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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 结合TGA与DSC作为优化目标的热氧化分解估算方法——以PMMA为例

    摘要： 热分析技术在测定和表征固相热分解过程中起着关键作用。同步热分析（STA，即同时进行的TGA和DSC测试）因其能提供样品升温过程中的质量损失与能量释放信息而被广泛应用。结合数值方法的火灾计算机模型常用于呈现测试结果并获取动力学与热力学参数值。既往研究仅以质量损失曲线（TGA）或其导数（DTGA）作为唯一优化目标来获取这些参数。鉴于热释放速率是准确认识材料特性的决定性要素，最新研究增加了额外测量指标——包括程序升温过程中的热传递、所需/释放能量（如热释放速率、气化热或样品表面温度）等由差示扫描量热法曲线（DSC）提供的能量信息。尽管采用DSC数据，但与TGA不同，这些信息通常不作为使模拟曲线逼近实验曲线的目标参数。基于DSC曲线未被用作数值逼近过程来设定动力学特性的现状，我们探索将其作为新目标参数的可能性。通过同步拟合实验与模拟曲线，可同时获取动力学与热力学参数，从而综合考量分解过程及其能量释放。本研究表明：要获得能匹配DSC曲线的参数集存在重大挑战。仅以TGA为目标时的拟合精度高于DSC曲线，这使得双曲线共同拟合时误差值增大——换言之，无法直接实现双曲线同步逼近。为此，本文提出兼顾DSC曲线优化的TGA曲线拟合替代方法，并将该方法应用于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的分析研究。

    关键词： 差示扫描量热法、数值方法、热重分析、计算流体动力学、热分解、聚甲基丙烯酸甲酯、优化方法、固相化学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过镉-六亚甲基四胺配合物热分解制备氧化镉纳米颗粒

    摘要： 通过前驱体配合物的热分解制备了氧化镉纳米颗粒。一种简单且经济高效的室温合成技术可在乙醇中由六亚甲基四胺和硝酸镉制备该前驱体配合物。经元素分析、质谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析表征的前驱体，其组成为[{Cd(HMTA)(NO3)2(H2O)2}n]。将该前驱体在500oC下煅烧2小时，所得氧化镉纳米颗粒通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、氮气吸附与物理吸附以及选区电子衍射（SAED）进行表征。XRD显示所得氧化镉为纯净的晶体结构。所获颗粒呈立方形态且具有介孔特性。

    关键词： 热分解、六亚甲基四胺、纳米粒子、氧化镉

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 上转换纳米粒子在高温合成过程中尺寸和光学性质的演变

    摘要： 我们采用原位与离线分析方法相结合的方式，研究了通过热分解法合成的β相NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米粒子的生长过程，以确定其应用相关的光学特性、尺寸、晶相和化学组成。具体包括原位稳态发光与离线时间分辨发光光谱的联用，以及小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)。为评估光学监测方法的适用性，我们将反映纳米晶体合成过程中发光演变的原位采集光谱数据，与反应混合物冷却后对合成粒子进行的测量结果进行对比。原位与时间分辨上转换发光数据与反应过程中测定的纳米粒子尺寸呈现极佳相关性，这为理解纳米粒子生长的各个阶段提供了重要依据。本研究凸显了原位发光监测在控制上转换纳米粒子合成效率方面的能力，特别是高温反应时间、粒子尺寸/形貌/晶体结构质量，以及发光寿命和上转换量子产率等关键参数。

    关键词： 热分解、X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP - OES）、透射电子显微镜（TEM）、原位发光、小角X射线散射（SAXS）、上转换纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二氯硅烷热分解的理论评估及其在氮化硅等离子体增强原子层沉积中的重要性：表面氢的关键作用

    摘要： 氮化硅（SiN）薄膜已广泛应用于微电子等领域，但其沉积过程存在挑战——尤其在需要高深宽比纳米结构上形成高度保形薄膜时。等离子体增强原子层沉积（PEALD）被证明是一种可在相对低温（约400℃）下可控生长SiN薄膜的有前景技术，其中含硅前驱体在富氮表面的热分解是关键步骤?；谥芷谛悦芏确汉砺奂扑?，我们揭示了二氯硅烷（DCS，SiH2Cl2）在富氮β-Si3N4(0001)表面易于热分解的潜在机制。研究表明富氮表面高氢含量形成的伯胺和仲胺基团起重要作用：当β-Si3N4(0001)表面完全氢化时，DCS分子吸附预测为放热0.6 eV。此时DCS分解始于胺孤对电子对亲电性Si的亲核攻击，形成DCS-胺加合物中间体并释放Cl?阴离子与质子。该分解反应的预测活化能垒仅0.3 eV或更低（取决于吸附构型）。我们还讨论了HCl的形成与脱附、后续Si-N键的形成特性及吸附DCS分子间相互作用。该研究不仅明确展示了DCS作为硅前驱体的优势，更指出除产物累积和前驱体覆盖度外，表面官能团会显著影响硅前驱体热分解过程，进而调控ALD动力学及成膜质量。

    关键词： 氮化硅，等离子体增强原子层沉积，二氯硅烷，表面氢，热分解，密度泛函理论

    更新于2025-09-24 07:40:29

  • [IEEE 2019欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 通过四硫代钨酸铵热分解法生长大面积均匀少层二硫化钨

    摘要： 二硫化钼（2D-MoS?）和二硫化钨（2D-WS?）等二维过渡金属硫族化合物（2D-TMDCs）因其可调的物理化学特性，已被证实是一类可用于多种应用的纳米材料[1]。然而就电学特性和光致发光效率而言，WS?通常比其钼类类似物表现更优[2,3]。但与更成熟的2D-MoS?生长工艺相比，制备连续、均匀且厚度可控的2D-WS?薄膜用于（光）电子器件制造更具挑战性。因此，寻找能低成本实现优质量产的2D-WS?替代前驱体与合成方法极具价值[1]。本研究通过优化溶剂配方（采用N-甲基吡咯烷酮、正丁胺和2-氨基乙醇），显著提升了旋涂前驱体薄膜的连续性、均匀性与厚度可控性，从而无需硫化步骤即可通过两步高温退火的热分解法实现少层WS?薄膜的大面积生长。通过光学显微镜和原子力显微镜表征证实了沉积WS?薄膜的连续性和二维特性，拉曼光谱、光致发光及X射线光电子能谱表明生长出具有最佳WS?组分的优质晶态薄膜。如图1所示，我们通过采用WS?沟道的背栅薄膜晶体管测试了该生长方法所得WS?薄膜的电学响应特性。

    关键词： 四硫代钨酸铵，二硫化钨，少层，大面积生长，热分解

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 从茴香籽中合成与表征单分散碳量子点：基于机器学习的光致发光分析

    摘要： 本文采用单步热分解法，以小茴香籽（Foeniculum vulgare）为原料，成功合成了单分散碳量子点（c-QDs）。所制碳量子点具有优异的胶体稳定性、光稳定性及环境pH稳定性，且无需额外表面钝化步骤即可实现高效荧光。该碳量子点展现出卓越的光致发光（PL）活性与激发波长无关的发射特性。据我们所知，这是首次通过热解天然碳源实现激发波长无关的碳量子点合成。通过对反应时间与温度的热解效应研究，我们深入揭示了碳量子点的合成机制。运用主成分分析（PCA）、多重共线性交替最小二乘法（MCr-ALS）及非负矩阵分解-交替残差最小二乘法（NMF-ARD-SA）等机器学习技术，合理阐释了所制碳量子点的PL发光机理。这些机器学习方法能有效处理海量PL数据集，并智能推荐最佳PL分析激发波长。单分散碳量子点在生物传感、细胞成像、LED、太阳能电池、超级电容器、印刷及传感器等领域具有广阔应用前景。

    关键词： 机器学习、小茴香籽、热分解、光致发光、碳量子点

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉 (2019.10.11-2019.10.13)] 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 激光加热法制备石墨烯

    摘要： 本研究聚焦于探索石墨烯制备的替代方法。现有石墨烯片层制造方式多样，各具优劣，但普遍存在成本高、耗时长的问题。本研究开发了一种以激光束为热源的替代机制，通过促进碳化硅热分解来获取石墨烯片层。将制备样品与传统高温炉热分解法获得的石墨烯进行对比，结果显示该替代方案具有石墨烯成型的潜力——拉曼光谱在对应位置显示出形态良好的石墨烯特征峰。优化制备装置后，该方法有望实现单层石墨烯的大规模制备，从而降低制造成本或缩短外延生长所需时间。通过调整激光功率、气体流速或腔室压力等参数，可使该工艺成为可行方案。

    关键词： 外延生长、激光加热、热分解、石墨烯

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 尺寸可控合金纳米粒子的合成与表征

    摘要： 双金属和多金属合金纳米粒子因其独特的物理化学性质，正成为电子、光学和磁学领域中一类关键的纳米材料。特别是对纳米粒子尺寸的精确控制，能赋予它们广泛的通用性和高选择性。本章综述了尺寸可控的双金属和多金属合金纳米粒子开发中的一些重大进展，特别着重于通用制备方法、表征方法和仪器技术。同时，还讨论了尺寸可控双金属和多金属合金纳米粒子开发中的一些关键因素和未来展望。

    关键词： 热分解、双金属和多金属合金纳米粒子、化学还原、电化学沉积、尺寸可控

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 蓝宝石衬底上经封帽退火处理的(0001)面氢化物气相外延氮化镓薄膜的拓扑结构与电学特性

    摘要： 鉴于需要通过退火激活GaN中注入的掺杂剂，本文采用原子力显微镜形貌分析研究了退火温度与时间、氢化物气相外延生长的GaN薄膜质量、退火?；げ阒柿?、以及薄膜与衬底热膨胀系数差异产生的应力影响，并对退火样品制备的肖特基二极管进行了电学测试。结果表明：退火过程中多边化小角度晶界形成的螺位错会引发热分解；表面附近会形成施主缺陷（可能是氮空位）；当退火温度更高、退火时间更长、退火?；げ闳扔αΩ笫保┲魅毕菪纬伤俣雀?。研究显示最大退火温度约为1300°C，在此温度下退火时间不应超过4分钟。

    关键词： 热分解、氮空位、肖特基二极管、原子力显微镜、氮化镓、退火

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用太赫兹光谱技术研究能源材料的热分解过程

    摘要： 本文描述了在太赫兹频段使用非稳态光谱法测定能源材料分解气态产物成分的实验结果?；竦昧讼跛犸Ш蚉ETN分解主要产物谱线随时间变化的分析信号依赖关系。

    关键词： 太赫兹光谱法、能源材料、硝酸铵、季戊四醇四硝酸酯（PETN）、热分解、分解动力学、分解产物

    更新于2025-09-11 14:15:04