物析出的热力学机制 被引量：1

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作者 廖已莹 侯廷平 +4 位作者 杨雨豪 郑一航 于涛 刘伍明 吴开明 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第4期121-130,共10页

钢中碳化物的形成主要由合金元素的种类以及含量的决定,碳化物对钢铁材料的显微组织形态和力学性能有重要影响.磁场是影响碳化物析出规律发生改变的重要因素之一.以常见的碳化物M_(6)C(M=Fe,Mo)作为研究对象,利用第一性原理计算η-Fe_(... 钢中碳化物的形成主要由合金元素的种类以及含量的决定,碳化物对钢铁材料的显微组织形态和力学性能有重要影响.磁场是影响碳化物析出规律发生改变的重要因素之一.以常见的碳化物M_(6)C(M=Fe,Mo)作为研究对象,利用第一性原理计算η-Fe_(2)C、Fe_(3)C、Fe_(2)Mo_(4)C、Fe_(3)Mo_(3)C-Ⅰ、Fe_(3)Mo_(3)C-Ⅱ和Fe_(4)Mo_(2)C等合金碳化物的磁矩,计算结果表明其中Fe_(4)Mo_(2)C的磁矩最大,达到了7.04μB.磁矩不仅由碳化物晶胞中Fe原子个数有关,还与Fe Wyckoff占位紧密相关.通过模拟计算碳化物的磁致磁热熔、磁熵、磁焓和磁自由能,从热力学角度对各碳化物进行分析,结果表明磁场会使碳化物的磁致磁热熔和磁熵增加;强磁场会降低M_(6)C的磁自由能进而提高其稳定性.此工作为研究核聚变材料磁性能提供理论基础和技术参考. 展开更多

关键词 磁场 碳化物 析出相 热力学机制

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耐高温透明阻燃聚酰亚胺介电薄膜的制备及性能 被引量：3

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作者 梁昊 李欣膂 +2 位作者 黄祚刚 刘继延 刘学清 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期62-68,共7页

通过4-溴苯并环丁烯与苯基二氯膦反应,再经过氧化得到二苯并环丁烯基苯基膦氧(DBPPO),其熔点为107℃,熔融态具有优异的加工性能。DBPPO可以自聚,也可与双马来酰亚胺(BMI-2B)共聚得到膦氧聚酰亚胺。通过改变DBPPO和BMI-2B的物质的量比,... 通过4-溴苯并环丁烯与苯基二氯膦反应,再经过氧化得到二苯并环丁烯基苯基膦氧(DBPPO),其熔点为107℃,熔融态具有优异的加工性能。DBPPO可以自聚,也可与双马来酰亚胺(BMI-2B)共聚得到膦氧聚酰亚胺。通过改变DBPPO和BMI-2B的物质的量比,制备了一系列的膦氧聚酰亚胺,采用宽频介电阻抗松弛谱仪、热重分析仪、紫外-可见分光光度计和微型燃烧量热仪对其介电性能、热稳定性、光学性能和阻燃性能等进行了研究。结果表明,当DBPPO和BMI-2B的物质的量比为1∶1时,制备的膦氧聚酰亚胺PI-11的介电常数为3.53,介电损耗正切值(1 MHz)为0.052,5%热失重温度为478℃,800 nm透光率为94.5%。此外,PI-11燃烧过程中总释放热与BMI-2B相比降低了45.7%,表明该物质具有很好的阻燃性能。 展开更多

关键词 苯并环丁烯 双马来酰亚胺 聚酰亚胺 介电常数 阻燃性能

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ZnCo-MOF-74衍生纳米球ZnO/ZnCo_(2)O_(4)的超级电容性能

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作者 吴志辉 钱晶 +1 位作者 余沁芸 王亚珍 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期175-179,共5页

双金属MOF-74独特的结构性能是构建多孔材料的理想前驱体之一。以ZnCo-MOF-74作为前驱体,通过高温煅烧法制备衍生物ZnO/ZnCo_(2)O_(4)纳米球,并对材料的结构和形貌进行分析。在6 mol/L KOH溶液的三电极体系中测试样品的电化学性能,在电... 双金属MOF-74独特的结构性能是构建多孔材料的理想前驱体之一。以ZnCo-MOF-74作为前驱体,通过高温煅烧法制备衍生物ZnO/ZnCo_(2)O_(4)纳米球,并对材料的结构和形貌进行分析。在6 mol/L KOH溶液的三电极体系中测试样品的电化学性能,在电流为1.0 A/g、n(Zn)∶n(Co)=1∶1时制得的ZnO/ZnCo_(2)O_(4),比电容达1047.8 F/g,高于其他比例下所得到的混合金属氧化物。ZnO/ZnCo_(2)O_(4)的高比电容和良好的倍率性能归因于较大的比表面积和双金属的协同效应。以n(Zn)∶n(Co)=1∶1合成的纳米球ZnO/ZnCo_(2)O_(4)为正极材料、活性炭为负极材料制备的不对称超级电容器,在0.5 A/g下的比电容为74.3 F/g,在比功率536.3 W/kg时,比能量为26.4 W·h/kg;以10.0 A/g电流在0~1.6 V循环2000次后,电容保持率为81.3%。 展开更多

关键词 过渡金属氧化物(TMOs) ZnO/ZnCo_(2)O_(4) 金属有机框架(MOFs) 电极材料 超级电容器

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球状ZnCo-ZIF的制备及超电容性能

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作者 鲁珍 钱晶 +1 位作者 徐俊晖 王亚珍 《电池》 CAS 北大核心 2022年第5期538-542,共5页

沸石咪唑酯骨架(ZIF)材料是极具前景的超级电容器电极材料。为得到高比电容、长循环寿命的ZIF结构电极材料,以硝酸锌、硝酸钴和2-甲基咪唑为原料,甲醇为溶剂,采用室温搅拌静置法制备锌-钴双金属ZIF(ZnCo-ZIF)材料,然后用0.2 mol/L KOH... 沸石咪唑酯骨架(ZIF)材料是极具前景的超级电容器电极材料。为得到高比电容、长循环寿命的ZIF结构电极材料,以硝酸锌、硝酸钴和2-甲基咪唑为原料,甲醇为溶剂,采用室温搅拌静置法制备锌-钴双金属ZIF(ZnCo-ZIF)材料,然后用0.2 mol/L KOH的甲醇-水(体积比2∶5)溶液分别进行1 h、3 h、5 h、7 h和9 h的搅拌处理,研究处理时间对超电容性能的影响。搅拌处理5 h得到的球形ZnCo-ZIF,电化学性能最佳:以1 A/g的电流在0~0.4 V充放电,比电容高达1 349 F/g;以10 A/g的电流循环1 000次,电容保持率达到77.4%。 展开更多

关键词 沸石咪唑酯骨架(ZIF) 锌-钴双金属ZIF材料 KOH搅拌处理 球状

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聚氨酯/甲基二苯基氧化膦的冷结晶及阻燃性能研究 被引量：1

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作者 王怡佳 张燕 +2 位作者 陈婷 刘继延 刘学清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期104-109,共6页

将新型阻燃剂甲基二苯基氧化膦(DPMP)与聚氨酯(PU)复合,并采用片状黏土为协效剂,通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试(UL 94)和微型量热分析(MCC)研究了DPMP和黏土对复合材料阻燃性能的影响,并采用示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪... 将新型阻燃剂甲基二苯基氧化膦(DPMP)与聚氨酯(PU)复合,并采用片状黏土为协效剂,通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试(UL 94)和微型量热分析(MCC)研究了DPMP和黏土对复合材料阻燃性能的影响,并采用示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TG)分析了复合材料的结晶性能及热降解行为。结果表明,DPMP能促进PU冷结晶,从而提高其模量和力学性能。当PU复合材料中DPMP含量(质量分数,下同)为10%时,PU的LOI值从23%增加到28.3%。PU/10%DPMP的模量、断裂伸长率和拉伸强度分别为1.37 MPa、1042%和13.84 MPa,纯PU的相应分别为1.17 MPa、811%和11.32 MPa。当体系进一步加入黏土,1%的黏土即可使PU/DPMP的滴落现象消失,UL 94达到V-0级。 展开更多

关键词 甲基二苯基氧化膦 聚氨酯 冷结晶 阻燃性能 复合材料

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仿贻贝蛋白聚合物在防污涂层中的应用进展

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作者 熊文娟 戴思雯 +1 位作者 万晓波 穆有炳 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期182-190,共9页

贻贝蛋白对不同基材表面都具备优异的黏附能力。研究表明,将贻贝蛋白的功能元-邻苯二酚基团引入到合成高分子中(仿贻贝蛋白聚合物)可有效模拟贻贝蛋白的功能特性。利用这种功能特性,通过在仿贻贝蛋白聚合物中引入防污组分可实现对不同... 贻贝蛋白对不同基材表面都具备优异的黏附能力。研究表明,将贻贝蛋白的功能元-邻苯二酚基团引入到合成高分子中(仿贻贝蛋白聚合物)可有效模拟贻贝蛋白的功能特性。利用这种功能特性,通过在仿贻贝蛋白聚合物中引入防污组分可实现对不同基材的普适性强力黏附,是当前防污涂层领域中的研究热点之一。文中以仿贻贝蛋白聚合物的主链骨架的类型为主线,综述了近年来国内外仿贻贝蛋白聚合物在防污涂层中的应用进展,以期为研究人员探索新型的功能化贻贝仿生材料提供有益的借鉴和参考。 展开更多

关键词 贻贝蛋白 邻苯二酚 防污涂层 主链结构

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非接触电场制备高透明疏水PVA薄膜

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作者 王金露 刘少琛 +1 位作者 刘学清 刘继延 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期164-168,共5页

聚乙烯醇(PVA)薄膜因其高透明、良好的力学性能以及环保无污染的水溶液成膜过程,在柔性显示器件中具有潜在的应用前景。采用非接触电场诱导PVA溶液薄膜表面热扰动,使聚合物表面形貌发生改变。探讨电压对表面形貌、薄膜透光性、粗糙度、... 聚乙烯醇(PVA)薄膜因其高透明、良好的力学性能以及环保无污染的水溶液成膜过程,在柔性显示器件中具有潜在的应用前景。采用非接触电场诱导PVA溶液薄膜表面热扰动,使聚合物表面形貌发生改变。探讨电压对表面形貌、薄膜透光性、粗糙度、表面接触角以及力学性能的影响。利用原子力显微镜表征表面的形貌和粗糙度,紫外可见分光光度计(含积分球)测试薄膜的透光率,表面张力仪测试接触角,纳米压痕仪测试微米尺度模量,X射线衍射仪测试薄膜的结晶性。结果显示:在700 V的空间电场作用下,PVA表面粗糙度为1.486 nm,接触角116.5°,可见光透过率94.25%。而未施加电场的PVA薄膜上述指标分别为0.206 nm、70.4°和86.23%。此外,施加电场后薄膜的弹性模量与硬度以及结晶行为未发生变化。 展开更多

关键词 聚乙烯醇 空间电场 表面粗化 透过率 疏水性

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