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来自原位光致发光的见解
摘要：目前，单结钙钛矿基太阳能电池的光电转换效率已达到26%以上。钙钛矿基光电器件效率的进一步提升主要受到缺陷的限制，缺陷会导致载流子的非辐射复合。为了提高效率并确保可重复地制造高质量的层，了解钙钛矿的成核和生长机制以及相关的工艺控制以降低缺陷密度至关重要。在本研究中，我们研究了一种有前途的窄带隙钙钛矿——甲脒甲基铵碘化铅 (FAMAPbI 3 )，用于高性能单结太阳能电池。通过掠入射广角 X 射线散射和光致发光实时检查了 FAMAPbI 3 真空共沉积过程中结构和光电特性的时间演变。这种分析技术的组合揭示了钙钛矿沉积早期阶段与晶格应变相关的固有缺陷密度和层形貌的演变。关键词：铅卤化物钙钛矿、真空沉积、原位表征、缺陷、固有应力■简介
利用油棕锅炉灰、膨润土和二氧化钛纳米复合材料制备环保吸附剂
摘要 利用源自农业废弃物的产品作为低成本吸附材料去除有机或无机污染物是理想的选择，因为这些材料在许多国家都很容易获得。这项研究旨在制备由纳米复合材料 OPBA / 膨润土 / TiO 2 制成的环境友好型吸附剂。采用共沉淀法制备 OPBA，在膨润土制备中添加 CTAB 表面活性剂。同时，采用溶胶-凝胶法制造 TiO 2 。通过 XRD、FTIR、SEM 和 BET 进行表征。吸附剂光谱没有显示吸收的显著变化，其中 OH 键变弱是由于膨润土层间存在 TiO 2 造成的。另一种可能性是由于煅烧和加热的影响。H 2 O 中的 OH 基团在层间被羟基化和脱水。 OPBA/TiO 2 /Bentonite复合材料的形成并没有明显改变TiO 2 的结晶性，证明OPBA和Bentonite的加入并没有降低光催化活性，整个样品的形貌为片状结构，且存在孔隙；在Bentonite/TiO 2 中加入OPBA导致样品的比表面积降低。
针对炎症的载有大麻二酚的纳米胶束可增强口腔黏膜炎的治疗
摘要 口腔黏膜炎（OM）是一种严重的口腔溃疡，是癌症化疗最常见的并发症之一，但其有效治疗仍然是一个严峻的挑战。在本研究中，我们使用脱氧胆酸和岩藻聚糖制备了靶向炎症的纳米胶束（FD），因为岩藻聚糖对P-选择素具有高结合亲和力，可以靶向炎症。然后将疏水性抗炎药物大麻二酚（CBD）负载到FD的疏水核心中。所得的负载CBD的FD胶束（CBD / FD）具有均匀的粒径和形貌，以及良好的血清稳定性。此外，在OM小鼠模型中通过静脉注射或原位滴注给予FD胶束可增强CBD的蓄积和保留。 CBD/FD 在体内局部或全身给药后也表现出比游离 CBD 更好的抗炎作用，同时它们加速 OM 愈合并抑制 Ly6G 炎症细胞浸润和 NF-j B 核转录。我们的结果表明 CBD/FD 纳米胶束是一种很有前途的 OM 治疗剂。
超疏水双轨上水下气泡的自发单向输送
具有优异防水性/粘附性的超疏水/超亲水表面（SBS/SLS）在学术研究和工业环境中都具有重要意义，因为它们在微小液滴和气泡操控中具有有趣的功能。然而，大多数涉及 SBS/SLS 的操控策略仅限于大面积制造或复杂的形貌设计，这明显阻碍了它们的实际应用。在本文中，我们通过一步飞秒激光烧蚀设计和制造了超亲水不锈钢板下方的超疏水聚二甲基硅氧烷窄化双轨（SNDR）。我们的 SNDR 轨道能够在水下自发地、单向地从宽端向窄端输送不同体积的气泡，即使它们被弯曲也是如此。进一步讨论了不同几何双轨配置在气泡输送性能中的力学分析。最后，我们通过实验证明了在多个 SNDR 组合上以设计的体积比无损混合气泡的惊人能力。该方法简单、灵活，具有广泛的潜在应用，如界面科学和微流体中的智能气泡传输、混合和可控化学反应。
174 750年前，密西西比河放弃了它的主要...
现代活跃的三角洲被称为“鸟足”。在水道源头——0 英里处——河道分成三部分，形成鸟足形河口，被称为巴利兹三角洲或普拉克明三角洲。就空间范围而言，现代密西西比三角洲并不是地球上最大的三角洲；恒河和湄公河的跨度大约是它的三倍，亚马逊三角洲是它的十六倍。但它可能是世界上最突出的细长、河流主导的三角洲，而不是那些由波浪、潮汐或这三种因素的组合主导的三角洲。当淡水和沉积物流量很大，接收海流缓慢而平静时，三角洲以河流为主，就像墨西哥湾一样。由此形成的是“发育良好的三角洲平原，几条支流以指状“鸟足”形状向海延伸。”密西西比河的鸟足形貌由六个亚三角洲、众多的扇形河段和裂片以及三条主要通道组成：西南通道（50% 的水流和大部分航行活动的路线）、南通道（20%）和洛特尔通道（30%），洛特尔通道又分为北通道和东北通道。
开发并验证一种用于测量电解质密度和评估铅电池分层的电化学方法
本研究介绍了一种用于测量电解质密度和评估铅电池分层的新电化学方法的开发和验证。所提出的方法基于两个电极之间的电位差，一个电极由 PbO 2 组成，另一个电极由 Pb 组成，两个电极均通过循环伏安法制备和表征。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）证实了电极的形成及其形貌，揭示了特征性的三维结构的存在。使用已知密度的电解质溶液进行的测试表明，测得的电位差和电解质的实际密度之间存在极好的相关性，与使用便携式数字密度计进行的测量相比，精度为±0.001 g/cm3。该方法在60Ah商用电池中进行了铅电池的实际应用，验证了所提出的技术，并与商用设备获得的数据显示出显著的相关性。电解质分层是铅电池中的一个关键问题，而开发的方法提供了一种有效且低成本的工具来监测这种现象。该技术可应用于各种研究项目，以提高铅电池的性能和耐用性。
功能聚合物的增材制造-...
摘要 摩擦发光 (TL) 是一种由冲击、应力、断裂或施加的机械力引起的发光现象。这种现象可用于检测、评估和预测复合材料的机械故障。在本报告中，我们利用锰掺杂的硫化锌 (ZnS: Mn) 和聚苯乙烯 (PS) 复合材料通过增材制造技术制造了 TL 功能部件。利用扫描电子显微镜和微型 CT 扫描研究了聚合物基质内颗粒的形貌。采用差示扫描量热法 (DSC) 和热重分析 (TGA) 等热分析技术来评估复合材料的热转变和降解。通过三点弯曲试验评估打印样品的机械发光性能，并观察其取决于可用于在不同机械载荷下实现强光信号的加工条件。聚合物复合材料的制造和加工减小了颗粒尺寸，增强了颗粒分散性，并改变了聚合物的机械性能，有助于将 3D 打印部件中的机械发光响应提高 10 倍。3D 打印发光复合材料的独特机械发光特性在结构监测应用方面具有巨大潜力。
制造超薄 CuO 纳米线增强定向附着晶体生长定向自组装 Cu(OH)2 胶体纳米晶体
晶体生长过程。但由于胶体纳米晶体在与周围基质相互作用的同时经历快速成核和生长，因此晶体生长动力学难以控制。纳米晶体胶体溶液中微结构的形成通常用奥斯特瓦尔德熟化 (OR) 理论来解释。21,25,26 OR 机制被广泛用于解释纳米晶体的晶体生长，纳米晶体可产生直径较大的颗粒，通常在微米尺寸范围内。然而，在某些情况下，纳米晶体的晶体生长在纳米范围内通常无法用 OR 动力学来解释。27 – 29 在纳米尺度上，有证据表明晶体生长更受另一种机制的主导，称为取向附着 (OA)，其中纳米晶体通过共享共同的晶体取向自组装成单晶。 30,31“ OA ”的概念最早由 Banfield 等人在研究 TiO 2 纳米晶体的水解合成时提出。32 从那时起，这种基于聚集的晶体生长概念就对构建纳米级材料很有吸引力。由于 OA 工艺通过增强自下而上的制造工艺实现了初级纳米晶体的自组装，因此它可以生产出具有多种特性的新型结构，不同于相应的块体材料。特别是，OA 工艺已被证明是一种制备各向异性纳米结构的有效方法，其中纳米晶体种子的附着总是引导自组装到一个取向，从而产生一维纳米线或纳米棒。33 – 35 在 OA 机制中，晶体生长速率与表面能呈指数相关。晶体生长沿特定晶面进行，这取决于与晶体面相关的相对比表面能。36 各个面的表面能差异会导致较高表面能平面生长得更快，而较低表面能平面则作为产品的面。例如，研究表明，由于 [001] 和 [101] 面之间的表面能差异，金红石 TiO 2 纳米晶体通过沿 [001] 方向融合纳米晶体形成一维项链状纳米结构，从而促进 OA 机制的定向晶体生长。32 在另一项最近的研究中，实时观察到了由 OA 机制引导的氢氧化铁颗粒的形成，证明了晶体生长过程中纳米晶体的旋转和晶体取向。 37 OA 还被证实可用于制备 ZnO 纳米棒、38 MnO 多足体、39 稀土金属氧化物纳米颗粒 40 以及具有各种形貌的混合氧化物纳米结构。21 尽管 OA 指导合成了具有各种形貌的形状和尺寸控制的金属氧化物和混合氧化物纳米结构，21 在OA驱动的湿化学合成中构建尺寸控制的金属氧化物纳米线的例子非常少。41,42
钛引起的化学不均匀性对晶体的影响...
摘要：调整宽带隙 β - Ga 2 O 3 的光学和电子特性对于充分利用该材料在电子、光学和光电子领域现有和新兴技术应用中的潜力至关重要。在本研究中，我们报告了 Ti 掺杂剂不溶性驱动的化学不均匀性对 Ga 2 O 3 多晶化合物的结构、形态、化学键合、电子结构和带隙红移特性的影响。采用传统的高温固相反应路线在可变的煅烧温度（1050 − 1250 ° C）下合成了 Ga 2 − 2 x Ti x O 3（GTO；0 ≤ x ≤ 0.20）化合物，烧结温度为 1350 ° C。GTO 样品的 X 射线衍射分析表明，仅在非常低的 Ti 掺杂浓度（<5 at. %）下才会形成单相化合物，而较高的 Ti 掺杂会导致形成复合材料，其中含有大量未溶解的 TiO 2 金红石相。然而，在烧结样品中，未溶解的金红石相的一部分转化为单斜 TiO 2。 Rietveld 对本征 Ga 2 O 3 和单相 Ti 掺杂化合物（x = 0.05）进行细化，证实样品在具有 C 2/m 空间群的单斜对称性中稳定存在。样品的表面形貌表明，本征 Ga 2 O 3 呈现棒状形貌，而 Ti 掺杂化合物呈现球形形貌。此外，在具有异常晶粒生长的掺杂化合物中，与本征 Ga 2 O 3 相比，可以注意到晶格孪生引起的条纹。Ga 2p 的高分辨率 X 射线光电子能谱分析显示，由于相邻离子的电子云之间的相互作用，与金属 Ga 相比发生了正向偏移。由于 Coster − Kronig 效应，Ti 2p 1/2 光谱显示出异常增宽。采用混合密度泛函理论的第一性原理计算表明，Ti 优先取代八面体 Ga 位点，并在 Ga 2 O 3 中表现为深层施主。从光吸收光谱可以看出，光学带隙发生了红移。Ga 2 O 3 带隙内的吸收归因于未溶解的 TiO 2 的夹杂，因为 TiO 2 在 Ga 2 O 3 带隙内具有 I 型排列。此外，还研究了 GTO 化合物的电催化行为。从电催化研究中可以明显看出，与本征 Ga 2 O 3 相比，掺杂化合物表现出明显的电催化活性。
碲化铋热电材料激光增材制造工艺开发
热电发电机在航空航天和飞机应用方面具有巨大潜力。然而，传统的热电设备制造方法严重限制了设备的适应性，从而限制了其市场化程度。激光粉末床熔化是一种增材制造方法，在生产热电设备方面显示出巨大的潜力。与金属相比，热电材料由于导热系数低、脆性断裂特性和不规则粉末颗粒形貌而面临独特的挑战。本文，我们介绍了通过激光粉末床熔化制造 Bi 2 Te 3 热电部件的加工程序。我们确定了关键工艺参数的成功组合——激光功率、扫描速度、扫描距离和粉末层厚度——以获得在密度和物理性能方面高质量的部件，并且我们展示了工艺参数变化对成品部件质量的影响。虽然体积能量密度不能唯一地决定部件质量，但它是确定热电材料工艺参数的有用指南，对于 Bi 2 Te 3 ，最佳值在 9 到 11 J/mm 3 之间。我们成功制备了不同自由形状的Bi 2 Te 3 粉末。结果表明，该方法可以更广泛地扩展到其他半导体材料，包括适用于空间应用的热电发电材料。