Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Materials and Clean Energy, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China
2 State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems, School of Mechanical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310030, China
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates based on chemical mechanism (CM) have received widespread attentions for the stable and repeatable signal output due to their excellent chemical stability, uniform molecular adsorption and controllable molecular orientation. However, it remains huge challenges to achieve the optimal SERS signal for diverse molecules with different band structures on the same substrate. Herein, we demonstrate a graphene oxide (GO) energy band regulation strategy through ferroelectric polarization to facilitate the charge transfer process for improving SERS activity. The Fermi level (Ef) of GO can be flexibly manipulated by adjusting the ferroelectric polarization direction or the temperature of the ferroelectric substrate. Experimentally, kelvin probe force microscopy (KPFM) is employed to quantitatively analyze the Ef of GO. Theoretically, the density functional theory calculations are also performed to verify the proposed modulation mechanism. Consequently, the SERS response of probe molecules with different band structures (R6G, CV, MB, PNTP) can be improved through polarization direction or temperature changes without the necessity to redesign the SERS substrate. This work provides a novel insight into the SERS substrate design based on CM and is expected to be applied to other two-dimensional materials.
surface-enhanced Raman scattering (SERS) ferroelectric PMN-PT graphene oxide (GO) photo-induced charge transfer (PICT) 
Opto-Electronic Advances
2023, 6(11): 230094
作者单位
摘要
河南科技大学, 河南 洛阳 471000
针对多个导弹攻击机动目标问题, 提出一种带有攻击时间约束的固定时间协同制导律。首先, 建立平面弹目运动几何模型, 分析视线方向导弹加速度与剩余飞行时间之间的关系, 基于一阶一致性设计固定时间协同制导律; 其次, 将目标机动视作有界外界干扰, 利用固定时间收敛观测器对其进行估计, 并将干扰估计值应用到协同制导律的设计中, 以削弱干扰上界引起的抖振; 最后, 通过数值仿真验证了所设计固定时间协同制导律的有效性。
固定时间一致 剩余飞行时间 固定时间观测器 fixed-time consensus time-to-go fixed-time observer 
电光与控制
2023, 30(6): 30
张莉 1,2张勇 1,2张渊海 1,2张逸妍 1,2[ ... ]杨震 1,2
作者单位
摘要
1 湖南省核农学与航天育种研究所, 长沙 410125
2 湖南省农业生物辐照工程技术研究中心, 长沙 410125
辐射诱变技术广泛应用于水稻种质资源创新。为了明确辐射诱导突变的分子机制, 采用二代高通量测序技术对水稻品种黄华占经辐射诱导获得的一个突变体湘辐1821进行全基因组变异分析。与参考序列蜀恢R498相比, 在黄华占和湘辐1821中分别检测到758 215和799 434个单核苷酸多态性位点(SNPs), 142?313和147?686个插入缺失(InDels), 16?775和18?382个结构变异(SVs)以及16?614和17?658个拷贝数变异(CNVs)。黄华占和湘辐1821的SNPs转换与颠换的比率约为2.5, 这两种基因型SNPs以转换为主要类型。在黄华占和湘辐1821 的InDels中短序列InDels远多于长序列, 说明点突变为主要突变方式。拷贝数减少是黄华占和湘辐1821的主要拷贝数变异方式。同时对黄华占和湘辐1821重测序数据整合差异比较分析, 两种基因型的差异SNPs 有86?163个, InDels 有88?777个。对差异SNPs位点所在基因进行基因本体(GO)分析, 3 092个候选基因中70%位于生物学过程中, 该研究结果将对湘辐1821表型分析具有重要参考意义, 同时为辐射诱导突变机制提供新的见解。
水稻突变体 辐射诱变 基因组测序 DNA多态性 基因本体分析 rice mutant radiation genome resequencing DNA polymorphisms GO analysis 
激光生物学报
2021, 30(1): 59
尹玺 1万生鹏 1,2,*熊新中 1董德壮 1[ ... ]雷盈 1
作者单位
摘要
1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室,江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室,江西 南昌 330063
对基于法布里-珀罗(F-P)微腔结构的光纤声传感系统进行研究。传感头由具有高熔点、低热膨胀系数的氧化锆(ZrO2)管贴合氧化石墨烯(GO)薄膜制作而成。测试结果显示,F-P微腔的腔长为92.943 μm,反射谱的干涉对比度达25 dB。对传感头的声音传感性能进行测试,结合多帧比较法,实现了语音前导无话帧的自动识别。运用基于小波包变换的维纳滤波方法对采集到的信号进行去噪,相比单纯运用维纳滤波的方法,信噪比提高了1.5 dB,从而提高了语音质量。整个系统结构简单、成本低、实用性高,应用场景广泛。
测量 光纤声传感 法布里-珀罗 氧化锆 氧化石墨烯 小波包变换 维纳滤波 
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0312003
作者单位
摘要
1 天津工业大学 环境科学与工程学院
2 天津工业大学 化学化工学院, 天津 300389
Z-型光催化剂可以有效增强电荷分离, 从而改善光催化剂的活性。采用浸渍-煅烧和水热法两步制备Z型BiVO4/GO/g-C3N4光催化剂, 并用不同手段对其进行表征。在BiVO4/GO/g-C3N4的光催化过程中, GO纳米片作为BiVO4和g-C3N4之间的快速传输通道, 可以抑制电子-空穴复合, 显著促进电荷分离, 提高三元异质结的氧化还原能力。与单组分或二元复合物相比, 该催化剂具有良好的光降解罗丹明B(RhB)的能力。在可见光照射下, 它能够在120 min内降解85% RhB, 空穴(h+)在反应中起主要作用。该工作为三元光催化剂体系提供了简单的制备方法, 其中g-C3N4通过GO与BiVO4偶联, 光催化活性显著提高。
BiVO4 g-C3N4 GO 三元催化剂 Z型异质结 BiVO4 g-C3N4 GO ternary photocatalyst Z-scheme heterojunction 
无机材料学报
2020, 35(7): 839
季邦 1,2赵文锋 3段洁利 4付兰慧 1[ ... ]杨洲 1,*
作者单位
摘要
1 华南农业大学工程学院, 广东 广州 510000
2 School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore
3 华南农业大学电子工程学院, 广东 广州 510000
4 华南农业大学工程基础教学与训练中心, 广东 广州 510000
果蔬储运过程中释放的乙烯是果蔬采后腐败变质的主要因素, 如何减少或去除果蔬储运过程中释放的乙烯, 成为果蔬保鲜领域亟待解决的问题。 光催化氧化技术由于节能、 环保和无污染等特点, 在空气净化、 污水处理和能源等领域应用非常广泛。 利用光催化降解有机污染物的特性, 制备了薄膜型光催化剂并用于光催化降解乙烯。 以硝酸银为银源, 三维金属泡沫镍网为载体, 采用浸渍提拉法制备了一系列金属泡沫镍网负载磷酸银/氧化石墨烯(Ag3PO4/GO)薄膜复合材料, 对所制备样品进行了X射线衍射(XRD)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 拉曼光谱(Raman)、 扫描电子显微镜(SEM)、 荧光光谱(PL)、 X射线光电子能谱(XPS)表征分析。 结果表明: 经过腐蚀氧化处理后的泡沫镍网表面形成了孔洞结构, 为催化剂提供了更多的附着位点, 利于催化剂的附着。 Ag3PO4/GO薄膜成功负载在3D金属泡沫镍网表面, GO的引入并没有改变Ag3PO4的晶体结构。 Ag3PO4中加入GO后, 在可见光区的吸光度发生了明显的变化, 随着GO量的增加, 样品在可见光的吸收度增强, GO抑制了Ag3PO4中光生电子-空穴对的复合, 有利于光催化性能的提升。 以乙烯为降解目标, 考察了可见光下不同GO质量百分比Ag3PO4/GO薄膜对光催化降解乙烯的影响, 并对光催化降解过程进行了动力学分析, 结果表明Ag3PO4/GO复合薄膜在可见光下表现出较强的光催化降解乙烯能力, 加入适量GO可以明显的提升样品光催化降解乙烯的能力, 样品AG/NF-2(GO占Ag3PO4质量百分数为2%)的光催化活性最高, 光催化速率常数为1.72×10-3 min-1, 与单一的Ag3PO4相比提高了181.96%, 光催化活性显著提升。 对AG/NF-2样品的光催化降解乙烯稳定性进行了测试, 表明GO的引入, 抑制了Ag3PO4的光腐蚀, 光催化性能稳定。 最后提出了泡沫镍网负载Ag3PO4/GO薄膜可见光催化降解乙烯的机理。 本研究制备的薄膜型可见光响应催化剂为光催化技术在果蔬保鲜领域的应用提供了依据, 具有潜在的使用价值。
泡沫镍网 光催化降解 乙烯 磷酸银/氧化石墨烯 Nickel Foam Photocatalytic degradation Ethylene Ag3PO4/GO 
光谱学与光谱分析
2020, 40(9): 2743
作者单位
摘要
1 山西财经大学 信息学院, 山西 太原 030006
2 成都京东方光电科技有限公司, 四川 成都 611731
传统的压电振动发电机具有工作频带窄, 压电陶瓷易碎且含铅等缺陷, 无法满足当前微型传感器件可穿戴、小型化、便携式等要求。本文制备了一种高性能的钛酸钡/石墨烯/聚二甲基硅氧烷(BaTiO3/GO/PDMS)三元无铅压电复合薄膜。GO材料的比表面较大且流动性较强, 在铁电材料中易形成微电容从而提高复合薄膜的压电性能。当BaTiO3/GO/PDMS复合薄膜中GO质量分数为0.6 wt%时, 复合薄膜的介电常数和导电率分别为185和8.5×10-5 S/m。BaTiO3/GO/PDMS复合薄膜的剩余极化强度值为13.47 μC/cm2, 比未添加GO材料时提高了28%。所制备的BaTiO3/GO/PDMS三元复合薄膜发电机的最大输出电压达7.71 V, 是BaTiO3/PDMS二元复合薄膜发电机的2.78倍。将BaTiO3/GO/PDMS复合柔性纳米薄膜应用于非对称叉指式压电拾振结构, 填充GO后非对称叉指式拾振结构的输出电压明显增加, 拾振结构的-3dB带宽由未填充GO时的8.7 Hz增加到填充GO后的11.2 Hz。所提出的BaTiO3/GO/PDMS无铅复合柔性压电纳米发电机在柔性能量采集拾振结构方面具有巨大的应用前景。
压电发电机 无铅复合材料 柔性叉指式结构 piezoelectric vibration generator BaTiO3/GO/PDMS BaTiO3/GO/PDMS lead-free composite flexible interdigital structure 
光学 精密工程
2019, 27(9): 2002
杨东 1,2聂仲泉 1,2,*翟爱平 1,2田彦婷 1,2贾宝华 3,**
作者单位
摘要
1 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
3 斯威本科技大学科学、工程与技术学院微光子学中心, 墨尔本 3122
探究径向偏振矢量光与氧化石墨烯/金纳米棒复合结构的相互作用,以提高表面增强拉曼散射性能。基于FDTD Solutions软件,得到氧化石墨烯/单金纳米棒复合基底在径向偏振光激发下的表面增强拉曼散射增强因子达到10 8,比相同条件下线偏振光激发的大6个数量级。这种性能提高的物理机制源于径向偏振光激发金纳米棒的电磁增强与氧化石墨烯产生的本征化学增强。进一步详细讨论了径向偏振光激发下氧化石墨烯厚度、金纳米棒数量和排列方式对表面增强拉曼散射性能的影响。基于径向矢量光场激发多功能基底的表面增强拉曼散射性能调控在生物化学、食品安全与传感检测等领域具有巨大的应用潜力。
材料 表面增强拉曼散射 氧化石墨烯/金纳米棒复合基底 FDTD Solutions软件 径向偏振光 
光学学报
2019, 39(6): 0630003
作者单位
摘要
厦门大学电子科学与技术学院电子工程系,福建 厦门 361005
为了提升MoS2可饱和吸收体在脉冲激光器中的稳定性和工作性能,本论文采用氧化石墨烯(GO)作为胶体表面活性剂,通过LPE 的方法剥离出少层MoS2,并进一步开展了少层GO-MoS2用于掺铒光纤激光器(EDFL)锁模的实验研究。在实验中获得了中心波长为1558 nm,重复频率为7.86 MHz,脉宽为1.9 ps 的稳定锁模脉冲激光。当泵浦功率为60.5 mW 时,输出功率为0.48 mW,脉冲峰值功率为32.1 W。研究证明,采用这种方法制备的新型复合二维材料有利于保持少层MoS2的稳定性,并且能提高MoS2可饱和吸收体的损伤阈值,以获取更大脉冲能量的超快激光。
被动锁模 光纤激光器 复合二维材料 passive mode-locking fiber laser composite two-dimensional material GO-MoS2 GO-MoS2 
光电工程
2018, 45(10): 170653
作者单位
摘要
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林 长春 130021
吸附法处理含铅废水因其经济性备受关注。 开发可回收的专一性Pb(Ⅱ)吸附材料是高效处理含铅废水和实现铅回收的关键。 结合氧化石墨烯(GO)的强吸附性、 Fe3O4的磁性和表面印迹技术, 以氧化石墨烯负载四氧化三铁(Fe3O4/GO)为载体, 硝酸铅为模板离子, 甲基丙烯酸(MAA)及水杨醛肟(SALO)为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了磁性Pb(Ⅱ)表面印迹材料(Fe3O4/GO-IIP), 并探讨其重复利用性和对Pb(Ⅱ)的专一性吸附性。 结合XRD, SEM, FTIR等谱学方法, 对Fe3O4/GO-IIP进行表征, 并分析其对Pb(Ⅱ)的吸附机理。 以Fe3O4/GO-IIP作为吸附剂选择性去除水溶液中的Pb(Ⅱ), 结果表明, Fe3O4/GO-IIP对Pb(Ⅱ)具有很好的亲和性, 反应在5 min内, 对初始浓度10 mg·L-1 的Pb(NO3)2的去除率达到70%, 反应在20 min左右达到吸附平衡。 准二级吸附动力学和Langmuir吸附等温线能较好的表达其吸附过程。 TEM和SEM图谱证明了Fe3O4均匀地分散在GO表面, 粒径为10~20 nm, Fe3O4/GO-IIP表面存在Pb(Ⅱ)印迹孔穴, 增强其对Pb(Ⅱ)的选择吸附性; 在竞争离子[Cd(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Cu(Ⅱ)]存在条件下, Fe3O4/GO-IIP对目标污染物Pb(Ⅱ)的选择性系数比非印迹吸附材料(NIP)提高2~5倍; XRD和FTIR谱图分别从晶相结构和官能团证明了Fe3O4/GO-IIP的成功合成。 对制备材料进行磁分离后洗脱再利用, 结果表明Fe3O4/GO-IIP具有良好的重复利用性。 该结果对于含铅废水处理和铅回收具有重要的意义。
磁性铅离子印迹聚合物(Fe3O4/GO-IIP) Magnetic Pb(Ⅱ)-ion imprinted polymer (Fe3O4/GO-II XRD XRD FTIR FTIR SEM SEM Pb(Ⅱ) Pb(Ⅱ) 
光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3499

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