殷贤华 1,2陈慧聪 1,2张活 1,2,*
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西 桂林 541004
2 广西自动检测技术与仪器重点实验室,广西 桂林 541004
橡胶添加剂含量是判断橡胶质量好坏的一个重要标志。现有的检测方法不能满足橡胶中添加剂快速、准确、无损的检测需求,而且当检测对象为多组分混合物时,混合物的吸收光谱会出现重叠和失真现象,从而导致预测结果不准确。针对此问题,本文提出了一种基于太赫兹时域光谱结合化学计量学方法、数据融合的定量分析方法。以丁腈橡胶、白炭黑、氧化锌、防老剂H和防老剂MB制成五组分混合物并将其作为实验样品,利用太赫兹时域光谱系统获取并计算了五组分混合物在0.3~1.6 THz范围内的吸收光谱,然后通过求一阶导数的方式获得样品的导数光谱数据。低层数据融合直接将吸收光谱数据与导数光谱融合;中层数据融合将蒙特卡罗无信息变量消除法和连续投影算法进行特征提取后的变量进行融合;高层数据融合使用多元线性回归法进行融合。基于蒙特卡罗无信息变量消除法的中层数据融合的预测精度高于单一光谱的预测精度,而且预测性能最好。研究结果表明,太赫兹光谱结合支持向量回归、数据融合的方法可以实现多组分混合物中防老剂MB的快速、准确、无损检测,对于促进橡胶工业的快速发展具有十分重要的意义。
光谱学 橡胶及添加剂 多组分混合物 太赫兹光谱 定量检测 数据融合 
中国激光
2024, 51(5): 0514001
作者单位
摘要
1 西安石油大学化学化工学院, 陕西 西安 710065
2 西北大学化学与材料科学学院, 陕西 西安 710127
3 西安石油大学化学化工学院, 陕西 西安 710065 西北大学化学与材料科学学院, 陕西 西安 710127
正丁醇具有互溶性好、 挥发性低、 价格低廉以及腐蚀性低等优势, 被认为是理想的柴油添加物。 柴油中正丁醇的精准定量分析对其品质快速评价与市场监督具有重要科学意义与实用价值。 提出了一种基于拉曼(Raman)光谱结合偏最小二乘(PLS)的柴油中正丁醇快速定量分析方法。 首先, 采集了40个柴油样品的Raman光谱, 并考察了不同预处理方法[一阶导数、 二阶导数、 多元散射校正、 标准正态变换、 归一化(Normalization)和小波变换]对PLS校正模型预测性能的影响; 其次, 采用变量重要性投影(VIP)对Normalization方法预处理后的光谱数据进行特征变量提取, 并采用五折交叉验证优化VIP的阈值; 最后, 基于最优的光谱预处理方法、 输入变量和模型参数, 构建PLS校正模型对柴油中正丁醇含量进行快速定量分析, 结果与基于原始光谱(RAW)和Normalization光谱的PLS校正模型的预测性能进行对比。 结果表明: Normalization-VIP-PLS校正模型展现出优异的预测能力(R2CV和RMSECV为0.998 4和0.236 2%: R2P和RMSEP为0.998 7和0.208 4%; RSD为0.035 5)。 成功建立了一种Raman光谱结合PLS算法的柴油中正丁醇快速定量分析方法, 该方法具有快速、 准确、 便捷等优势, 可为柴油以及其他燃料中添加物检测及其品质分析提供新思路与新方法。
拉曼光谱 偏最小二乘 柴油 添加剂 Raman spectroscopy Partial least squares Diesel Additive 
光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2153
秦思成 1,2,3,*吴锦绣 1,2,3齐源昊 1,2,3柳召刚 1,2,3[ ... ]张晓伟 1,2,3
作者单位
摘要
1 内蒙古科技大学材料与冶金学院,包头 014010
2 内蒙古自治区高校稀土现代冶金新技术与应用重点实验室,包头 014010
3 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室,包头 014010
以硫酸铵废水为原料,采用水热法制备了无水硫酸钙晶须(CSW)。首先研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和不同聚合度的聚乙二醇(PEG)对CSW生长行为的影响。然后用Materials Studio 2020软件对SDBS吸附在CSW表面进行分子动力学模拟,计算得到各晶面吸附能。结果表明,产物均为正交晶系的CSW。未加添加剂制备出的CSW平均长度为65.27 μm,长径比为40,但表面粗糙,分布不均匀。加入4%(质量分数)SDBS制备出的CSW形貌最优,分布均匀,表面光滑且均为针状,平均长度为136 μm,长径比为62。SDBS能促进CSW以螺旋位错的形式沿轴向生长,提高CSW长径比。
硫酸铵废水 水热法 无水硫酸钙晶须 添加剂 分子动力学模拟 吸附能 ammonium sulfate wastewater hydrothermal method anhydrous calcium sulfate whisker additive molecular dynamics simulation adsorption energy 
硅酸盐通报
2023, 42(7): 2551
作者单位
摘要
内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古 包头 014010
为实现对奶粉中非法食品添加剂三聚氰胺的精确定量检测,使用太赫兹时域光谱系统测定了三聚氰胺(质量分数梯度为0%~20%)与奶粉混合物的太赫兹吸收谱曲线。首先,利用主成分回归、支持向量机回归、偏最小二乘回归和最小二乘支持向量机回归(LSSVR)对混合物中三聚氰胺质量分数进行预测。结果显示,LSSVR的预测精度最高,预测集相关系数RP为0.99838,预测集均方根误差fRMSEP为0.41%。其次,为进一步提升LSSVR预测的精度,使用粒子群算法、遗传算法、布谷鸟算法、灰狼算法对LSSVR中正则化参数C和已确定核函数为高斯核函数后核参数γ进行参数优化。结果表明,经过4种算法优化后LSSVR预测精度均明显提高,其中经灰狼算法优化后的LSSVR对混合物中三聚氰胺的预测精度最高(RP为0.99925,fRMSEP为0.28%)。该算法可为食品添加剂的定量检测提供新的方法和思路。
光谱学 太赫兹时域光谱 定量分析 参数优化 食品添加剂 
光学学报
2023, 43(19): 1930001
陈文轩 2,3何敏 4陈平 4,*陈琪 1,3,**
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学 纳米技术与纳米仿生学院,合肥 230026
2 中国科学技术大学 纳米科学技术学院,苏州 215123
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 创新实验室 中科院纳米光子材料 与器件重点实验室,苏州 215123
4 西南大学 物理科学与技术学院 微纳结构光电子学重庆市重点实验室,重庆 400715
基于低温溶液工艺的钙钛矿发光二极管由于低成本,高色纯度,宽色域等优势受到广泛关注。然而,在溶液结晶成膜过程中,钙钛矿晶粒无规形核、快速生长,导致薄膜存在大量的针孔和缺陷,严重影响器件性能。本文通过原位荧光和结构表征技术证实,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加剂在特定的链段长度下,能优化调控钙钛矿结晶动力学,延缓晶粒生长速度,使得钙钛矿薄膜粗糙度由1.489 nm降低到0.954 nm,缺陷密度从1.55×1018 cm-3降低至1.05×1018 cm-3。相应地,薄膜荧光量子产率从16.9%提升到58.9%,器件外量子效率从8.55%提高到了18.00%。本文通过原位表征技术,全方位解析了添加剂分子结构对钙钛矿结晶动力学的调控机理,为添加剂分子的优化设计提供了直观依据。
钙钛矿发光二极管 结晶动力学 聚合物添加剂 链段长度 原位表征 Perovskite light emitting diodes Crystallization kinetics Polymer additives Segment length In situ characterization 
光子学报
2023, 52(8): 0816001
作者单位
摘要
1 华北理工大学机械工程学院,河北 唐山 063210
2 唐山中茂科技有限公司,河北 唐山 064300
激光熔覆具有熔覆层组织致密、涂层与基体结合良好、稀释率及变形小等优点。钴基合金因具有高硬度,以及较好的耐磨性、耐高温性和耐蚀性等特点,在激光熔覆中得到广泛使用。本文对激光熔覆制备钴基合金涂层的国内外研究现状进行了分析,探讨了激光功率、扫描速度和送粉速率等主要工艺参数对涂层熔覆质量和性能的影响,总结了硬质相陶瓷粉末、稀土和固体润滑剂等添加剂,以及其他辅助工艺对改善钴基合金熔覆性能方面的相关研究。最后对激光熔覆钴基合金的不足和发展趋势进行了总结和展望。
激光技术 激光熔覆 工艺参数 钴基合金 添加剂 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0900004
作者单位
摘要
1 山东大学晶体材料国家重点实验室,新一代半导体材料研究院,济南 250100
2 齐鲁工业大学(山东省科学院),材料科学与工程学院,济南 250353
宽禁带氮化镓(GaN)材料以其独特的性质和应用前景成为国内外研究的热点,高质量GaN单晶衬底的制备是获得性能优异的光电子器件和功率器件的基础。钠助熔剂法生长条件温和,易获得高质量、大尺寸的GaN单晶,是一种具有广阔商业化前景的GaN单晶生长方法。钠助熔剂法自20世纪90年代末期被发明以来,经过20多年的发展,钠助熔剂法生长的晶体在尺寸与质量上都取得了长足的进步。本文从晶体生长原理和关键工艺(籽晶选择、温度梯度以及添加剂)等方面综述了钠助熔剂法生长GaN单晶研究进展,并对其面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。
氮化镓单晶 钠助熔剂法 原料比 温度梯度 添加剂 籽晶 gallium nitride single crystal sodium flux method raw material ratio temperature gradient additive seed crystal 
人工晶体学报
2023, 52(2): 183
徐宁 1,2杨恒 1,2,*熊传胜 3张栋 1,2[ ... ]程星燎 1,2
作者单位
摘要
1 南京水利科学研究院, 南京 210029
2 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210029
3 青岛理工大学土木工程学院, 青岛 266033
在钢筋混凝土结构服役过程中, 由环境侵蚀因素导致的耐久性问题是制约结构长效服役的重要原因, 其中, 氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土耐久性劣化的主要因素之一。在混凝土内掺加防腐添加剂, 可从促进钢筋表面成膜和改善混凝土自身性能(孔隙结构、水化过程、Friedel’s盐生成)等方面提升阻锈能力, 近年来逐渐成为研究热点。本文将防腐添加剂分为传统阻锈剂、绿色植物提取物阻锈剂、纳米材料以及矿物掺合料等四类, 从材料开发、作用机制、阻锈影响因素等方面对防腐添加剂的研究进行了综述。最后, 探讨了防腐添加剂研究中存在的问题, 并对未来的研究提出了建议, 以期为防腐添加剂能够更好地防治混凝土中的钢筋锈蚀问题提供参考。
钢筋混凝土 防腐添加剂 钢筋锈蚀 阻锈剂 纳米材料 矿物掺合料 氯离子侵蚀 reinforced concrete anti-corrosion additive corrosion of steel bar corrosion inhibitor nano material mineral admixture chloride erosion 
硅酸盐通报
2023, 42(1): 1
江依义 1沈旻 1宋半夏 1李南 1[ ... ]马国强 1,2,*
作者单位
摘要
1 1.浙江省化工研究院有限公司 锂电材料重点实验室, 杭州 310012
2 2.中国计量大学 光电材料与器件研究院, 杭州 310018
三元锂离子动力电池的开发和应用受制于高温高电压条件下的容量衰减和电池产气鼓胀等技术难题。解决这些问题一方面要注重电极材料改性和电池设计, 另一方面还依赖于电解液的技术进步。本研究报道了四乙烯基硅烷(Tetravinylsilane, TVS)作为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)/石墨软包电池的电解液添加剂, 可以显著改善电池的高温(45~60 ℃) 高电压(4.4 V)性能, 包括存储和循环性能。结果表明, 电解液中含有质量分数0.5% TVS的电池在2.8~4.4 V区间, 1C (1C=1.1 Ah)倍率下循环400次后的容量保持率达到92%, 而电解液中未添加TVS的软包电池仅为82%。进一步研究表明, 一方面TVS高电压下优先被氧化, 可以在NCM622颗粒表面形成耐高温的CEI膜, 有效抑制NCM622颗粒内部裂纹和过渡金属离子溶出; 另一方面, TVS在低电位下还可以优先被还原, 在石墨负极表面聚合形成稳定的SEI膜, 抑制电解液与负极之间的副反应。
高温 软包锂离子电池 电解液添加剂 循环稳定性 过渡金属离子溶出 high temperature lithium-ion pouch cell electrolyte additive cycle stability transition metal dissolution 
无机材料学报
2022, 37(7): 710
罗彦恒 1,2,*马国军 1,2李志 1,2郑顶立 1,2[ ... ]朱俊霖 1,2
作者单位
摘要
1 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,武汉 430081
2 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室,武汉 430081
铜渣还原尾渣与CaOAl2O3SiO2系微晶玻璃的化学组成相似,采用熔融法以铜渣还原尾渣为主要原料制备微晶玻璃可为铜渣的高效利用提供一种有效途径。通过DSC、XRD和SEMEDS等技术研究了不同添加剂(B2O3、CaF2、TiO2和Cr2O3)对微晶玻璃物相组成、抗折强度、体密度、吸水率和显气孔率等性能的影响。结果表明:无论添加哪种添加剂,微晶玻璃均能析出力学性能较好的钙长石和钙铝黄长石,且能使晶体析晶方式转化为整体析晶;添加B2O3可使微晶玻璃性能最优,其次是TiO2与CaF2。
微晶玻璃 添加剂 铜渣还原尾渣 析晶行为 抗折强度 体密度 吸水率 显气孔率 glassceramics additive copper slag reduction tailing crystallization behavior flexural strength bulk density water absorption apparent porosity 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3852

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