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典型软物质体系的结构、性质及其应用
1
作者 林友辉 张志森 +5 位作者 郭文熹 吴建洋 曹学正 陈虎 帅建伟 吴晨旭 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期520-533,共14页
软物质是当代物质科学研究的重要组成部分,其独特的性质与功能、丰富的物理内涵及应用前景引起了众多研究者的兴趣.随着研究的深入,人们对软物质的基本共性如熵致有序等的认知逐渐加深,但至今软物质物理尚未建立起统一的研究范式.本综... 软物质是当代物质科学研究的重要组成部分,其独特的性质与功能、丰富的物理内涵及应用前景引起了众多研究者的兴趣.随着研究的深入,人们对软物质的基本共性如熵致有序等的认知逐渐加深,但至今软物质物理尚未建立起统一的研究范式.本综述主要总结厦门大学软物质团队近年来围绕软物质基础和应用方面所取得的进展:首先介绍几种典型软凝聚态体系结构与性质的关联研究进展,包括液晶、水及气水合物、蛋白质、聚合物复合体系和类聚合物;其次总结了生命软物质体系的相关进展,如细胞信号传输、神经网络系统;最后综述了本团队在柔性电子及能源器件上的成果. 展开更多
关键词 软物质 动力学机制 力学性质 柔性电子 生命体系
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NiCo_(2)S_(4)/MXene/氮掺杂碳空心微球的构筑及其作为钠离子电池负极的应用
2
作者 陈炳祺 李宝宝 +4 位作者 付晓光 邹煜熙 祝梓博 左婉莹 叶美丹 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期85-92,168,共9页
[目的]针对可充电钠离子电池(SIBs)实际应用中,NiCo_(2)S_(4)电极存在的动力学缓慢和循环稳定性不足等问题,对NiCo_(2)S_(4)电极材料进行优化.[方法]利用聚乙烯微球(PS)和金属有机骨架ZIF-67双重模板,通过室温搅拌和高温煅烧的工艺,制... [目的]针对可充电钠离子电池(SIBs)实际应用中,NiCo_(2)S_(4)电极存在的动力学缓慢和循环稳定性不足等问题,对NiCo_(2)S_(4)电极材料进行优化.[方法]利用聚乙烯微球(PS)和金属有机骨架ZIF-67双重模板,通过室温搅拌和高温煅烧的工艺,制备了一种NiCo_(2)S_(4)/MXene/氮掺杂碳(NiCo_(2)S_(4)/MX/NC)的空心微球,并将其作为SIBs负极材料,考察其电化学性能.[结果]在结构方面,NiCo_(2)S_(4)/MX/NC具有独特的中空球形结构,球内表面有导电性优异的MX片,外表面均匀地附着高容量的NiCo_(2)S_(4).NiCo_(2)S_(4)/MX/NC在SIBs应用中获得了优异的电化学性能,具有较高的充电比容量(在0.2 A/g的电流密度下为780 mAh/g),首次库伦效率高达86.4%,优异的循环稳定性(在10 A/g大电流条件下,循环4000次,约每次0.0034%的低容量衰减率).此外,动力学研究表明NiCo_(2)S_(4)/MX/NC电极具有混合的电荷储存行为,且表面吸附的赝电容过程起主导作用.[结论]MX和NC的引入显著提高了复合电极的导电性,而空心球形结构的构建有效提升了复合电极的稳定性,增强了其大电流承受能力,防止NiCo_(2)S_(4)材料在循环过程中结构塌陷.本研究采用的结构设计、复合掺杂等综合策略,为提高金属硫化物的储钠性能提供了新思路. 展开更多
关键词 NiCo_(2)S_(4) MXene 氮掺杂碳 空心球 双模板 钠离子电池 稳定性
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纳米金簇复合丝素薄膜的性能及其在生物成像中的应用
3
作者 张鸿昊 曹丽薇 +2 位作者 黄巧玲 林乃波 刘向阳 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期545-554,共10页
具有荧光性能的丝素薄膜可用于生物体内外实时的、无损伤的生物成像,为直观监测体内生物材料及其化学环境的变化提供了新思路。采用浇铸法制备纳米金簇复合丝素薄膜,研究了纳米金簇、甘油和制备过程中pH值对纳米金簇复合丝素薄膜结构和... 具有荧光性能的丝素薄膜可用于生物体内外实时的、无损伤的生物成像,为直观监测体内生物材料及其化学环境的变化提供了新思路。采用浇铸法制备纳米金簇复合丝素薄膜,研究了纳米金簇、甘油和制备过程中pH值对纳米金簇复合丝素薄膜结构和性能的影响。结果表明:纳米金簇和甘油的加入都会提高纳米金簇复合丝素薄膜β-折叠和结晶度,从而提高其断裂强度;在碱性条件下制备的纳米金簇复合丝素薄膜在680nm处可发射较强荧光;细胞能在制备的薄膜上正常黏附和生长,实现薄膜和细胞同时荧光成像。 展开更多
关键词 丝素薄膜 荧光 纳米金簇 甘油 生物相容性
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水体系结构与动力学性质理论研究 被引量：1
4
作者 张志森 吴建洋 吴晨旭 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期163-173,共11页
软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科,对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支... 软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科,对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支——水体系的相关研究中取得的一系列重要进展,包括液滴的电浸润动力学、水结冰成核动力学及气体水合物的结构与力学特性的理论研究,为今后的研究提供了重要的数据参考与理论依据. 展开更多
关键词 软物质物理 电浸润动力学 冰成核 气体水合物 微纳米力学
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银纳米线涂层的编链结构纱线拉伸应变传感器 被引量：11
5
作者 吴荣辉 马丽芸 +2 位作者 张一帆 刘向阳 于伟东 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期45-49,62,共6页
为制备柔性纱线拉伸应变传感器,将蚕丝加捻得到的蚕丝纱编织为闭口编链组织结构;通过多元醇还原硝酸银的方法制备银纳米线,在银纳米线的乙醇分散液中通过浸渍方法对基底纱线进行导电修饰,最终得到银纳米线涂层的编链组织拉伸应变传感器... 为制备柔性纱线拉伸应变传感器,将蚕丝加捻得到的蚕丝纱编织为闭口编链组织结构;通过多元醇还原硝酸银的方法制备银纳米线,在银纳米线的乙醇分散液中通过浸渍方法对基底纱线进行导电修饰,最终得到银纳米线涂层的编链组织拉伸应变传感器,研究了该组织结构拉伸应变传感器的应变-电阻传感性能。结果表明:编链组织结构的传感器具有显著的拉伸应变传感性能,该纱线传感器的电阻随着应变量的增加而减小;在拉伸应变小于5%的范围内,拉伸应变系数高达20. 14;传感器在0. 01~1. 00 Hz的拉伸频率范围内有稳定的响应,且传感器具有很好的循环稳定性。 展开更多
关键词 蚕丝 银纳米线 编链组织 应变传感器 智能纺织品
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基于丝素蛋白与纳米银线的柔性透明导电膜及其光电应用 被引量：1
6
作者 徐川 严观福生 +3 位作者 孔令庆 欧阳新华 林乃波 刘向阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2064-2068,共5页
丝素蛋白具有优异的生物相容性,可用于生物医学、组织工程等领域。为了探索丝素蛋白在不同交叉领域的应用,本工作首先合成了高长径比的纳米银线,将其旋涂在玻璃基底上,然后流延、浇注再生丝素蛋白溶液,经过干燥后得到具有优异的方块电... 丝素蛋白具有优异的生物相容性,可用于生物医学、组织工程等领域。为了探索丝素蛋白在不同交叉领域的应用,本工作首先合成了高长径比的纳米银线,将其旋涂在玻璃基底上,然后流延、浇注再生丝素蛋白溶液,经过干燥后得到具有优异的方块电阻和良好的透光率的柔性导电膜。为了探索该柔性导电膜在光电领域的应用,以纳米银线-丝素蛋白膜代替传统的ITO-玻璃基底制备了简单的有机太阳能电池。结果发现,纳米银线形成了充分接触的网格,并且被丝素蛋白牢牢地包覆,膜的结构没有因为纳米银线的引入而被破坏。纳米银线-丝素蛋白膜在550 nm处的透光率随着纳米银线溶液旋涂次数的增加由最高的97%降低至81%。膜的方块电阻随着纳米银线溶液旋涂次数的增加由最高的33.6Ω/sq降低至6.0Ω/sq。有机太阳能电池的光电转换效率为4.78%,开路电压为0.67 V,短路电流为15.22 mA/cm 2。 展开更多
关键词 丝素蛋白 纳米银线 透明导电膜 有机太阳能电池
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PEDOT∶PSS掺杂丝素蛋白复合薄膜的半导体性能 被引量：2
7
作者 徐翔宇 李弘坤 +1 位作者 詹达 刘向阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1734-1737,1761,共5页
为了揭示丝素蛋白与有机半导体聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)复合薄膜作为有源层的场效应,采用旋涂制膜法在重掺杂氧化硅片上制备了厚度均一、表面平整度较好的场效应晶体管,并探索了这种生物相容性可降解材料作... 为了揭示丝素蛋白与有机半导体聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)复合薄膜作为有源层的场效应,采用旋涂制膜法在重掺杂氧化硅片上制备了厚度均一、表面平整度较好的场效应晶体管,并探索了这种生物相容性可降解材料作为半导体的潜质。通过XRD、紫外-可见光分光光度计、FTIR和拉曼光谱等表征手段研究了丝素蛋白与PEDOT∶PSS复合薄膜的构象变化。复合薄膜晶体管的输出和转移特性曲线表明,器件的开关电流比为3、阈值电压为20 V、场效应迁移率为7.9 cm^2/(V·s)。实验结果表明,通过在丝素蛋白中添加PEDOT∶PSS制备复合材料依然能够有效保留有机半导体的优良电学性质,证明了通过对生物材料进行掺杂是一种制备功能化生物复合材料的有效手段。 展开更多
关键词 丝素蛋白 聚3 4-乙撑二氧噻吩 聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS) 有机场效应晶体管 功能化
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蚕丝和蜘蛛丝多级结构对力学性能的影响 被引量：12
8
作者 张鸿昊 林乃波 刘向阳 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期501-512,共12页
家蚕丝和蜘蛛丝具有力学性能优异、生物可相容和生物可降解等诸多优点。本文阐述了蚕丝和蜘蛛丝的一级结构、二级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程,综述了丝蛋白亲疏水域、分子量和晶体网络结构对力学性能的影响。其中... 家蚕丝和蜘蛛丝具有力学性能优异、生物可相容和生物可降解等诸多优点。本文阐述了蚕丝和蜘蛛丝的一级结构、二级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程,综述了丝蛋白亲疏水域、分子量和晶体网络结构对力学性能的影响。其中,晶体网络结构的强度是影响力学性能的关键,由拓扑结构、相关长度、取向度和连接(或者相互作用的强度)这4个因素决定。本文为力学性能的控制及提高提供了指导。 展开更多
关键词 蚕丝 蜘蛛丝 多级结构 力学性能
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CsPbIBr_(2)钙钛矿太阳能电池中通过氧气诱导Spiro-OMeTAD快速氧化
9
作者 王伟国 白天 +1 位作者 薛高飞 叶美丹 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期216-226,共11页
Spiro-OMeTAD是钙钛矿型太阳能电池中应用最广泛的空穴传输材料,它本身的空穴传输率很低,需要氧化之后才能满足高效率太阳能电池器件的要求。然而,Spiro-OMeTAD在空气中的氧化时间较长,同时空气中的水分会造成器件效率的下降以及器件质... Spiro-OMeTAD是钙钛矿型太阳能电池中应用最广泛的空穴传输材料,它本身的空穴传输率很低,需要氧化之后才能满足高效率太阳能电池器件的要求。然而,Spiro-OMeTAD在空气中的氧化时间较长,同时空气中的水分会造成器件效率的下降以及器件质量不稳定等不良后果。基于此,我们通过一步法制备CsPbIBr_(2)无机钙钛矿太阳能电池,并将旋涂了Spiro-OMeTAD层的器件放在纯氧气中氧化,避免因水分导致的钙钛矿层分解。实验结果表明,氧气氧化后的器件最高效率为7.19%,高于空气中氧化的器件达到的最高效率6.29%,并且氧气氧化可以将Spiro-OMeTAD的氧化时间从18小时缩短到5小时。我们采用一系列电化学表征方法探讨了不同氧化条件下电池器件的性能差异.结果显示,纯氧气氧化Spiro-OMeTAD可以有效减低载流子复合,提高电荷传输。此外,我们采集了多个样本统计分析,发现采用氧气氧化的器件平均效率更高,器件质量更稳定,具有更好的可重复性。这种快速稳定的氧化方法为钙钛矿型太阳能电池的商业化开发提供了有效的思路。 展开更多
关键词 钙钛矿 Spiro-OMeTAD 快速氧化 CsPbIBr_(2) 太阳能电池
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