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发光学报 2023年第3期44卷 518-527页

作者：张伟郑伟李凌云黄萍陈学元中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福建福州350108 福州大学材料科学与工程学院先进材料技术重点实验室福建福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福建福州350108

全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd^(2+)掺杂的Cs_(2)ZnCl_(4)新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光... 详细信息

全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd^(2+)掺杂的Cs_(2)ZnCl_(4)新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光激发下,呈现565 nm的宽带、长寿命(11.4 ms)发光,荧光量子产率达到46.0%。通过变温高分辨光谱测试分析,证明了其发光来源于Cd^(2+)的3E→^(1)A_(1)禁戒跃迁,并且在低温下(<170 K)还观测到局域态激子的发光及其到Cd^(2+)的高效能量传递过程。此外,该材料还展现出优异的抗热猝灭性能,150℃温度下的发光强度依然保持室温时的90.0%。本工作为Cd^(2+)掺杂金属卤化物的激发态动力学提供了新发现,也为新型高效零维金属卤化物发光材料的设计开发提供了新思路。

关键词：金属卤化物 Cs_(2)ZnCl_(4) 镉掺杂光致发光激发态动力学

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基于[LnMo_(12)]二十面体的三维稀土钼酸盐骨架的合成、结构及荧光性能(英文)

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无机化学学报 2023年第11期39卷 2209-2218页

作者：黄敏卓陈婷路自修王维黄有桂福建师范大学化学与材料学院福州350002 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福州350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所稀土光电功能材料厦门重点实验室厦门361021 中国科学院大学福建学院福州350002

通过缓慢蒸发溶剂法合成了2例新的三维稀土钼酸盐:[Ln(H_(2)O)_(3)]_(3)[LnMo_(12)O_(42)]·xH_(2)O,其中Ln=Eu(1)、Tb(2),x=7(1),10.17(2)。这2种稀土钼酸盐中都含有新颖的二十面体[LnMo_(12)O_(42)]构建单元,该单元通过与{LnO_(9)}多面体进一步连接形成三维网络。光致发光测试表明,化合物1和2显示出明显不同的发射特征,这与Eu^(3+)和Tb^(3+)离子的不同能级跃迁密切相关。化合物1表现出较强的红色发射(CIE色度坐标为(0.66,0.33))、高发光强度、较大的荧光量子产率(约60%),对应于从5D0到^(7)F_(J)(J=4、3、2、1、0)的跃迁;化合物2表现出浅绿色发射(CIE色度坐标为(0.34,0.60)),对应从^(5)D_(4)到^(7)F_(J)(J=6、5、4、3)的能级跃迁,其发光强度较弱和荧光量子产率较低(约20%)。有趣的是,一定量的Tb^(3+)引入和大量溶剂分子的存在导致化合物2发生部分荧光猝灭,但对化合物1的荧光几乎没有影响。

关键词：稀土钼酸盐晶体结构光致发光荧光淬灭配位化学荧光粉

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稀土掺杂无机纳米晶及其时间分辨荧光生物检测应用

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中国稀土学报 2021年第1期39卷 35-57页

作者：张文黄萍委娇娇郑伟陈学元中北大学理学院山西太原030051 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室结构化学国家重点实验室福建福州350002 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福建福州350108

时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化... 详细信息

时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针。利用稀土纳米探针的长寿命发光,结合时间分辨探测技术,可以有效抑制短寿命的背景荧光干扰,显著提高生物检测的灵敏度和信噪比。本文系统地介绍了稀土掺杂无机纳米晶独特的发光性能及其作为时间分辨纳米荧光探针在疾病标志物体外检测方面的最新研究进展,并对该领域的未来发展方向和趋势进行了深入探讨。

关键词：稀土发光时间分辨荧光纳米探针生物检测疾病标志物

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基于阳极甘油氧化电催化的碱/酸混合电解制氢研究

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电化学 2023年第2期29卷 29-38页

作者：冯辛刘博文郭可鑫范林丰王根香次素琴温珍海南昌航空大学江西省持久性污染物控制与资源循环利用重点实验室江西南昌330063 中国科学院福建物质结构研究所中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福建福州350002

耦合可再生电能的电解水制氢是一项极具前景的绿氢技术,该技术仍受限于阳极析氧反应(OER)动力学慢、过电位高等问题的限制。在阳极端采用热力学更容易的电氧化反应代替OER,可大幅降低电耗并且在阳极端获得增值产物,是电解制氢的一种新... 详细信息

耦合可再生电能的电解水制氢是一项极具前景的绿氢技术,该技术仍受限于阳极析氧反应(OER)动力学慢、过电位高等问题的限制。在阳极端采用热力学更容易的电氧化反应代替OER,可大幅降低电耗并且在阳极端获得增值产物,是电解制氢的一种新策略。甘油作为生物柴油生产的主要副产品且产能过剩,其电催化氧化(GOR)理论电位比OER低。基于此,本研究工作报道了一种耦合酸性析氢反应(HER)与碱性GOR的混合酸/碱双电解液的制氢电解器,其以泡沫镍(NF)支撑Co_(3)O_(4)纳米片(NS)电极(Co_(3)O_(4)·NSs/NF)为阳极,商用碳载铂修饰碳布电极为阴极。在阳极端,Co_(3)O_(4)·NSs/NF对GOR电催化表现出较低的过电位和转化为甲酸盐的高选择性。在该混合酸/碱双电解液电解槽中,仅仅需要额外施加0.55 V的外加电压,即可达到10 mA·cm^(-2)的产氢电解电流密度,并可以在阳极将甘油高选择性地转化为甲酸盐,其中产氢的法拉第效率接近100%。本研究工作为电解制氢提供了一条节电、阳极增值转化的技术路线。

关键词：自支撑电极甘油电氧化电催化酸/碱双电解液电解制氢

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电化学中和能电池

电化学中和能电池

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中国化学会第十五届固态化学与无机合成学术会议

作者：李燕温珍海中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室中国科学院福建物质结构研究所

酸碱中和反应中,其化学反应能量通常以热能的形式释放出来,这些能量很难收集利用。如何通过设计对酸-碱敏感的电化学反应,将酸碱中和反应的中和能（H++OH-=H2O,ΔG=-79 KJ mol-1,E=0.828 V）以电化学能收集加以利用,对发展各种电化学能... 详细信息

酸碱中和反应中,其化学反应能量通常以热能的形式释放出来,这些能量很难收集利用。如何通过设计对酸-碱敏感的电化学反应,将酸碱中和反应的中和能（H++OH-=H2O,ΔG=-79 KJ mol-1,E=0.828 V）以电化学能收集加以利用,对发展各种电化学能源存储与转换器件具有重要意义。在此,我们设计了一种基于析氢反应（HER）和氢氧化反应（HOR）的电化学中和能电池,该电池设计在阳极的碱性电解液中发生氢氧化反应,产生的电子通过外电路传递到浸入到酸性电解液的阴极并驱动析氢反应,在外电路形成回路,电池内部分别通过阴、阳离子在双极性膜的传输。基于此,我们开发了对HER和HOR具有优异催化性能的石墨烯载硫化钌双功能催化剂,所制备的电化学中和能电池最大功率密度为37.7 mW cm,电流密度为88.1 mA cm,开路电压为0.82 V。

关键词：析氢反应氢氧化反应电化学中和能可持续能源

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电化学中和能电池

电化学中和能电池

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第十五届固态化学与无机合成学术会议

作者：李燕温珍海中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室中国科学院福建物质结构研究所福建福州福建350002

酸碱中和反应中,其化学反应能量通常以热能的形式释放出来,这些能量很难收集利用.如何通过设计对酸-碱敏感的电化学反应,将酸碱中和反应的中和能(H++OH-= H2O,ΔG =-79 KJ mol-1,E = 0.828 V)以电化学能收集加以利用,对发展各种电化学... 详细信息

酸碱中和反应中,其化学反应能量通常以热能的形式释放出来,这些能量很难收集利用.如何通过设计对酸-碱敏感的电化学反应,将酸碱中和反应的中和能(H++OH-= H2O,ΔG =-79 KJ mol-1,E = 0.828 V)以电化学能收集加以利用,对发展各种电化学能源存储与转换器件具有重要意义.在此,我们设计了一种基于析氢反应(HER)和氢氧化反应(HOR)的电化学中和能电池,该电池设计在阳极的碱性电解液中发生氢氧化反应,产生的电子通过外电路传递到浸入到酸性电解液的阴极并驱动析氢反应,在外电路形成回路,电池内部分别通过阴、阳离子在双极性膜的传输.基于此,我们开发了对HER和HOR具有优异催化性能的石墨烯载硫化钌双功能催化剂,所制备的电化学中和能电池最大功率密度为 37.7 mW cm-2,电流密度为88.1 mA cm-2,开路电压为 0.82 V.

关键词：析氢反应氢氧化反应电化学中和能可持续能源

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基于固态电解质膜的软包电池制备与初步表征

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电池工业 2024年第3期28卷 157-162页

作者：吴勇民马尚德田文生吴晓萌朱蕾白羽孟玉凤顾梅嵘张伟温珍海靳俊杨丞上海空间电源研究所空间电源全国重点实验室上海200245 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福建福州350002 中国科学院上海硅酸盐研究所能量转换材料重点实验室上海200050

固态电池安全性高、可适应高比能正负极,是蓄电池发展的方向,但存在固相界面阻抗大、界面结构稳定性差等问题。为了快速评估固态电池技术在实用型蓄电池中的作用,本文采用流延法制备了在50℃下离子电导率为6.16×10^(-4)S/cm的固态... 详细信息

固态电池安全性高、可适应高比能正负极,是蓄电池发展的方向,但存在固相界面阻抗大、界面结构稳定性差等问题。为了快速评估固态电池技术在实用型蓄电池中的作用,本文采用流延法制备了在50℃下离子电导率为6.16×10^(-4)S/cm的固态电解质膜。以高镍三元为正极、石墨为负极,制备了质量为1.1214 g、容量为53.44 mAh的微型软包电池和容量为7252.8 mAh的大容量软包电池。微型软包电池实现了5 C高倍率的放电和150次循环,大容量软包电池在放电深度(DOD)为13.78%时,实现了439次循环充放电。以上结果说明固态电解质膜满足在锂离子电池中使用的要求,然而这些电池的界面构筑仍有不足之处。基于本文结果,通过对固态电解质膜材料、电池化成制度等进行改进,有望促进高性能电池的研发。

关键词：固态电解质膜流延法软包电池锂离子电池

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低铂质子交换膜燃料电池的单电池测试与工艺优化

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南昌大学学报（工科版） 2021年第2期43卷 109-113,136页

作者：刘涛孙峰黄美华福州大学石油化工学院福建福州350108 福州大学化学学院福建福州350108 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室中国科学院福建物质结构研究所福建纳米材料重点实验室福建福州350116

由于铂的稀缺性,开发低铂负载的电催化剂来提高铂的利用率,对质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的商业化具有重要意义。低铂载量膜电极的表面结构发生了很大的变化,物性参数的变化对实验室膜电极的测试带来了诸多影响。鉴于此,对低铂载量催化... 详细信息

由于铂的稀缺性,开发低铂负载的电催化剂来提高铂的利用率,对质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的商业化具有重要意义。低铂载量膜电极的表面结构发生了很大的变化,物性参数的变化对实验室膜电极的测试带来了诸多影响。鉴于此,对低铂载量催化剂膜电极(MEA)的制备手段和测试工艺参数的优化变得十分紧迫。采用自制的质量分数为9%的铂,以碳纳米管为载体的铂基催化剂为测试对象,采用超声喷涂的方法制备膜电极。以此为基础,得出了电池在温度80℃、阴极空气流速500 mL·min^(-1)、背压150 kPa、每毫克催化剂添加5.5μL Nafion溶液以及结构完整的碳纳米管催化剂颗粒的测试条件下可以取得理想的测试结果。为低铂载量燃料电池的实验室测试提供了新的方法和思路。

关键词：燃料电池铂基催化剂膜电极碳纳米管

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(La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2)CrO3:溶胶凝胶法制备新型多孔导电高熵陶瓷

(La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2)CrO3:溶胶凝胶法制备新型多孔导电高...

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中国稀土学会2020学术年会暨江西(赣州)稀土资源绿色开发与高效利用大会

作者：张雪松薛丽燕杨帆邵志恒福州大学石油化工学院中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室中国科学院福建物质结构研究所福建省清洁核能系统燃料与材料联合重点实验室厦门稀土材料研究所

本研究中采用溶胶-凝胶法合成了具有高构型熵的(LaYNdGdSr)CrO粉末,在相对温和的实验条件下获得了晶粒细小均匀,元素均匀分散的高熵陶瓷粉体。通过添加纤维素纳米晶制备了具有良好导电性和高孔隙率的新型多孔导电高熵陶瓷。当陶瓷的孔... 详细信息

本研究中采用溶胶-凝胶法合成了具有高构型熵的(LaYNdGdSr)CrO粉末,在相对温和的实验条件下获得了晶粒细小均匀,元素均匀分散的高熵陶瓷粉体。通过添加纤维素纳米晶制备了具有良好导电性和高孔隙率的新型多孔导电高熵陶瓷。当陶瓷的孔隙率为38.90%时,室温电阻率约为6.6743Ω·cm。实验结果表明,随着孔隙率的增加,电阻率增加,热导率随之降低。之所以呈现这样的趋势,是因为孔隙率的增加导致颗粒的连接减少、空气所占比例变大。因此,电子空穴在通过连接处时承受了更大的电阻。

关键词：高熵陶瓷稀土溶胶-凝胶法导电多孔

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离子型稀土矿放射性废渣的回收研究

离子型稀土矿放射性废渣的回收研究

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中国稀土学会2020学术年会暨江西(赣州)稀土资源绿色开发与高效利用大会

作者：苏佳孙晓琦中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建纳米材料重点实验室中国科学院海西研究所厦门稀土材料研究所福建省稀土工程技术研究中心中国科学院大学赣州稀土集团有限公司

离子型稀土矿生产过程中所产生的放射性废渣问题一直被忽视或重视程度不足,由于废渣体积大、组成复杂,缺少有效的处置措施,被随意丢弃或堆放渣库中。随着离子型稀土矿原矿的持续开采,废渣衍生的问题也日益凸显,安全风险系数较高。本报... 详细信息

离子型稀土矿生产过程中所产生的放射性废渣问题一直被忽视或重视程度不足,由于废渣体积大、组成复杂,缺少有效的处置措施,被随意丢弃或堆放渣库中。随着离子型稀土矿原矿的持续开采,废渣衍生的问题也日益凸显,安全风险系数较高。本报告聚焦离子型稀土矿原矿开采过程中的固体废渣,以化学处理的方式降低废渣的放射性危害,减小废渣的体积,从而解决固体废渣积累量多、管理难的问题。同时,在从废渣的浸出液中分离放射性元素钍的基础上,也研究了稀土元素进行了回收富集,从而实现废渣资源化。具体的报告内容如下:1、废渣浸出的探究。结合离子型稀土从稀土矿到氧化物的生产过程,分析了稀土废渣的产生及对其进行了物相分析;探究了废渣的浸出条件,如浸出液酸度、液固比。提出了一个针对废渣的分段浸出工艺流程,提高了酸的利用率和稀土元素的浸出率。2、从废渣浸出液中分离钍和回收稀土的研究。废渣浸出液中所含有的金属离子种类多,成分复杂,放射性元素浓度较低。针对废渣浸出液特点,按照优先分离放射性元素后回收稀土的思路,以工业化为目标,探究了3种不同的回收方式。(1)、探究了N1923在盐酸溶液中分离钍的条件,如硫酸根浓度、溶液酸度等,开展了用N1923从废渣盐酸浸出液中分离钍和用C572富集稀土元素的模拟实验。(2)、探究了POAA在盐酸溶液中分离钍的条件,如溶液酸度等,提出了用未皂化的POAA分离钍,皂化的POAA萃取沉淀富集稀土的分离回收流程。(3)、探究了CA-12在盐酸溶液中萃取分离钍的条件,提出了用未皂化的CA-12分离钍,皂化的CA-12分别富集非钇稀土元素和钇。

关键词：离子型稀土矿放射性废渣钍稀土

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