1 辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051
2 辽宁省化学助剂合成与分离重点实验室，营口理工学院，辽宁 营口 115014
基于一种创新的废旧锂离子电池回收再合成的绿色循环路线，以熔融LiCl-KCl作为熔盐介质，废旧锂电池正极材料热还原转型产物LiOH·H2O与Co2O3为原料，通过熔盐法合成了锂离子电池正极材料钴酸锂LiCoO2，进而制备纽扣电池用以资源的循环利用。主要研究钴酸锂合成的反应动力学及反应条件对产物钴酸锂LiCoO2的材料结构、形貌结构的影响；通过电化学分析手段对钴酸锂LiCoO2的电池性能进行测试表征。结果表明：运用Kissinger法计算合成过程中的3个吸热反应过程的活化能依次为34.212 00、168.539 25、221.261 81 kJ·mol-1；在750 ℃焙烧6 h，产物LiCoO2具有良好的六方晶格结构；在0.2 C倍率、测试电压范围在2.4~4.2 V的条件下对电池进行充放电及循环性能测试，得出在750 ℃焙烧6 h合成的LiCoO2制备出的实验电池，其首次充放电比容量分别为150 mA·h/g和147 mA·h/g，Coulombic效率为98%，循环充放电50次之后的放电比容量仍有129 mA·h/g；经过倍率循环后电池仍有较好的充放电性能。
锂离子电池 熔盐合成 钴酸锂 回收 lithium-ion battery molten salt synthesis lithium cobalt oxide recovery
华北作物改良与调控国家重点实验室, 华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室, 河北省作物种质资源实验室, 河北农业大学农学院, 河北 保定 071001
花生籽仁中的糖含量是影响食味品质的重要指标, 建立快速测定糖含量的方法可有效提高食用型花生的检测效率。 样品外观颜色是影响近红外分析的重要因素之一, 按样品外观颜色分类定标(校正)更有利于提高模型的预测性能。 研究选择不同糖含量的花生种质332个, 采用色差仪将花生种质按种皮颜色分成黑紫色、 红色和粉色三大类。 采用3,5-二硝基水杨酸法、 蒽酮乙酸乙酯法、 蔗糖酶法分别测定籽粒中的总糖、 可溶性糖及蔗糖含量。 总糖含量分别在6.42%~39.53%(黑紫色籽粒)、 9.66%~39.71%(红色籽粒)和8.52%~38.84%(粉色籽粒)之间; 可溶性糖含量分别在2.4%~14.32%(黑紫色籽粒)、 2.94%~13.75%(红色籽粒)和2.19%~14.53%(粉色籽粒)之间; 蔗糖含量分别在0.92%~7.53%(黑紫色籽粒)、 1.05%~7.23%(红色籽粒)和0.95%~7.99%(粉色籽粒)之间, 变异系数均在33%以上。 采用瑞典波通DA7250型近红外分析仪(950~1 650 nm)采集籽粒的近红外光谱值, 选用基于全波段的偏最小二乘回归法(PLSR), 通过对比单一和复合预处理方法, 对比模型的相关系数和误差确定最佳预测模型。 分别建立了黑紫色、 红色、 粉色花生籽仁的总糖含量、 可溶性糖含量和蔗糖含量的近红外光谱定标模型, 共计9个模型, 预测相关系数(Rc)在0.883~0.925之间, 预测均方根误差(RMSEC)在0.370~1.988之间。 对总糖含量所建立的模型中, 粉色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.925, RMSEC为1.705; 对可溶性糖含量所建模型中, 黑紫色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.921, RMSEC为0.667; 对蔗糖含量所建的模型中, 粉色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.914, RMSEC为0.435。 并分别用15份种质进行外部验证, 9个模型的预测相关系数Rp在0.892~0.967之间, 预测均方根误差RMSEP在0.327~2.177之间。 本研究建立的近红外光谱模型可同步、 快速地检测花生籽粒中的多种糖含量, 为高糖含量的鲜食花生育种提供了技术支持。
花生 近红外光谱分析 种皮颜色 蔗糖含量 可溶性糖含量 总糖含量 Peanut Near-infrared spectroscopy analysis Seed coat color Sucrose content Soluble sugar content Total sugar content 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2896
红外与激光工程
2022, 51(3): 20210299
1 南通智能感知研究院，江苏 南通 226001
2 中国人民解放军军事科学院，北京 100091
3 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
4 江苏大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013
5 上海建桥学院机电学院，上海 201306
为了适应单兵平台的作战需求，针对目前透射式狙击步枪瞄准镜存在成像质量较差和出瞳距离过短等问题，设计一款高精度成像的狙击步枪瞄准镜。根据系统的设计指标对物镜组和目镜组进行指标分解以及光焦度计算，使用ZEMAX软件设计具有高精度成像质量和长出瞳距离的瞄准镜光路。瞄准镜的物镜组和目镜组均采用远心光路，系统的放大倍率为10×，入瞳直径为50 mm，出瞳直径为5 mm，视场角为2.2°，出瞳距离为87.89 mm，机械筒长为403.76 mm。设计结果表明，物镜组和目镜组的成像质量均达到优良，对接后的整体光路在奈奎斯特频率为16.67 lp/mm处的调制传递函数值大于0.85，满足军用狙击步枪瞄准镜的使用要求。
光学设计 瞄准镜 长出瞳距 远心光路 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1922003
1 齐鲁工业大学（山东省科学院），激光研究所，山东 济南 250103
2 山东微感光电子有限公司，山东 济南 250103
3 广东感芯激光科技有限公司，广东 佛山 528226
我国煤矿工作条件复杂，存在瓦斯爆炸、火灾、设备故障、次生火灾等安全隐患。光纤/激光传感器以其无源、本质安全的特性，以及高精度、低漂移等性能，在煤矿安全领域具有传统电子类传感器无法比拟的优势。本文介绍了激光甲烷、一氧化碳等气体传感器，光纤光栅风速传感器和光纤分布式温度传感器的研究进展，及其在智能矿山建设中的煤矿瓦斯监控、智能防火和安全监测预警等典型应用。
激光与光电子学进展
2021, 58(13): 1306016
1 天津大学-新加坡国立大学福州联合学院 天津大学福州国际校区, 福建 福州350207
2 天津大学 分子聚集态科学研究院, 天津300072
3 武汉大学 化学与分子科学学院, 湖北 武汉430072)
力刺激响应型有机发光小分子因其独特的发光性质在信息加密、光学存储、压力传感器等领域具有潜在应用, 引起了广泛关注。其相关发光特性并不只来源于单分子结构, 更与分子聚集态不同的堆积模式密切相关, 因此, 如何调控分子堆积模式是获得功能化发光材料的关键。本文主要从力致变色和力致发光材料体系出发, 概述了几种调控分子间相互作用的策略, 突出强调了分子堆积与发光性能之间的关系, 为研究具有新颖发光特性的发光材料提供了研究思路, 希望促进有机发光材料的进一步发展。
外力 力致变色 力致发光 分子堆积 分子间相互作用 external force mechanochromism mechanoluminescence molecular stacking intermolecular interactions
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
为了提升太赫兹（terahertz，THz）通讯容量，设计了一种基于单层超表面的激发近场等离子体涡旋偏移的太赫兹器件。基于几何相位超表面，采用FITD（时域有限积分）软件，对该器件的近场涡旋偏移进行了仿真研究。结果表明，所设计的器件在圆偏振光的入射下，能够实现空间任意位置的偏移。该类功能器件在一定程度上提升了太赫兹通讯容量，可应用于6G技术中。
超表面 近场 等离子体涡旋 metasurface near-field plasmonic vortex
1 武汉大学 化学与分子科学学院, 武汉 湖北 430072
2 天津大学 分子聚集态研究院, 天津 300072
有机光电功能材料的宏观性质是分子聚集效应的客观体现, 本文以力致发光和有机室温磷光为例, 探讨了分子聚集态结构的影响因素和精细调控策略, 并介绍了“MUSIC”的理念, 以音乐创作形象化材料设计, 强调了分子聚集态科学研究的重要性。
分子聚集态 力致发光 有机室温磷光 有机光电材料 molecular aggregates mechanoluminescence organic room temperature phosphorescence organic opto-electronic materials
1 郑州大学 物理工程学院, 河南 郑州 450052
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
亚微米尺寸的金刚石粉末对超精细研磨抛光而言是非常理想的磨料, 但高品质亚微米尺寸金刚石粉末的合成与制备到目前为止仍面临着许多的困难和挑战。在避免使用金属触媒的情况下, 以萘为前驱体在11 GPa压强、1 700 ℃的温度条件下成功合成了高品质亚微米尺寸的金刚石粉末。所合成的金刚石粉末具有比较高的相纯度, 金刚石晶粒普遍都是晶体形态发育良好且相互独立彼此分散的自形晶。晶粒粒度的频率分布属于正偏态分布, 相应的平均值、中数及众数分别为158.1,221.5,262.5 nm。对数正态分布拟合中, 晶粒粒度的期望值和标准偏差分别为(243.3±4.2) nm和(122.3±5.4) nm。将近96%的晶粒都分布在亚微米尺寸范围内。本工作将为高品质亚微米尺寸金刚石粉末的合成与制备提供有效途径。
亚微米 金刚石 高温高压 sub-micron diamond high pressure high temperature
1 北京航天控制仪器研究所, 北京 100094
2 北京市光纤传感系统工程技术研究中心, 北京 100094
对超细型DFB光纤激光水听器探头封装进行了研究。通过有限元方法建立了封装结构理论模型, 探讨了影响超细型光纤激光水听器频率响应与灵敏度起伏之间的因素, 在灵敏度、频响一致性等指标间找到了平衡点。最后, 制作了光纤激光水听器, 直径6 mm, 长度55 mm, 灵敏度-130 dB, 100 Hz~2 kHz灵敏度响应起伏4 dB, 通过测试验证了理论分析和仿真的符合性。
光纤激光水听器 仿真 封装 fiber laser hydrophone DFB DFB simulation encapsulation 红外与激光工程
2018, 47(9): 0903002
