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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2019
研究主题
  • A. 纳米复合材料 A. 木材 B. 紫外线屏蔽 B. 红外热屏蔽
应用领域
  • 材料科学与工程
机构单位
  • Northeast Forestry University
152 条数据
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  • 用于增强ZnO纳米发电机响应的新型界面体异质结技术

    摘要： 本文报道了一种通过简单研磨直接制备n-ZnO:p-CuO异质结（ZCH）的可持续方法，该技术能有效提升基于ZCH/PDMS纳米复合材料的压电纳米发电机（ZP-PNG）的性能。我们首先优化了实现压电纳米发电机所需的ZnO/PDMS纳米复合材料最佳浓度。随后采用相同结构，开发出一种新颖、简易、经济且低成本的ZCH制备方法。该异质结改善了电荷转移特性，降低了电容并消除了电荷中和效应，从而显著增强压电输出——器件峰峰值压电电势从2.7V提升至9V，瞬时最大功率密度达0.2 mW/m2。相比本征器件的1.05 V/N，该器件作为力传感器时灵敏度提升至1.7 V/N。通过系统研究负载匹配和电容充电过程验证了器件的实用性，并测试了其从日?；疃惺占锘的艿哪芰ΑＷ钪战闷骷τ糜谖褪杖牍已兄苹诳沙中沟缂际醯闹悄芄蓿≒SU）系统。

    关键词： 复合材料、异质结、可持续智能传感器、压电、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 电子束熔炼新材料的开发：经验与挑战

    摘要： 金属材料增材制造（AM）领域工业可用材料的匮乏，以及具有改进或独特性能材料的潜力，为开发新型工艺/材料组合提供了强大动力。由于金属粉末床技术相对新兴且尚未完全成熟，新工艺/材料组合的开发面临诸多挑战：首先，基于束流AM方法在极端熔融/凝固条件下（即使对其他应用已成熟的材料）的行为认知仍远不充分；其次，当前设备制造主要受工业应用驱动，针对小批量粉末的AM设备优化仍属研发范畴。此外，多数粉末生产商以市场需求为导向，即便了解粉末床AM设备的要求，为研发用户提供合适的小批量测试粉末仍可能成本高昂或供应困难。本文阐述了Arcam EBM公司EBM A2设备的新型材料开发经验——该设备经改装后可处理100-200毫升及更小批量的粉末。重点讨论了使用超出设备厂商建议规格范围的多类材料粉末所取得的成果与挑战，并探讨了通过调控电子束能量沉积策略，采用混合粉末（而非预合金粉末）在同一部件中实现类复合材料与合金材料的可能性。

    关键词： 电子束熔化、材料开发、复合材料、增材制造、混合粉末、原位合金化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 活性炭/金属有机框架纳米复合材料：基于最小二乘支持向量机的废水光催化染料降解数学建模与制备

    摘要： 本文合成了猕猴桃皮活性炭（AC）、材料研究所Lavoisier型铁基金属有机框架（MIL-88B(Fe)）及其复合催化剂AC/MIL-88B(Fe)，用于降解活性红198染料。通过FTIR、BET-BJH、XRD、FESEM、EDX、TGA和UV-Vis/DRS等技术分析了材料特性。测得AC、MIL-88B(Fe)和AC/MIL-88B(Fe)的BET比表面积分别为1113.3、150.7和199.4 m2/g；采用Tauc图法计算得到的带隙值(Eg)分别为5.06、4.19和3.79 eV。结果表明：AC/MIL-88B(Fe)复合催化剂的光催化活性（99%）显著高于纯AC（79%）和MIL-88B(Fe)（87%）。脱色动力学符合二级反应模型。此外，采用布谷鸟优化算法改进的最小二乘支持向量机进行数据建模，获得最优参数σ2=0.837、γ=3.49×102，对应均方误差(MSE)为3.97，相关系数(R2)达0.948。综合材料表征与模型预测数据证实：MIL-88B(Fe)与新型AC形成的复合材料比单一组分具有更优异的光催化性能。

    关键词： 金属有机框架（MOFs）、合成、AC/MIL-88B(Fe)复合材料、COA-LSSVM建模、光催化降解

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • TiO2-ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能增强研究

    摘要： 通过简单水热法制备了TiO2纳米管及TiO2-ZnO复合光催化剂，并以可见光照射下罗丹明B水溶液的光降解实验分析了样品的光催化性能。所制TiO2-ZnO复合光催化剂在罗丹明B水溶液光降解中表现出优异性能，优于P25材料。其光催化性能增强可归因于带隙能降低、表面理化性质改善、光生电子-空穴对分离及复合速率下降。此外，该TiO2-ZnO复合光催化剂在可见光下对罗丹明B光降解具有良好的稳定性。

    关键词： 微观结构、二氧化钛-氧化锌、光催化性能、水热法、复合材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过不同方法制备的SiO2@石墨烯复合材料作为基底材料

    摘要： 在这项工作中，采用两种不同方法制备了SiO2-石墨烯复合材料（SiO2-G）。一种合成方法是低温下搅拌羧基功能化石墨烯与正硅酸四乙酯（TEOS）；另一种则通过一步水热反应获得SiO2-G。随后我们运用扫描电镜表征材料的直接结构与形貌信息。可以清晰观察到，不同的制备方法显著影响了材料形貌并导致巨大变化。毫无疑问，这些具有不同结构的制备材料可作为不同基底材料使用。

    关键词： 二氧化硅、石墨烯、复合材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于微波应用的高品质因数冷烧结Li2MoO4-BaFe12O19复合材料

    摘要： 陶瓷-陶瓷复合材料(1-x)Li2MoO4-xBaFe12O19(LMO-BF12，0.00≤x≤0.15)在120℃下经冷压烧结成型，并对其结构与性能进行了表征。X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)证实该组合物为双相结构且具有致密微观组织。xBF12-(1-x)LMO(0.0≤x≤0.15)系列复合材料在微波频率(~6GHz)下产生谐振，介电常数5.6≤εr≤5.8，品质因数Qf=16,000-22,000GHz——尽管x>0的组合物呈黑色。通过X波段(~8GHz)测量显示其磁导率从0.94(x=0.05)提升至1.02(x=0.15)。有限元模拟表明BF12体积分数决定材料导电性（渗流阈值为10vol.%BF12），而εr随x的变化可通过串联混合模型合理解释。综上，该复合材料适用于制备双模态或增强带宽的微带贴片天线。

    关键词： 有限元建模（FEM）、复合材料、冷烧结工艺、电介质、陶瓷材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 制备具有增强光催化活性的MoS?@ZnO异质结构

    摘要： 为有效解决有机污染物引发的环境问题，通过两步水热法成功制备了MoS2@ZnO异质结构，其中MoS2纳米片生长在ZnO纳米棒表面。该合成异质结构在紫外（UV）和可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）时表现出优异的光催化活性。在相同反应条件下，MoS2@ZnO异质结构对应的光降解速率常数分别达到0.02075 min?1和0.00916 min?1，均高于纯ZnO的0.00514 min?1和0.00048 min?1。显然，与纯ZnO相比，MoS2@ZnO异质结构的光催化活性显著提升。这归因于在ZnO纳米棒表面负载MoS2后，光催化剂比表面积增大及ZnO与MoS2之间形成异质结构，有助于为污染物吸附提供更多反应位点并提高光生电子-空穴对的分离效率。

    关键词： 二硫化钼、复合材料、氧化锌、光催化活性、异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • TiO?与TiO?/WO?复合材料光催化性能的比较——参数与动力学研究

    摘要： 文献中主要针对二氧化钛开展了大量动力学与机理相关研究，但结合建模与动力学的研究较少。因此，本研究重点建立了两种模型化合物（水杨酸-SA和甲基橙-MO）在Evonik Aeroxide P25、水热法制备的层级结构TiO2以及同样通过水热结晶获得的P25/WO3纳米星材料上降解动力学与材料特性的关联模型。采用XRD、DRS、SEM对所得单一半导体及复合体系进行表征，同时通过改变催化剂负载量、初始污染物浓度和入射光强度来考察模型污染物的光催化降解过程。研究发现降解动力学与材料的层级特性无关，而前述研究参数对降解效率存在显著影响。成功解析了这些参数间的相互关系，并分别建立了裸TiO2和TiO2/WO3复合体系的动力学模型。

    关键词： 降解、水杨酸、甲基橙、动力学建模、复合材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 新型形貌关联的Ag/Co共掺杂ZnO纳米线/片状复合材料简易制备及其优异光催化水分解性能

    摘要： 本文提出了一种银纳米线（AgNWs）与钴（Co）掺杂ZnO（Co-ZnO）片状薄膜（纳米线/片状）之间的新型形貌关联结构，以增强光电化学（PEC）水分解活性。研究表明，高质量AgNWs/Co-ZnO异质结构相比纯ZnO和AgNWs/ZnO展现出更优异的可见光水分解性能。为探究AgNWs耦合效应及过渡金属（2 at% Co）掺杂对ZnO主晶格的影响，我们进行了X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见透射光谱、水接触角及PEC分析。通过线性扫描伏安法（I-V）、电流-时间（I-t）测试和光电转换效率（η）研究重点考察了PEC水分解活性。实验证实了AgNWs与Co-ZnO片状结构间的形貌关联可显著提升可见光吸收能力：AgNWs/Co-ZnO复合材料的光电流密度（7.0×10^-4 A/cm^2）明显高于AgNWs/ZnO（3.2×10^-4 A/cm^2）和纯ZnO（1.5×10^-6 A/cm^2）。这种独特的AgNWs/Co-ZnO几何构型使光电转换效率达到0.73%。总之，可控AgNWs/Co-ZnO异质结构的优势在于能提升可见光捕获能力和载流子生成效率，适用于能量转换器件。

    关键词： E. 电极，A. 薄膜，D. 氧化锌，B. 复合材料，C. 光学性能

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用红外无损检测技术评估织物基个人防护装备的冲击损伤

    摘要： 本文研究了损伤因子与聚合物纤维装甲防护之间的热力相互作用机制。提出简化数学模型描述损伤因子在装甲织物中的减速过程，该过程源于纤维不可逆拉伸变形耗能、纤维滑移摩擦及材料受热产生的能量耗散。将编织织物层简化为具有平均刚度和粘度的实体层，采用离散化固体材料数值模型以降低自由度数量；基于第二类拉格朗日方程建立运动方程，并运用稳定的非守恒差分格式进行求解。软件实现采用函数-对象范式以实现耦合过程建模。通过实验数据标定控制方程参数，展示了不同纤维排布方式下损伤因子与装甲屏障相互作用的算例。该模型可用于预测纤维数量与位置变化时的装甲防护效能，并可通过红外热成像技术实施防护测试。

    关键词： 装甲防护、数学模型、不可逆变形、红外热成像、能量吸收、数值方案、复合材料、纤维摩擦

    更新于2025-09-23 15:22:29