Author Affiliations
Abstract
1 Henan Key Laboratory of Magnetoelectronic Information Functional Materials, School of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China
2 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
A passively switchable erbium-doped fiber laser based on alcohol as the saturable absorber (SA) has been demonstrated. The SA is prepared by filling the gap between two optical patch cords with alcohol to form a sandwich structure. The modulation depth of the alcohol–SA is measured to be 6.4%. By appropriately adjusting the pump power and the polarization state in the cavity, three kinds of mode-locked pulse patterns can be achieved and switched, including bright pulse, bright/dark soliton pair, and dark pulse. These different soliton emissions all operate at the fundamental frequency state, with a repetition rate of 20.05 MHz and a central wavelength of ∼1563 nm. To the best of our knowledge, this is the first demonstration of a switchable soliton fiber laser using alcohol as the SA. The experimental results further indicate that organic liquid-like alcohol has great potential for constructing ultrafast lasers.
optical solitons fiber lasers alcohol pulsed lasers Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031403
提出了一种基于聚乙烯醇（PVA）涂覆的U型超细光纤湿度传感器。光纤熔融拉锥机将单模光纤拉制成微米级的超细光纤，采用滴涂法将PVA溶液均匀的涂覆在光纤表面。为了减小传感器体积使其便于测量，将超细光纤固定为U型。实验发现，未涂覆PVA时，U型传感器的湿度灵敏度极低；涂覆PVA后，传感器在RH的检测范围内湿度灵敏度高达。温度实验表明，传感器在范围内温度灵敏度为15.8 。该传感器制备过程简单、灵敏度高、便于携带、成本低、温度串扰影响较小，在湿度检测领域有广泛的应用前景。
超细光纤 U型 聚乙烯醇 温度 湿度 Microfiber U-shaped Polyvinyl alcohol Temperature humidity 光子学报
2023, 52(12): 1206002
1 河南科技大学食品与生物工程学院, 食品加工与安全国家级教学示范中心, 食品加工与质量安全控制河南省 国际联合实验室, 功能食品资源研究与利用河南省教育厅科技创新团队, 河南 洛阳 471023
2 中原食品实验室, 河南 漯河 462300
乙醇脱氢酶(ADH)在酒精代谢过程中起着关键作用, 通过激活ADH活性可以促进人体对乙醇的吸收, 进而解酒保肝。 对ADH与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的相互作用进行探究, 采用紫外可见光谱、 荧光光谱、 傅里叶变换红外光谱等多光谱法和分子对接法研究了ADH与EGCG的结合机理, 采用差示扫描量热仪测定ADH 和EGCG-ADH复合物的热变性温度, 进而分析二者的热稳定性变化, 并通过扫描电镜表征EGCG-ADH复合物的形貌和结构。 研究表明, EGCG激活了ADH的催化活性, 激活率为33.33%。 EGCG作用于ADH引起其微环境变化和二级结构变化, 形成了结合位点数接近于1的复合物, 范德华力和氢键对其稳定性起着重要作用; 相较于ADH, EGCG-ADH的二级结构中α-螺旋含量降低而β-折叠含量升高; 分子对接结果进一步证实了EGCG苯环羟基与周围氨基酸之间的氢键有利于保持配合物的稳定性, 而EGCG和ADH之间存在的范德华力和正烷基是ADH活性被激活的主要原因。 结果证明EGCG通过与ADH结合, 激活ADH的催化活性, 可为制备更加安全高效的解酒剂替代品提供理论指导。
乙醇脱氢酶 表没食子儿茶素没食子酸酯 相互作用 光谱法 分子对接 Alcohol dehydrogenase (ADH) Epigallocatechin gallate (EGCG) Interaction Spectroscopic Molecular docking 光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3622
1 昆明理工大学建筑工程学院,昆明 650500
2 云南省工程抗震技术研究中心，昆明 650500
为了改善磷建筑石膏强度低、韧性差的不良特性，本文在磷建筑石膏基复合材料中掺入不同直径和掺量的聚乙烯醇纤维，通过试验分析探究聚乙烯醇纤维对磷建筑石膏基复合材料工作性能和力学性能的影响。结果表明，聚乙烯醇纤维的掺入能够显著降低浆体的流动度和缩短浆体的凝结时间。同时，聚乙烯醇纤维的掺入可以显著提高复合材料的力学强度，当纤维直径为15 μm、体积掺量为1.6%时，复合材料的力学性能最佳，抗折强度、抗压强度、抗弯强度和抗拉强度分别为10.071、13.25、10.73和2.89 MPa。此外，通过SEM对材料结构的微观形貌进行观察，聚乙烯醇纤维能够分散在磷建筑石膏的孔隙和裂缝中，使复合材料的内部结构更加密实，提高了复合材料的力学性能。
磷建筑石膏 聚乙烯醇纤维 直径 流动度 凝结时间 强度 phosphorus building gypsum polyvinyl alcohol fiber diameter fluidity setting time strength
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(4): 040203
1 内蒙古工业大学土木工程学院, 呼和浩特 010000
2 内蒙古工业大学矿业学院, 呼和浩特 010000
3 鄂尔多斯应用技术学院土木工程系, 鄂尔多斯 017000
为研究聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)冻融后的拉伸性能, 分别对PVA-ECC试件冻融0、25、50、75、100、125、150次后进行拉伸试验, 通过试件表面特征和拉伸特征参数综合评价PVA-ECC冻融后的拉伸性能, 并采用向量自回归滑动平均(VARMA)模型探索冻融循环后拉伸特征参数之间的规律。结果表明, 冻融循环试验后, 试件均出现不同程度的损伤, 损伤程度随冻融循环次数增加逐渐增大。初裂强度与抗拉强度随冻融循环次数的增加逐渐降低, 拉伸应变与应变能随冻融循环次数的增加呈先升高后降低的趋势。基于试验数据建立了拉伸特征参数的关系式, 进一步揭示了冻融循环后拉伸特征参数的衰减规律。
聚乙烯醇纤维水泥基复合材料 初裂强度 抗拉强度 拉伸应变 应变能 冻融循环 衰减规律 VARMA模型 polyvinyl alcohol fiber-reinforced engineered ceme initial crack strength tensile strength tensile strain strain energy freezing-thawing cycle attenuation law VARMA model
1 江苏大学材料与工程学院, 江苏 镇江 212013
2 青岛大学环境科学与工程学院, 山东 青岛 266100
构建较强氧化还原能力与较高电荷转移效率的阶梯型(S型)异质结光催化剂是提高光催化性能的有效策略。通过溶剂热法在棒状苝酰亚胺(PDI)表面原位生长了ZnIn2S4纳米片, 得益于良好的界面接触与匹配的能带结构, PDI/ZnIn2S4异质结展现出优异的光催化性能。此外, 在同步光催化产氢与苯甲醇氧化全反应体系中, 5% PDI/ZnIn2S4光催化剂表现出较高的产氢性能[21.66 mmol/(g?h)]与苯甲醛产率[1.02 mmol/(g?h)]分别是纯ZnIn2S4的2.12倍和3.00倍。基于X射线光电子能谱、瞬态光致发光光谱和电子顺磁共振信号等分析, 证实了PDI与ZnIn2S4之间内建电场的形成与S型电子转移路径。该电荷转移机制保留了复合催化剂较高的氧化还原电位, 促进了界面电荷分离与转移, 进而提升了光催化性能。该有机-无机S型异质结光催化剂的设计应用为新型双功能催化剂的开发提供了新思路。
异质结 苝酰亚胺 光催化制氢 苯甲醇氧化 scheme perylenimide H2 production benzyl alcohol oxidation
湖北师范大学物理与电子科学学院，湖北 黄石 435002
制作了敏感材料修饰的拉锥光纤与微腔级联的多参量光纤传感器，并用实验研究了其应变、温度和湿度特性。所提微腔由飞秒激光划线放电形成，并对其进行拉锥。传感器的反射光谱干涉峰对应变的变化敏感，实验结果表明应变灵敏度为4.8 pm/με。然而，该结构对温度与湿度均不敏感，在该结构的锥部涂覆了掺入石墨烯量子点的聚乙烯醇之后，温度和湿度的灵敏度明显提升，此时最大温度灵敏度为20.4 pm/℃，最大相对湿度灵敏度最大为14.6 pm/%。对Dip1、Dip2、Dip3进行分析，再利用三阶矩阵消除交叉敏感，能够同时测量应变、温度和湿度。
光纤光学 光纤传感器 应变 温度 相对湿度 石墨烯量子点 聚乙烯醇
湖北师范大学物理与电子科学学院，湖北 黄石 435002
提出了一种基于拉锥细芯光纤的温湿度传感器。先将细芯光纤熔接在两段多模光纤的中间，并在多模光纤两端熔接单模光纤，利用拉锥机对细芯光纤进行分步拉锥。实验测得细芯光纤拉锥前后的传感器的温度灵敏度分别为31 pm/℃和72.7 pm/℃。将少量石墨烯量子点-聚乙烯醇涂覆在传感器锥部得到温湿度传感器，实验测得其温度灵敏度最大为288.3 pm/℃，湿度灵敏度可达到131.7 pm/%。该传感器具有性能稳定、灵敏度高、制备简单、成本低的特点，在温度和湿度传感领域具有广阔的应用前景。
传感器 细芯光纤 石墨烯量子点 聚乙烯醇 温度 相对湿度
在氧化石墨烯(GO)膜通道内引入离子化基团, 可通过静电作用吸附更多的水分子, 有望实现更高效的水分子渗透。研究采用真空抽滤方法将离子化的碱性氨基酸赖氨酸(Lys)引入GO膜内, 通过共价交联制备出 Lys(Na+)-GO复合膜。赖氨酸分子两端的氨基与GO可交联形成C-N共价键, 从而对膜结构进行调控使其更加规整有序, 并将离子化羧酸根引入氧化石墨烯通道中。相比于未离子化的赖氨酸, 离子化的赖氨酸中荷负电的羧酸根通过静电作用提高了与水分子的作用力, 增强了膜的亲水性。通过物理结构和化学结构调控的协同作用, 面向不同的水/醇分离体系, Lys(Na+)-GO复合膜的渗透通量和分离因子得到同时提升。在40 ℃下, 对质量分数90%的乙醇/水、正丁醇/水以及异丙醇/水体系进行渗透汽化测试, Lys(Na+)(10)-GO膜(抽滤溶液中Lys(Na+)与GO的质量比为10)的渗透通量分别达到882、2461和1127 g/(m2·h), 渗透侧水的质量分数分别达到95.38%、99.11%和99.42%。
氧化石墨烯膜 离子化氨基酸 亲水改性 水/醇分离 渗透汽化 graphene oxide membrane ionized amino acid hydrophilic modification water/alcohol separation pervaporation
