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β-氧化铅量子点(β-PbO QD)/聚苯乙烯(PS)复合薄膜及其在超快光子学中的应用
摘要: 聚合物复合薄膜,尤其是基于聚合物与层状纳米材料的复合薄膜,是融合多种材料特性以应用于电子和光子学领域的理想材料。本研究通过溶液共混法成功制备了氧化铅量子点(β-PbO QD)/聚苯乙烯(PS)复合薄膜。β-PbO QD在复合薄膜中分布均匀,该薄膜兼具透明性与柔韧性。由于β-PbO QD和PS几乎完全不溶于水,所制备的β-PbO QD/PS复合薄膜在完全浸入水中时仍能保持540至1060纳米波段的非线性光学响应,证实其具有优异的高湿度稳定性。此外,相较于其他二维材料,该复合薄膜因具备更强的非线性吸收系数而展现出显著的光学调制能力?;谧灾痞?PbO QD/PS复合薄膜饱和吸收体,在潮湿环境下成功产生了1060纳米波段的稳定锁模脉冲。预计该β-PbO QD/PS复合薄膜将推动基于功能性二维材料与聚合物的新型防水柔性光子器件的发展。
关键词: 复合薄膜、锁模脉冲、超快光子学、聚苯乙烯、非线性吸收、β-氧化铅量子点
更新于2025-11-19 16:56:42
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含浸荧光团的微流控传感器用于空间结构与化学氧梯度的同步成像
摘要: 采用溶剂诱导荧光团浸渍(SIFI)方法,将氧传感染料铂(II)四(五氟苯基)卟啉(PtTFPP)浸渍到聚苯乙烯微流控结构的内表面。通过该技术可获得能同步成像化学氧梯度与微流控内部物理结构的微流控氧传感器。研究开发了使用50℃下PtTFPP乙腈溶液的温和荧光团浸渍法,形成10微米深度的含荧光团区域——该区域定位于表面以在使用过程中感知内部流体中的氧。未接触内部流体通道的器件区域不含荧光团,在荧光成像中呈暗色。该技术在直微通道和孔网络器件上进行了验证,后者具有直径300微米、中心间距340微米的支柱,形成40微米的孔喉。使用莱卡显微镜平台上的Lambert LIFA-P频域荧光寿命成像系统,对通道/孔隙内的传感及孔网络器件的跨区域成像进行了检测。经SIFI法制备的不同器件校准曲线完全一致。梯度成像显示:荧光区域对应流体孔网络,暗色支柱区域呈现随梯度变化的荧光寿命,从而实现物理与化学双重成像。更广泛而言,SIFI技术可浸渍其他聚苯乙烯容器(如比色皿或细胞/组织培养容器)的内表面,用于感知内部环境条件。
关键词: 氧气、传感器、浸渍、荧光团、化学成像、孔隙网络、聚苯乙烯、微流控
更新于2025-09-23 15:22:29
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新型聚苯乙烯无色孔雀石绿厚膜的简易制备及其低剂量γ射线辐射变色行为研究
摘要: 通过快速简便的浇铸法制备了含适量氯代烷烃的无色聚苯乙烯-亮绿(PS-LMG)厚膜,并研究了其在1.25 MeV γ射线辐照下的辐射变色响应行为。在0.05 kGy至10 kGy范围内考察其γ射线响应特性,以评估其作为辐射加工行业剂量计的潜在适用性。研究发现,在所研究范围内这些薄膜会出现肉眼可见的明显绿色变化,且颜色强度随总剂量增加而增强。通过分析薄膜厚度对辐射变色响应的影响表明,颜色显现程度及响应线性度均受薄膜厚度显著影响。同时研究了染料负载量和氯代烷烃浓度对这些薄膜辐射变色响应的作用。根据薄膜厚度和反应物浓度不同,这些薄膜能以肉眼检测到低至数十戈瑞的γ射线剂量。
关键词: 聚苯乙烯,厚膜,无色孔雀绿,辐射变色,低剂量
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用聚苯乙烯薄膜的窄带红外吸收超表面
摘要: 我们展示了一项实验研究结果,该研究探讨了聚苯乙烯作为介电材料在设计窄带红外超表面吸收器方面的适用性。我们的研究包括对聚苯乙烯薄膜加工参数(如表面粗糙度和薄膜厚度——这些参数对器件制备至关重要)的表征,以及通过光谱椭偏仪测量的介电性能。结果证实,聚苯乙烯薄膜在长波红外(LWIR)频段是一种损耗相对较低的介电材料。随后,我们将该材料用作LWIR频段薄型窄带超表面吸收器的介电基底。所制备的窄带吸收器在LWIR波段表现出优异性能,吸收率高达96%,半高全宽带宽为0.502微米(即4.87%)。
关键词: 超表面、红外、吸收器、聚苯乙烯、窄带、长波红外
更新于2025-09-23 15:21:01
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蓝色光致发光钙钛矿量子点的电致化学发光与光谱电化学特性
摘要: 基于铅的钙钛矿材料MAPbX3(MA=CH3NH3,X=Cl和Br)在推动现代光电子学和清洁能源采集器件发展方面展现出巨大潜力。结构稳定性差是MAPbX3钙钛矿材料实现理想器件性能需要克服的主要挑战之一。本研究通过电化学发光(ECL)和光致发光(PL)光谱电化学方法,对CH3NH3PbCl1.08Br1.92量子点(QDs)的电化学稳定性进行了研究。原始MAPbX3量子点薄膜的电化学阳极氧化会导致甲基铵离子和卤素离子(X=Cl和Br)的不成比例损失。当钙钛矿量子点与共反应物三丙胺(TPrA)结合并嵌入聚苯乙烯(PS)基质后,其ECL效率和稳定性可显著提升。通过质谱和X射线光电子能谱(XPS)测量,我们揭示了量子点化学成分的变化细节,这些变化导致了电化学池中钙钛矿量子点的ECL和PL特性(如波长红移)。
关键词: 量子点(QDs)、钙钛矿、蓝光发射、纳米晶体、聚苯乙烯(PS)、电化学发光(ECL)、光致发光(PL)
更新于2025-09-23 15:21:01
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准分子激光对蜂窝状聚苯乙烯的纳米结构化处理
摘要: 本文旨在在活化固态基底上构建具有特定孔径尺寸的蜂窝状图案(HCP)。采用改进相分离技术的旋涂法制备图案,随后通过准分子激光实现纳米结构化。在聚全氟乙丙烯上制备聚苯乙烯图案,并以248 nm波长激光进行处理。主要目标是制备蜂窝状图案,并通过该微结构与准分子激光的相互作用构建叠加结构。该构想完全实现:在含氟聚合物上制备出均匀的微图案,后续测试了不同激光能量密度和脉冲次数。确定KrF曝光的最佳条件为6000个脉冲,激光处理间隔为8-16 mJ·cm?2,通过该参数组合在蜂窝状聚苯乙烯微结构上构建了球形纳米叠加结构。纳米图案化微结构的表面润湿性、形貌及化学性质发生显著改变,处理后基底的氧浓度明显提高。通过原子力显微镜、扫描电子显微镜、EDS/EDX和XPS分析详细研究了球形图案形成的各阶段,并采用元素映射对制备的叠加图案进行细致分析。
关键词: 准分子激光、全氟乙丙烯、聚合物、聚苯乙烯、蜂窝图案、纳米结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过层间交替阳离子调控二维钙钛矿实现效率超18%的光伏器件
摘要: 微塑料(MPs)被视为海洋环境污染物,近年来已成为全球性环境问题。多项研究表明,微塑料可进入人类食物链,甚至在人体粪便中检出。因此,微塑料对人类和动物健康的潜在风险日益引发关注。本研究探讨了妊娠期和哺乳期母体接触聚苯乙烯微塑料的影响,评估了其对母鼠及F1代(出生后第42天和280天)与F2代(出生后第42天)的潜在效应。转录组学和16S rRNA测序结果显示,微塑料导致母体代谢紊乱,这与肠道菌群失调和肠屏障功能障碍相关。同时,母体微塑料暴露还具有跨代效应,甚至对F1和F2代造成长期代谢影响。此外,F1代(出生后第42天)肠道菌群组成未发生显著变化,但肝脏转录组和血清代谢物变化显示出代谢紊乱的潜在风险。成年F1代小鼠(出生后第280天)尤其雌性个体出现了肝脏脂质蓄积倾向。本研究表明,妊娠期和哺乳期母体接触微塑料会增加代谢紊乱风险,这些发现为微塑料的潜在长期危害提供了新见解。
关键词: 聚苯乙烯、代际效应、母体暴露、微塑料、代谢紊乱、肠道菌群
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用激光浊度法测量二氧化碳/甲苯/聚苯乙烯三元体系的相平衡
摘要: 测量了二氧化碳(CO2)/甲苯(Tol)/聚苯乙烯(PS)三元体系的相行为。采用合成法结合反射光强度测量进行测定,通过目视观察确定泡点,根据反射光强度变化确定浊点。在313.2 K至373.2 K温度范围及CO2质量分数0.10至0.41范围内测定了相边界。当PS分子量和/或PS与Tol比例增加时,均相区面积减小。研究发现三元体系的相行为(特别是液-液相分离行为)会因三组分间相互溶解度的变化而改变。
关键词: 甲苯,合成方法,二氧化碳,汽液平衡,汽液液平衡,聚苯乙烯,激光浊度法,液液平衡
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于连续波受激拉曼光谱的参考材料拉曼位移精确可溯源测定
摘要: 大多数拉曼光谱仪需要频繁校准才能提供准确且可重复的结果,高分辨率操作时校准间隔会缩短。波数校准通常采用气体放电灯(如汞灯、氖灯、氩灯)的发射谱线,这些谱线具有定义明确的频率且不确定度极低。但实际操作中往往难以将灯源正确对准样品位置,且灯源发射谱线提供的是绝对频率而非拉曼位移。更实用的替代方案是使用已知拉曼光谱的参考样品,这种方法无需考虑激发波长即可校准拉曼光谱仪。聚苯乙烯因其易获取且便于操作,常被用作参考标准。 我们报道了连续波受激拉曼光谱技术(CW-SRS)在聚苯乙烯样品拉曼位移精确测量中的应用。得益于连续波辐射的窄线宽,CW-SRS实现了比常规拉曼光谱仪或脉冲式SRS低数个数量级的光谱分辨率。此外,通过测量泵浦光与探测光的频率差,CW-SRS可直接测定拉曼位移。本实验采用852 nm二极管激光器作为探测光,配合波长范围781-787 nm的可调谐外腔二极管激光器作为泵浦光。通过以10.4 MHz调制泵浦光振幅,并利用平衡光电探测器与频谱分析仪检测探测光散射信号来测量受激拉曼增益。高频调制与平衡探测确保了散粒噪声限工作状态(图1(b)显示噪声水平与信号强度随探测光功率增至4.5 mW呈比例变化)。通过扫描泵浦波长记录了968-1059 cm?1波段的聚苯乙烯光谱。泵浦光与探测光波长均由可溯源至频率标准的波长计精确测定。 根据《测量不确定度表示指南》(GUM)[1]计算了聚苯乙烯两个拉曼跃迁的位移值及不确定度。该方法应用于两种样品:工具柜取用的薄板样品和NIST溯源的FTIR参考样品。后者测得1001.15±0.04 cm?1和1031.33±0.21 cm?1的拉曼位移值。与现有标准[2]相比,我们将拉曼位移测量不确定度提升了一个数量级,从而提高了拉曼光谱参考材料表征的计量能力。此外,散粒噪声工作模式为量子增强SRS的发展奠定了基础,该技术有望应用于生物成像领域。
关键词: 拉曼光谱、连续波受激拉曼光谱、计量学、聚苯乙烯、校准
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 德国格赖夫斯瓦尔德(2018.9.23-2018.9.28)] 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 等离子体改性提升聚苯乙烯在真空中的表面电学性能
摘要: 为满足工业绝缘发展改进的需求,聚苯乙烯(PS)的性能提升迫在眉睫。研究表明,材料表面积累的电荷会引发局部电场畸变,甚至导致表面闪络。为此,本文采用等离子体改性技术在PS表面沉积无机纳米薄膜以减少表面电荷积聚。等离子体激发源为频率20 kHz的交流高压发生器,将PS样品置于四乙氧基硅烷(TEOS)前驱体中进行10分钟等离子体处理,工作气体为氩气,气压为亚大气压(2 kPa)。通过对比等离子体改性前后的电荷积聚与消散特性发现:改性后PS的表面电荷衰减速率显著提高。傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示样品表面形成了Si-O-Si和Si-OH新基团,这些基团诱导的陷阱能级较低(即浅陷阱),有利于表面电荷消散,从而使表面闪络耐受电压得到显著提升。
关键词: 等离子体、表面改性、聚苯乙烯、真空、表面闪络
更新于2025-09-10 09:29:36