钴酸镍光催化材料研究进展

摘要:钴酸镍作为一种具有室温磁性、低毒性、高稳定性和易于控制形貌等独特性质的尖晶石型材料,被认为是极具前景的光电反应催化剂,在环境催化和光电催化反应领域具有巨大的应用潜力。近年来,随着研究不断深入,研究学者采用多种方法合成出不同形态的钴酸镍晶体,同时进行掺杂、沉积等调控措施对合成的钴酸镍进行改性,以达到进一步提升催化性能的目的。然而,由于目前合成策略对钴酸镍形貌特征的影响研究缺少系统总结,限制了对其构效关系的理解以及在光催化技术领域的发展应用。因此,本文概述了水热法、均相沉淀法、静电纺丝法、配位共沉淀分解法等合成方法,以期指导钴酸镍可控合成并提升催化效能。此外,未经改性的钴酸镍催化剂的催化活性往往较低,导致光催化效率不能满足实际应用需求,因此,本文还总结了钴酸镍光催化剂不同的改性策略,包括异质结构建、体相掺杂、表面修饰、形貌调控、贵金属沉积等。针对光催化剂大规模使用过程中普遍存在二次污染这一痛点,本文还介绍了钴酸镍光催化剂的磁性回收方法与应用潜力。最后,展望了钴酸镍材料在可见光催化领域未来可能的发展方向以及亟待完善的工作。

基于电化学的可穿戴汗液传感器的研究进展

摘要:汗液包含着丰富的生理相关信息,通过对这些信息的分析检测或可达到对人体健康实时监测的目的。基于电化学的柔性可穿戴汗液传感器具有设备简单、小型化、便于集成、灵敏度高、响应快、多通道检测等优点,近年来得到了快速发展。便携式的可穿戴汗液传感器可广泛应用于生理信息采集、运动监测、疾病预防等生物医学领域,具有广阔的市场应用前景。基于可穿戴电化学汗液传感器的工作原理,本文主要从制备技术、电极材料和集液装置三个方面评述了最近的研究工作和进展,并对可穿戴式汗液传感器在个性化医疗保健发展中的机遇和挑战进行了展望。

热障涂层厚度太赫兹时域光谱测量影响因素分析

摘要:为了研究将热障涂层太赫兹时域光谱测厚方法用于自动仿形检测的可行性,掌握入射角、提离距离、涂层折射率和涂层基体曲率等因素对测厚结果的影响规律,开展理论分析和基于多种试块的实验研究。结果表明:测量入射角在−3°~+3°范围内变化时与入射角为0°的测厚结果之间相对偏差在0.5% 以内。提离距离在−1.5~+1.5 mm 范围内变化时与焦距位置测厚结果之间的相对偏差在2.6% 以内。涂层折射率在不同批次试块间差异较明显,10 块试块中最大相对偏差超过6%,但是在同一试块上较为一致,最大相对偏差绝大多数在2% 以内。通过在ϕ5 mm 和ϕ6 mm 曲面试块上的检测结果发现,涂层所在基体曲率削弱了反射波最大幅值,但是并不影响对飞行时间的辨识。总之,将太赫兹时域光谱测厚方法用于叶片上热障涂层自动仿形检测,具有可行性和工程应用价值。

光电探测器光学中心高精度自动校准技术

摘要:针对透镜型光子单元探测器(简称光探)存在的光学中心校准精度低、一致性差、劳动强度大以及效率极其低下等问题,提出了一种高精度全自动光学中心校准系统。首先,通过高精度夹持机构与μm 级光学显微镜图像采集系统构建物理调节平台;接着,采用改进归一化匹配算法提取光探的光学中心坐标值,并结合最小二乘滤波与旋转拟合算法获取光探机械定位中心的精确坐标值;最后,通过μm 级差动伺服调节,使光探机械定位中心与光学中心同轴度误差控制在20 μm 以内。对比人工标定结果与系统自标定结果可知,偏差Δx 均值小于等于0.87 μm,Δy 均值小于等于0.76 μm,且Δx和Δy 的标准差分别为1.1 μm 和1.0 μm,这表明所提系统的自标定精度和稳定性较好。此外,所提系统完成单次全流程校准的耗时不超过3 min,相比传统校准工艺(耗时约为25 min),整体校准效率提升约8.3 倍,在校准精度、一致性和校准效率均得到显著提升。

煤基富氧多孔炭纳米片的制备及其超级电容器性能

摘要:多孔炭电极的表面改性与优化是实现超级电容器优异性能的关键。本文以煤化学工业的固体副产物为碳源,利用二维层状双氢氧化物(MgAl-LDH)的刚性约束作用耦合KOH 活化工艺成功制备了二维富氧多孔炭纳米材料(OPCN)。系统研究了炭化温度对OPCN 样品微观结构和表面特性的影响,通过SEM、TEM、氮气吸脱附测试以及元素分析等表征手段对炭材料的结构/组成和表面特性进行分析表明,经700 °C 炭化获得的炭材料样品(OPCN-700)具有较高的氧质量分数(24.4%)和大的比表面积(2 388 m2 g−1),并表现出良好的润湿性。同时,OPCN-700 样品丰富的微孔和二维纳米片结构为电解质离子提供了有效的储存和传输途径。作为超级电容器的电极材料,在电流密度为0.5 A g−1 时,其比电容高达382 F g−1,并呈现出优异的倍率性能和循环稳定性。该技术策略为富氧原子掺杂二维多孔炭材料的可控制备与水系储能器件的设计构建提供了新思路。

基于专利数据的中国AI 芯片创新态势研究

摘要:以大模型为核心的新一代人工智能生成内容(AIGC)技术(以下简称生成式人工智能技术)正代表着AI 技术新的发展方向,而当前对于大模型的发展共识(即堆积算力和高质量数据可以继续创造“奇迹”)同时也促使人工智能科技创新转入“万卡”时代。由AI 芯片所构筑的算力“护城河”成为支撑AI 迈向通用人工智能(AGI)的必备需求。为研判我国AI 芯片技术创新的发展态势,本文对我国专利数据进行了检索和分析,梳理和描绘了AI 芯片技术的创新现状与趋势,并探索构建了代表性创新主体的创新潜力专利评估因子,以期形成对未来发展势能的理解与判断。最后,基于专利数据解读和分析,形成了助推我国AI 芯片创新发展的有关建议。

纳米导电填料在导电胶中的应用研究进展

摘要:导电胶是一种由树脂基体和导电填料复合而成的先进微电子连接材料,因其环保、低固化温度和简便的应用工艺,在液晶面板、芯片组件、印刷电路和薄膜晶体管等微电子领域得到广泛应用。然而,传统导电胶存在电阻率较高的问题,限制了其性能的进一步提升。纳米导电填料利用它独特的尺寸效应和表面效应,有效降低了导电胶的电阻率,同时增强了其力学性能,成为提升导电胶性能的关键技术。本文深入探讨了碳系、银基、导电聚合物和复合型纳米填料在导电胶中的应用进展,分析了填料种类、形态和表面性质对导电胶性能的影响,并阐释了其导电机理。同时,还展望了导电胶及其填料的未来发展方向,旨在为导电胶的技术创新和工业应用提供理论指导和实践参考。

磁性硅酸盐纳米材料在光催化降解有机污染物中的研究进展

摘要:光催化是去除水中难降解有机污染物的有效措施,因其高效的矿化能力而显示出巨大的潜力。然而,大多数光催化剂的实际应用受到其粉末形态的制约,使大规模应用成为一个难题。近年来,磁性硅酸盐复合材料在材料科学中由于其稳定和可回收的特性获得了越来越多的关注。本综述回顾了磁性硅酸盐复合材料作为光催化剂的研究现状,探讨了合成、修饰及其降解机制方面的最新进展。最后,对磁性硅酸盐复合材料的研究结果和未来的挑战进行了展望。

石墨烯复合材料在超级电容器中的研究进展

摘要:超级电容器因其体积比传统电容器更小、更快的充放电过程以及更长的循环使用寿命而受到了储能行业的普遍重视.超级电容器是一种高级的能量储能装置,它利用电极和电解质之间的双层电荷分布来储存能量,具有无污染、可持续发展等的优势.其中最熟悉的石墨烯材料应用最广泛,并发挥重要作用.概述了石墨烯的历史、制造技术,并对最近几年石墨烯与其他材料在超级电容器中的应用进行了回顾和展望.

集成电路芯片锡基微凸点电迁移:从物理本质到可靠性提升

摘要:随着先进封装技术向微型化、高性能方向发展,集成电路芯片锡基微凸点的直径持续减小至微米尺度,通过单个凸点的电流密度随直径减小呈平方增加,其电迁移行为与机理研究对集成电路芯片互连可靠性评估与设计具有重要价值。本文归纳分析了芯片互连微凸点(焊点)电迁移现象的物理本质、主要影响因素和研究方法;系统综述了微焊点固-固电迁移过程中的极性效应、反极性效应和两相分离等电迁移行为特征与液-固电迁移过程中原子迁移、相析出和相溶解等电迁移行为特征;梳理评价了电迁移寿命的评估模型及修正模型;最后阐明了微焊点电迁移可靠性提升的方法,并展望了集成电路芯片互连锡基微凸点电迁移未来的研究方向和可靠性分析方法。