中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心
- 作品数：181 被引量：204H指数：7
- 相关机构：中国科学院深圳先进技术研究院清华大学生命科学学院安徽大学物质科学与信息技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术化学工程医药卫生更多>>
- 基于相干多普勒激光雷达的风雨同时探测被引量：3
- 2020年
- 多普勒测风激光雷达是一种有效的具有高时空分辨率的遥感测风仪器。然而,由于雨滴反射的干扰信号,在雨天条件下进行精确的风廓线测量是一个挑战,但是这也为探测降雨提供了一种可能。在这项工作中,一台垂直指向的1.5μm全光纤相干多普勒激光雷达被应用于风和雨的同时探测。由于相干多普勒激光雷达能够进行精确的频谱测量,因此在下雨天,它可以同时检测到气溶胶和雨滴的回波信号。具有速度差异的气溶胶和雨滴的回波信号会导致多普勒频谱出现两个峰值,从而可以根据频谱宽度来识别降雨事件。通过双高斯模型拟合多普勒频谱,可以获得两个速度,分别为风速和雨速。与微雨雷达结果的对比验证了多普勒激光雷达探测降雨的能力,同时也降低了多普勒激光雷达在雨天条件下风速的错误探测概率。
- 魏天问夏海云
- 关键词：相干激光雷达遥感测风测雨
- Fe1（OH）x-Pt界面单位点的精细设计及其在CO优先氧化反应中的应用研究
- ＜正＞质子交换膜燃料电池,以氢气作为燃料,能量转化效率高,清洁"零"排放,具有广阔的应用前景,尤其是交通运输领域。然而,目前工业氢源主要是来自烃类和醇类的水蒸汽重整、水煤气变换反应等,含有0.5～2%的微量CO杂质气体,...
- 曹丽娜刘炜罗其全韦世强杨金龙路军岭
- 关键词：原子层沉积
- 文献传递
- 基于太赫兹时域光谱技术的黄酮类化合物研究被引量：7
- 2020年
- 黄酮类化合物常以游离或糖苷形式广泛存在于植物体内的一大类多酚物质,具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抑制肿瘤生长等药理作用,作为一种重要的中药活性成分,其具有较高的药用价值和开发前景。利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)研究了8种常见的黄酮类化合物(黄芩素、槲皮素、柚皮素、大豆素、黄芩苷、葛根素、染料木素和天麻素)在0.2~2.5 THz波段的生物分子特性,结果表明这些黄酮类物质在太赫兹波段具有明显不同的特征吸收峰,并研究了它们在78~320 K范围内随温度变化的太赫兹吸收特性,结果显示随着温度的降低,特征吸收峰逐渐增强,并且吸收峰频率位置发生蓝移。另外,通过化学计量学方法结合太赫兹吸收谱对黄酮类物质进行定性鉴别和定量分析研究,首先利用主成分分析(PCA)提取光谱特征变量,然后将前五个主成分分量作为支持向量机(SVM)的输入变量建立分类模型,通过优化模型选择最优参数,最终得到100%的分类准确度。另外,采用偏最小二乘回归(PLSR)模型和人工神经网络(ANN)模型对淀粉中含有不同浓度含量的黄酮类物质进行定量分析,经过对比这两种方法, ANN模型得到了最高的预测精度,其中,柚皮素和大豆素在预测集中的浓度预测相关系数分别为R^2=0.994 4,R^2=0.996 4,均方根误差分别为RMSE=1.932 5, RMSE=1.544 1。综上所述,利用THz-TDS技术研究了黄酮类物质在太赫兹波段的生物分子特性,并结合化学计量学方法为黄酮类物质提供了一种快速、有效、无损的定性鉴别和定量分析方法,在中草药的检测方面具有潜在的应用价值,对其他生物分子的研究也具有较强的借鉴意义。
- 殷明王建林黄浩亮黄秋萍杨萌萌傅正平陆亚林
- 关键词：黄酮类化合物太赫兹时域光谱化学计量学
- 传统拖染施胶工艺下骨胶用量对宣纸物理性能的影响被引量：2
- 2023年
- 熟宣加工过程中,施胶剂会对宣纸性能产生显著影响。基于传统拖染施胶工艺,以质量分数为0.5%~2.5%的骨胶水作为施胶剂对生宣进行表面施胶,探讨骨胶用量对宣纸外观、施胶程度、结构和力学性能的影响。实验结果显示:熟宣的D65亮度与骨胶质量分数呈线性负相关,表明骨胶自身呈淡黄色且胶液质量分数的梯度递增是影响熟宣光学性能及外观的主导因素。宣纸施胶前后总色差(ΔE)随骨胶质量分数升高而增加,胶液质量分数≥1.5%时即产生轻微可视色差。骨胶水施胶可有效抑制生宣的吸水性以满足熟宣的实用需求,骨胶质量分数>1.5%后熟宣的疏水特性显著增强。熟宣的厚度和定量随骨胶质量分数升高明显增加,紧度值有所降低,反映了施胶的有效性,其中骨胶的附着是改变宣纸厚度和定量的直接原因,此外纸张在施胶过程中被胶液浸润-自由干燥过程以及骨胶分子吸水膨胀-干燥收缩等多种应力共同参与了宣纸立体结构和尺寸的改变。当骨胶质量分数≤2.0%时,骨胶对宣纸纤维孔隙具有明显填充作用,熟宣随骨胶质量分数增加表现出更高的强度、弹性和柔韧性,这一作用来源于宣纸内部纤维-骨胶体系带来的更多有效结合及更高的键合强度,继续提高骨胶质量分数,宣纸内部孔隙结构的有效填充已达到饱和,施胶对宣纸机械性能的提升作用开始减弱。因此,在熟宣实际加工过程中,骨胶质量分数不宜超过2.0%,即可实现对熟宣纸页物理性能的有效提升和改变。
- 卢郁静谭静付小航黄晶丁延伟陈彪
- 关键词：宣纸施胶度孔隙结构抗张性能
- 利用超快二维电子光谱实现物质亚表面的层析分辨
- 2023年
- 物质的表面区域除了最外层表面之外,通常还包含亚表面.亚表面的分子及电子结构与最外表面存在差异,且能够对表面能量及电荷转移过程产生决定性的影响.因此,具有层析分辨能力的新方法的开发对于表面科学技术发展具有重要意义.尽管光谱学方法可以用于解析分子结构,但是它们的空间分辨率往往远大于分子层间距,因此无法在空间上区分不同分子层.同时,谱线展宽效应使得在频域实现层析分辨也极具挑战,从而阻碍了层间结构演化和能量转移动力学过程的探测、本文讨论如何利用超快二维电子光谱来实现吸收频率和能量转移动力学的层析分辨.通过二维光谱数值模拟,研究了两种层状体系,表面:亚表面:体相,以及附着分子层:表面:亚表面:体相.模拟中预设了由层间耦合所导致的体相到表面的定向能量转移速率.由于激发能量从亚表面到表面的转移时间短于从体相到表面所需时间,因此在某个特定时间窗口内,来自于亚表面的非对角峰信号占据绝对主导,能够被有效提取.模拟结果表明通过分析非对角峰差谱,最外表面、亚表面以及体相的不同激发频率能够得到解析.相对于三层体系,四层体系的非对角峰远离对角峰的干扰,可以更好地实现层析分辨.
- 李东海罗毅
- 关键词：亚表面
- 2D/3D钙钛矿异质结中多重量子阱的形成使声子瓶颈效应失效
- 2023年
- 声子瓶颈效应对有机-无机杂化钙钛矿光电性能的重要性已经广为认知.虽然在2D/3D异质结构中经常产生随机分布的多重量子阱结构,但人们对2D/3D钙钛矿异质结构中多重量子阱的形成对声子瓶颈效应的影响知之甚少.本文使用2D有机-无机杂化钙钛矿(NH_(3)(CH_(2))_(8)NH_(3)PbI_(4))去钝化3D有机-无机杂化钙钛矿,构建了2D/3D钙钛矿异质结构,并通过光致发光光谱和飞秒光泵浦太赫兹探测光谱研究了其激子和载流子动力学.观察到了多重量子阱结构的形成,并建立了激子形成时间、热载流子冷却速率和有效电荷载流子迁移率之间的结构-动力学-性能的构效关系.多重量子阱结构的形成可使声子瓶颈效应失效,并且调控2D/3D钙钛矿异质结的光电性能.该工作为构建2D/3D钙钛矿异质结构策略中认识能带排列和声子瓶颈效应的重要性提供有价值的信息.
- 杨哲朱仁龙郑晓萱裴权炳谈军军叶树集
- MAu_(24)(SR)_(18)(M=Pd,Pt)纳米团簇的的激子和振动动力学研究
- 2023年
- 掺杂金属纳米团簇的光学性质因为其在生物探针和光催化等方向的应用受到广泛关注.MAu_(24)(SR)_(18)团簇的光致发光和激发态过程复杂,其机制尚不清楚.本文利用超快光谱探究了两种掺杂金属纳米团簇MAu_(24)(SR)_(18)(M=Pd,Pt,SR为苯乙硫醇)的激子和相干振动动力学.与未掺杂的Au_(25)(SR)_(18)团簇相比,Pd和Pt掺杂导致激子寿命显著降低几个数量级.研究发现PtAu_(24)(5 ps)和PdAu_(24)(30 ps)超短的激子寿命来源于超小的能隙(Eg=0.3eV).在两个掺杂金属团簇中,都观测到显著的来自金核的相干振荡(2.4 THz),表明这些相干振荡在超短激子寿命下依然能稳定存在.理解掺杂金属纳米团簇的激子和振动动力学将为设计这些类似分子的纳米材料提供新思路.
- 吴燕珍刘旭孔洁张伟祝艳周蒙
- 关键词：纳米团簇
- 磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用
- 2019年
- 在过去的几年中,磁性纳米材料的快速发展对生物医学变革产生了巨大的影响。作为磁性纳米材料家族重要的一大分类,纳米级铁基氧化物由于其良好的生物相容性、表面易功能化、独特的磁学性质等特点,在生物医学相关领域展现出巨大的应用前景。本综述围绕磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用,介绍了近年来其在磁分离、磁性药物靶向(magnetic drug targeting,MDT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、磁性粒子成像(magnetic particle imaging,MPI)、磁响应药物释放、磁流体热疗(magnetic fluid hyperthermia,MFH)等领域的研究进展,并对铁基氧化物纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望。
- 汪星宇王辉陈乾旺
- 关键词：生物医学应用磁靶向生物成像癌症治疗
- 基于神经网络势与增强采样的气相水团簇成核过程研究
- 2022年
- 由于气相分子密度低,对气相成核过程的理论模拟往往需要很大的计算量.为了提高模拟效率,本工作将神经网络势与增强采样技术结合,并以水团簇成核为例进行了研究.采用密度泛函理论方法对不同尺寸的水团簇进行了能量和力的计算,并由此训练出一套能较好描述水团簇体系相互作用的神经网络势.将这个势应用于蒙特卡洛模拟并结合多种增强采样方法,实现了在不同尺寸水团簇之间的随机行走,由此可得到水团簇在特定条件下的概率分布以及吉布斯自由能.通过后续的蒙特卡洛模拟结合伞形采样和变分过渡态理论,可以进一步计算出不同水团簇的水分子蒸发速率.观察到了四聚体到五聚体的自由能和蒸发速率的突变现象.结构分析表明虽然五聚体的最低能量构型是二维环状结构,但是在有限温度下五聚体中三维氢键网络已经开始形成.这导致了在四聚体过渡到五聚体时的异常.本工作提供的第一性原理精度下对气相水团簇成核进行研究的方法可以推广到更为复杂的多组分体系,为研究大气颗粒物形成机理奠定了基础.
- 徐森吴丽铃李震宇
- 关键词：神经网络成核
- 团簇动态相变催化被引量：1
- 2020年
- 识别和表征催化活性位点对于理解活性的起源至关重要。随着原位光谱,显微成像技术以及理论计算的发展使我们可以得到几个原子特殊排列组成的活性位的构效关系。然而,在探索更具挑战性的催化剂的活性位点方面研究进展甚微,对于这些催化剂来说,催化剂结构对环境极度敏感,在反应过程中结构是处于不断变化的1-4。
- 杨金龙
- 关键词：催化剂结构活性位构效关系团簇动态相变
