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物理化学学报 2025年第3期41卷 26-38页

作者：林学宇王瑞琦董武杰黄富强北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心稀土材料化学与应用国家重点实验室中国科学院大学化学工程学院中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室

高能量密度、高功率密度的“双高”锂离子电池（LIBs）的实现依赖于创新突破高容量、高倍率及长循环寿命电极材料。插入型负极，以d0过渡金属氧化物为代表，含有强金属-氧键，表现出高循环稳定性和高倍率性能。然而，由于金属离子变价... 详细信息

高能量密度、高功率密度的“双高”锂离子电池（LIBs）的实现依赖于创新突破高容量、高倍率及长循环寿命电极材料。插入型负极，以d0过渡金属氧化物为代表，含有强金属-氧键，表现出高循环稳定性和高倍率性能。然而，由于金属离子变价较少，其比容量相对较低。转化-合金型负极，以p区金属氧化物为代表，具备高理论比容量，但嵌锂过程中的相团聚和体积膨胀易导致容量快速衰减和倍率性能不佳。通过引入插入型或转化型功能基元构建双金属氧化物负极，可以优化电极中的电子/离子传导，从而改善循环性能和倍率性能，有望实现负极材料高容量、高倍率及长循环的统一。本文通过对各类金属氧化物中的化学键及电子结构特征进行分析，并提出一种新的图示表达方式，将负极锂离子插脱嵌的电化学反应储能过程表达为态密度（DOS）图示。文章阐述了双金属氧化物负极的多步储锂机制，并结合近期相关研究进展，为发展高容量、高倍率及高稳定的双金属化合物负极提供理论参考和实践依据。

关键词：锂离子电池负极材料双金属化合物储锂机制

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土壤释放大气活性含氮物种的研究进展

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矿物岩石地球化学通报 2020年第1期39卷 44-50,I0002,I0003页

作者：张文倩葛茂发佟胜睿贾晨辉李伟然张欣然中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190

土壤是大气活性含氮化合物(N2O、NOx、HONO和NH3)的重要来源。这些含氮物种释放到大气中与一次污染物发生反应,对大气氧化性和污染物的生消起到重要作用。土壤释放这些大气活性含氮物种涉及生物、化学、物理等多个过程,这些过程的反应... 详细信息

土壤是大气活性含氮化合物(N2O、NOx、HONO和NH3)的重要来源。这些含氮物种释放到大气中与一次污染物发生反应,对大气氧化性和污染物的生消起到重要作用。土壤释放这些大气活性含氮物种涉及生物、化学、物理等多个过程,这些过程的反应物和反应产物之间又存在复杂的相互作用。土壤的理化性质如土壤酸碱度、湿度、含水量等对这些含氮物种的释放量有重要影响。目前在量化上述活性含氮物种以及模拟评估土壤释放过程对空气质量的影响方面存在不足。本文概括了目前国际上有关土壤释放上述活性含氮物种的机制和影响因素的研究现状,指出未来的研究需要进一步完善土壤释放活性含氮物种的关键微观机理,揭示土壤释放过程对大气污染的影响机制,以期为提高空气质量提供科学指导。

关键词：土壤活性含氮物种大气污染

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用稻壳制备亚甲基蓝高吸附容量的超高比表面积活性炭

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无机材料学报 2021年第8期36卷 893-900,I0001-I0003页

作者：周帆毕辉黄富强中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 上海科技大学物理科学与技术学院上海200031 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

活性炭因具有高比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用于吸附水处理中的污染物。稻壳具有独特的组成和微观结构,是制备活性炭的优质碳源。以稻壳为原料,利用过饱和KOH溶液的预活化和活化双重作用,在不同温度下制备出超高比表面积活性炭。... 详细信息

活性炭因具有高比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用于吸附水处理中的污染物。稻壳具有独特的组成和微观结构,是制备活性炭的优质碳源。以稻壳为原料,利用过饱和KOH溶液的预活化和活化双重作用,在不同温度下制备出超高比表面积活性炭。随着活化温度的升高,活性炭的比表面积和总孔容逐渐增大。900℃下制得的活性炭具有超高比表面积,达到3600 m^(2)/g,总孔容为3.164 cm^(3)/g,明显优于商用活性炭(YP-80,比表面积为1310 m^(2)/g,总孔容为0.816 cm^(3)/g)。具有最高比表面积的稻壳活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量达到983 mg/g,几乎是YP-80(525 mg/g)的两倍。通过吸附动力学拟合,吸附亚甲基蓝的过程与拟二级动力学模型一致,表明该过程为化学吸附。

关键词：稻壳超高比表面积活性炭吸附亚甲基蓝

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聚集诱导发光

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化学进展 2022年第1期34卷 1-130页

作者：韩鹏博徐赫安众福蔡哲毅蔡政旭巢晖陈彪陈明陈禹池振国代淑婷丁丹董宇平高志远管伟江何自开胡晶晶胡蓉胡毅雄黄秋忆康苗苗李丹霞李济森李树珍李文朗李振林新霖刘骅莹刘佩颖娄筱叮吕超马东阁欧翰林欧阳娟彭谦钱骏秦安军屈佳敏石建兵帅志刚孙立和田锐田文晶佟斌汪辉亮王东王鹤王涛王晓王誉澄吴水珠夏帆谢育俊熊凯徐斌闫东鹏杨海波杨清正杨志涌袁丽珍袁望章臧双全曾钫曾嘉杰曾卓张国庆张晓燕张学鹏张艺张宇凡张志军赵娟赵征赵子豪赵祖金唐本忠华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室聚集诱导发光中心广东省分子聚集发光重点实验室广州510640 南京工业大学先进材料研究院南京211816 北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室北京100081 中山大学化学学院生物无机与合成化学教育部重点实验室广州510006 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 暨南大学化学与材料学院广州510632 吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室长春130012 南开大学生命科学学院药物化学与生物学国家重点实验室生物活性材料教育部重点实验室天津300071 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 哈尔滨工业大学(深圳)理学院深圳518055 中国地质大学(武汉)材料与化学学院生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 华东师范大学化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室上海200062 深圳大学材料学院AIE研究中心深圳518055 北京师范大学化学学院能量转换与存储材料北京市重点实验室北京100875 天津大学分子聚集态科学研究院天津300192 武汉大学化学与分子科学学院武汉430072 中国科学院大学化学科学学院北京101804 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室先进光子学国际研究中心光及电磁波研究中心杭州310058 清华大学化学系北京100084 西北工业大学柔性电子研究院生物医学材料与工程研究所西安710072 香港中文大学(深圳)理工学院深圳分子聚集体科学与工程研究院深圳518172 北京师范大学化学学院放射性药物教育部重点实验室北京100875 上海交通大学化学化工学院变革性分子前沿科学中心上海市电气绝缘与热老化重点实验室上海200240 郑州大学化学学院绿色催化中心郑州450001 香港科技大学化学系中国香港

聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士于2001年提出的一个科学概念,是指一类在溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显著增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光猝灭难题,具有重大的实际应用... 详细信息

聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士于2001年提出的一个科学概念,是指一类在溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显著增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光猝灭难题,具有重大的实际应用价值。从分子内旋转受限到分子内运动受限,从聚集诱导发光到聚集体科学,AIE领域已经取得了许多原创性的成果。在本综述中,我们从AIE材料的分类、机理、概念衍生、性能、应用和挑战等方面讨论了AIE领域最近取得的显著进展。希望本综述能激发更多关于分子聚集体的研究,并推动材料、化学和生物医学等学科的进一步交叉融合和更大发展。

关键词：聚集诱导发光聚集体科学分子内运动受限

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芳香化合物生成二次有机气溶胶的光学性质研究进展

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大气与环境光学学报 2022年第1期17卷 29-44页

作者：李坤王炜罡杜林葛茂发保罗谢尔研究所大气化学实验室瑞士菲利根5232 中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 山东大学环境研究院山东青岛266237

芳香化合物是二次有机气溶胶(SOA)的一类重要前体物,其在大气中的氧化可以生成具有光吸收特性的棕色碳。因此,理解芳香化合物所生成SOA的光散射、光吸收、反照率等光学性质对于定量研究其对空气质量、能见度和气候变化的影响具有重要意... 详细信息

芳香化合物是二次有机气溶胶(SOA)的一类重要前体物,其在大气中的氧化可以生成具有光吸收特性的棕色碳。因此,理解芳香化合物所生成SOA的光散射、光吸收、反照率等光学性质对于定量研究其对空气质量、能见度和气候变化的影响具有重要意义。系统总结了实验室研究中单环芳香烃、含氧芳香化合物、多环芳香烃三类典型芳香化合物所生成SOA的光学性质,分析对比了文献关于光散射和光吸收参数的异同,归纳了多种环境因素对SOA光学性质的影响,并展望了该方向未来的重点研究领域。

关键词：芳香化合物二次有机气溶胶棕色碳光散射光吸收

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烷基链工程对两亲有机半导体热力学性能影响的研究

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物理化学学报 2020年第11期36卷 56-63页

作者：李明亮李硕王国治郭雪峰有研工程技术研究院有限公司北京101407 北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室北京100088 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100871 北京大学工学院先进材料与纳米技术系北京100871

由于特殊的分子结构,两亲功能分子具有易加工、低成本和高性能等优势,因而广泛应用于功能薄膜材料制备和细胞膜相关的仿生学研究中。于是课题基于侧链工程,设计并合成了一类功能两亲分子Cn PA-BTBT (n=3–11),分子使用不同长度烷基链连... 详细信息

由于特殊的分子结构,两亲功能分子具有易加工、低成本和高性能等优势,因而广泛应用于功能薄膜材料制备和细胞膜相关的仿生学研究中。于是课题基于侧链工程,设计并合成了一类功能两亲分子Cn PA-BTBT (n=3–11),分子使用不同长度烷基链连接疏水的半导体骨架和亲水的极性功能基团。使用基于示差扫描量热法的热力学研究分析不同长度烷基链的体积效应、奇偶性、柔性和其它烷基链特性对材料整体性能影响,并最终根据热力学测试结果,提出了一个三态分子模型。此工作为功能有机半导体材料设计、合成、优化以及目标性能材料的筛选提供了实验依据。

关键词：功能两亲半导体材料烷基链工程热力学 DSC

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臭氧在不同温度条件下的红外光谱

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光谱学与光谱分析 2020年第S01期40卷 1-2页

作者：王振佟胜睿郭郁葱葛茂发中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190

利用透射傅里叶变换红外和低温基质隔离-傅里叶变换真空红外光谱方法分别研究了臭氧在常温气态条件下和低温35 K氩气基质中的红外光谱。通过谱图指认和谱图异同的对比,发现在低温基质隔离条件下采集的谱图会减少很多不必要的杂峰的出现... 详细信息

利用透射傅里叶变换红外和低温基质隔离-傅里叶变换真空红外光谱方法分别研究了臭氧在常温气态条件下和低温35 K氩气基质中的红外光谱。通过谱图指认和谱图异同的对比,发现在低温基质隔离条件下采集的谱图会减少很多不必要的杂峰的出现,方便了谱图的分析,为复杂反应的探究开辟了一种新的方法。

关键词： FTIR 臭氧基质隔离 P支 R支

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中等挥发性有机物研究进展

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环境化学 2021年第10期40卷 2960-2978页

作者：王珂王炜罡刘肖李俊玲陈岩李杰杨文夷葛茂发分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 中国环境科学研究院环境标准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国科学院大气物理研究所北京100029

中等挥发性有机物是挥发性介于气态挥发性有机物和颗粒态难挥发性有机物的一类重要的有机物,其可以在气相和颗粒相进行配分,根据其结构可分为脂肪族及脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物等.近年来的研究发现其对大气氧化性及二... 详细信息

中等挥发性有机物是挥发性介于气态挥发性有机物和颗粒态难挥发性有机物的一类重要的有机物,其可以在气相和颗粒相进行配分,根据其结构可分为脂肪族及脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物等.近年来的研究发现其对大气氧化性及二次有机气溶胶的生成具有重要贡献,但由于测量技术及机理研究的局限,使得针对其研究和认识还处于起步阶段.本文从中等挥发性有机物的定义、测量技术、外场观测、实验室机制以及模型模拟等方面进行了综述.进一步针对已有关于中等挥发性有机物所面临的问题和挑战进行了展望.

关键词：中等挥发性有机物二次有机气溶胶大气氧化

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货币金属团簇的结构、稳定性与反应活性

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南昌大学学报（理科版） 2022年第1期46卷 1-15页

作者：赵纪军杜秋莹殷保祺骆智训大连理工大学物理学院三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024 北京分子科学国家实验室不稳定和稳定物种结构化学国家重点实验室中国科学院化学研究所北京100190

团簇与气体分子的气相反应质谱技术是研究团簇稳定性和反应活性的主要手段,对比反应前后的质谱图横纵坐标变化,可以获得产物、团簇反应活性等信息;结合第一性原理计算,可以深入挖掘团簇、反应中间体、最终产物的结构,探究反应热力学、... 详细信息

团簇与气体分子的气相反应质谱技术是研究团簇稳定性和反应活性的主要手段,对比反应前后的质谱图横纵坐标变化,可以获得产物、团簇反应活性等信息;结合第一性原理计算,可以深入挖掘团簇、反应中间体、最终产物的结构,探究反应热力学、动力学过程,揭示团簇结构、稳定性与反应活性的内在关联。本文综述了Cu^(-)_(n)、Ag^(-)_(n)团簇与NO和O_(2)、O_(2)的气相反应质谱和第一性原理计算研究进展,阐述了具有独特稳定性的新奇开壳层超原子Cu^(-)_(18)、双闭壳层超原子Ag^(-)_(17)的稳定性来源,揭示了NO在Cu^(-)_(n)团簇上吸附的反馈与负反馈作用机制,O_(2)分别在Cu^(-)_(2n+1)、Cu^(-)_(2n+1)(或Ag^(-)_(2n))团簇上遵循双电子、单电子转移机制。其中,O_(2)在Cu^(-)_(n)上的电子转移机制由自旋守恒规则调控,将团簇和O_(2)分别类比于碱、酸溶液,根据不同碱性团簇跨越不同程度的自旋激发或解离势垒并于最后放出近乎相同热量的现象,提出O_(2)吸附与解离新机制自旋协同的拉平效应。能量分解-化学价态自然轨道数据显示,金属Cu^(-)_(n)团簇对NO和O_(2)的活性以及Ag^(-)_(n)团簇对O_(2)的活性皆受团簇的几何构型、电子结构、能量学数据调控。

关键词：货币金属团簇遗传算法第一性原理气相反应质谱超原子

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国产数字元器件板级综合测试平台的设计与实现

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自动化与仪器仪表 2024年第3期 219-223页

作者：于海波李杰罗飞舟中北大学动态测试技术省部共建国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中国运载火箭技术研究院宇航业务部结构处北京100000

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等... 详细信息

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等模拟信号输入接口,可满足不同芯片的输入输出电平标准;内置DDR3 SDRAM进行数据缓存,Flash阵列作为数据存储器,可实现高速实时数据读写及大容量存储;适用于时序逻辑、组合逻辑数字元器件的板级验证,可并行测试多种异构元器件,节约测试成本。最后利用该平台进行器件板级验证测试,实验结果表明:器件板级应用功能正常,动态功耗稳定,在极端环境下工作性能良好,具备较高的工程应用价值。

关键词： FPGA 国产化数字元器件板级测试 DDR3 SDRAM

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