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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 利用飞秒激光脉冲对MoS2/聚酰胺静电纺丝纳米纤维膜进行微图案化

    摘要： 对聚合物和复合材料表面进行改性和图案化的能力，在各类生物医学和电子应用中具有重要意义。例如，采用飞秒（fs）激光烧蚀技术对静电纺丝纳米纤维支架进行微图案化处理，可成功制备包括支架在内的复杂聚合物生物医用器件。本研究探究了飞秒激光烧蚀作为柔性便捷方法，用于对二硫化钼（MoS2）修饰的聚酰胺（PA6）静电纺丝纳米纤维进行微图案化。通过扫描电子显微镜和光谱技术，我们研究了激光脉冲能量、扫描速度对电纺复合纳米纤维形貌及辐照区域的影响。结果表明：采用最佳飞秒激光参数时，可在保持纳米纤维本征特性的同时，在电纺纳米纤维膜上形成具有尺寸可控性的微孔结构。经飞秒激光微结构化处理后，MoS2修饰的PA6纳米纤维膜仍保持良好的光致发光特性。本研究成果展示了其在光电器件领域的应用潜力，此外该技术在组织工程等生物医学领域也具有重要应用前景。

    关键词： 飞秒激光、微加工、复合纳米纤维、静电纺丝、二硫化钼

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 掺杂Eu-Tb的BPA-phen体系的能量传递与荧光研究

    摘要： 为提高Eu3?配合物的红色发射效率，设计并合成了[Eu/Tbx(BPA)3phen]（BPA=双酚A，phen=1,10-菲啰啉）配合物。通过全面表征和发光性能评估，发现Eu/Tbx(BPA)3phen配合物存在共荧光现象——由于Tb3?的5D4能级向Eu3?的5D0能级发生分子内能量转移，Tb3?的存在增强了中心Eu3?的发光强度。其中Eu/Tb1(BPA)3phen在615 nm处呈现最强的铕离子发光。为改善纯配合物的热稳定性和机械性能，采用静电纺丝法制备了Eu/Tb1(BPA)3phen/PAN（PAN=聚丙烯腈）纤维。与Eu/Tb1(BPA)3phen（τ=1.1087 ms）相比，该纤维具有更长的荧光寿命（1.533 ms），并保持47.16%的高量子产率。这种柔性发光纤维在多个领域具有应用潜力。

    关键词： 静电纺丝，双酚A，能量转移，发光

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • [IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议(ICEPT) - 上海 (2018.8.8-2018.8.11)] 2018年第19届国际电子封装技术会议(ICEPT) - 通过静电纺丝纤维棒增强量子点转换LED的光学性能

    摘要： 量子点（QDs）因其卓越性能在商用白光发光二极管（LEDs）领域备受关注。然而，量子点存在光散射能力差的问题，限制了其发光效率的提升。本研究设计了一种通过静电纺丝纤维棒构建的新型散射结构，以提高量子点在封装应用中的使用效率。在研究纯纤维棒薄膜的漫反射特性后，将其加入量子点转换型LED组件中以测试光学性能。结果表明：当纤维棒质量比为0.065%时，与传统结构相比，该方案使光通量提升了3.42%。

    关键词： 静电纺丝、纤维棒、量子点转换LED组件、散射

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 多孔Nb2O5-TiO2 n-n结纳米纤维的乙醇传感性能及降低的传感器电阻

    摘要： 通过简单的静电纺丝法合成了具有不同铌摩尔比的一维（1D）多孔Nb2O5-TiO2 n-n结纳米纤维。由于在TiO2纳米纤维中引入Nb2O5，观察到平均晶粒尺寸减小，比表面积相应增大。与纯TiO2纳米纤维相比，Nb2O5-TiO2纳米纤维表现出更高的乙醇传感响应和更低的电阻。最佳工作温度从纯TiO2的300°C降至Nb2O5-TiO2的250°C。当Nb2O5含量为6 mol%时，Nb2O5-TiO2展现出最佳传感性能，在250°C下对500 ppm乙醇的响应值最高达21.64，是纯TiO2纳米纤维在300°C时响应值的2.79倍。基于Nb2O5-TiO2的传感器电阻降低归因于Ti4+被Nb5+离子取代以及Nb2O5纳米颗粒与TiO2纳米颗粒间形成n-n结。Nb2O5-TiO2纳米纤维增强的传感机制主要归因于：Ti4+被Nb5+离子取代、n-n结的形成、高比表面积及小晶粒尺寸共同导致的电阻调制增强效应。

    关键词： 气体传感器、n-n结、静电纺丝、五氧化二铌、二氧化钛

    更新于2025-11-14 17:15:25

  • 掺镁钙钛矿LaNiO<sub>3</sub>纳米纤维作为可充电锌空气电池的高效双功能催化剂

    摘要： 高效耐用的氧还原反应（ORR）与氧析出反应（OER）双功能催化剂对可充电锌空气电池至关重要。本研究通过简易电纺法结合后续煅烧工艺制备了镁掺杂钙钛矿LaNiO3（LNO）纳米纤维（LNMO NFs）。与原始LNO NFs相比，LNMO NFs表现出更正的半波电位（0.69V）和在10 mA cm-2电流密度下更低的过电位（0.45V）。作为锌空气电池空气电极时，LaNi0.85Mg0.15O3 NFs催化剂使电池在5 mA cm-2电流密度下展现出809.9 mAh g-1的高比容量，并在10 mA cm-2电流密度下保持超过110小时的优异循环稳定性。DFT计算表明LNMO表面比LNO具有更强的氧结合能力，这解释了实验中观察到的OER活性增强现象。结果表明LNMO NFs是锌空气电池用高效耐用的双功能催化剂。

    关键词： 双功能催化剂、镁掺杂LaNiO3纳米纤维、静电纺丝、密度泛函理论计算、锌空气电池

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 用于低温下选择性乙醇检测的紫外光激活多孔Zn2SnO4纳米纤维

    摘要： 通过静电纺丝技术制备了具有高比表面积的多孔三元Zn2SnO4纳米纤维。以这些多孔Zn2SnO4纳米纤维作为传感活性层，在低温下展现出紫外光激活的乙醇传感响应。在130°C的低温条件下，乙醇响应值高达32.5，计算得出的检测限低至1.6 ppm。该传感器在紫外光照射下表现出良好的乙醇选择性和稳定性。光生电子与吸附的氧分子反应形成活性O?物种[O?(hν)]，这有助于增强Zn2SnO4纳米纤维的电阻调制能力和低温乙醇响应性能。

    关键词： Zn2SnO4，半导体，静电纺丝，紫外照射，传感器

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 负载Pt-Ni2P纳米颗粒的电纺碳纳米纤维作为染料敏化太阳能电池的高效对电极

    摘要： 首次成功合成了以铂和磷化镍纳米颗粒（Pt-Ni2P/CNs）为载体的碳纳米纤维，并将其作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的对电极进行研究。通过静电纺丝纳米纤维的稳定化和碳化制备铂与磷化镍纳米颗粒，随后通过氧化还原反应在所得碳纳米纤维表面可控生长Pt和Ni2P纳米颗粒。一系列电化学测试分析证实，与单一碳纳米纤维和铂材料相比，Pt-Ni2P/CNs复合材料同时具备更优异的电催化活性和更强的导电性。因此，采用该复合对电极的DSSCs展现出卓越的光伏性能（光电转换效率达9.11%），显著高于传统Pt/CNs对电极（光电转换效率8.35%），这归因于碳纳米纤维的高导电性与Pt/CNs纳米颗粒优异电催化活性的协同效应。

    关键词： 对电极、静电纺丝、染料敏化太阳能电池、铂和二磷化镍纳米颗粒、氧化还原反应

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 通过原子转移自由基聚合（ATRP）制备的多臂聚合物及其作为氧传感器和压敏涂料的电纺薄膜

    摘要： 采用可控活性聚合技术——原子转移自由基聚合（ATRP）制备了具有四臂聚合物结构的新型氧/压敏涂料（PSPs）。由聚异丁基甲基丙烯酸酯-共聚-三氟乙基甲基丙烯酸酯（PolyIBMA-co-PolyTFEM）构成的聚合物作为铂卟啉类磷光探针的基质，这些探针被共聚于基质中。通过1H-NMR、19F-NMR和GPC对聚合物进行表征以证实其成功制备。研究了聚合物结构（包括对氧和/或压力的灵敏度及响应时间等传感活性）的影响，结果表明具有合适组成（即P3）的共聚物具有最高灵敏度。同时探究了聚合物结构对氧响应时间的影响。为增加聚合物表面积以进一步提升传感灵敏度，采用静电纺丝法制备了具有微球状或纤维状结构的薄膜，并通过SEM观察静电纺丝涂覆膜的形貌。结果显示，与相应喷涂板相比，静电纺丝涂覆膜对氧和压力的响应性能更优。这是首次应用可控活性聚合方法制备多臂结构PSPs，将拓宽PSP功能材料的设计策略。

    关键词： 氧传感、压敏涂料、静电纺丝、多臂聚合物、原子转移自由基聚合

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过静电纺丝调控PMMA纤维表面电位以增强摩擦电性能

    摘要： 摩擦纳米发电机依靠具有不同电子亲和力的材料间接触产生的表面电荷转移来将机械能转化为可用电能。因此，调控聚合物材料的表面化学特性可显著提升摩擦发电性能。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一种常用于医疗领域的生物相容性聚合物，但根据经验性材料电子施受倾向排序的摩擦电序中，其处于中间位置的特性使其不适用于摩擦纳米发电机。本研究证明：通过调控电纺制备过程中施加电压的极性，可定制化改变电纺PMMA纤维的表面电位，从而相比传统旋涂PMMA薄膜显著提升其摩擦发电性能。利用X射线光电子能谱验证了电纺PMMA纤维表面化学特性的变化，并通过开尔文探针力显微镜观测到该变化与表面电位改变直接相关。实验证实了电纺PMMA纤维摩擦发电能量采集能力的增强，表明这种表面电位调控方法也可更广泛地应用于其他材料以提升摩擦发电性能。

    关键词： 能量收集、摩擦发电机、表面化学、开尔文探针力显微镜、静电纺丝、聚甲基丙烯酸甲酯

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 压电纳米颗粒改性电纺PVDF纳米纤维膜的纳米力学、力学响应与表征

    摘要： 纳米纤维膜在净水和压电纳米发电机应用中的无限可能性，凸显了理解其纳米力学响应的重要性。本研究采用静电纺丝法制备了掺杂0.01、0.05和0.1 wt%氧化锌纳米颗粒的聚偏氟乙烯（PVDF）电纺纳米纤维薄膜。通过场发射扫描电子显微镜、热重分析、水接触角测试、单轴拉伸试验和纳米压痕技术对PVDF纳米复合纤维薄膜进行了表征。研究了微量压电纳米颗粒对纳米复合纤维薄膜形貌、水接触角、动态水接触角、压电性能、热稳定性及机械稳定性的影响。采用纳米压痕技术在纳米纤维毡不同位置测试PVDF/ZnO纳米纤维薄膜的纳米级力学性能，以考察膜的弹塑性行为。最终获得的ZnO纳米颗粒改性纳米纤维膜呈现纳米级纤维结构，具有显著亲水性及优异的热学、力学与压电性能。当聚合物掺杂0.1 wt% ZnO纳米颗粒时，纳米纤维薄膜的熔融温度提升2%（170-173°C）、拉伸强度提高20%（2.418 MPa）、弹性模量增加18%（2.418 GPa）、硬度增大60%（235 MPa），压电系数达到13.42 pC/N，显示出显著增强的热学、力学及纳米力学响应。这些纳米尺度特性的认知对开发传感器与执行器、生物医学、能量收集及水过滤装置具有重要价值。

    关键词： 薄膜、纳米机械响应、纳米纤维、聚偏氟乙烯、压电纳米颗粒、静电纺丝

    更新于2025-09-23 15:23:52