来源:Applied Sciences 发布时间:2021/6/18 18:49:49
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Applied Sciences 中国学者高引文章精选 | MDPI 编辑荐读

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本期荐读内容精选了中国学者研究团队发表在Applied Sciences 上的5篇高引文章,内容主要涉及飞秒激光连接技术应用于电极修饰、中红外可调谐激光宽带吸收光谱用于示踪气体检测、半导体光催化技术、金属-空气电池和激光吸收光谱传感等方面,欢迎大家阅读。

1. Femtosecond Laser Irradiation of Carbon Nanotubes to Metal Electrodes

通过飞秒激光辐照连接碳纳米管与金属电极

Jianlei Cui et al.

DOI: 10.3390/app9030476

激光辐照连接过程示意图:(a) 辐照前 (b) 辐照后。

碳纳米管 (Carbon Nanotubes, CNTs) 作为一种新型的一维纳米材料,在电、力、热等领域均表现出优异的性能,在微纳器件的制造中具有广阔的应用前景。然而,在微纳器件的制备过程中,由于碳纳米管与电极之间难以形成可靠的欧姆接触,所以碳纳米管优异的电学性能并不能很好地体现出来。因此,基于碳纳米管的微纳器件发展受到了限制。为了解决这个问题,作者利用飞秒激光辐照的方法将单壁碳纳米管和多壁碳纳米管连接到了电极上。实验结果的表征和分析表明,在飞秒激光的辐照下,单壁碳纳米管和多壁碳纳米管都与电极有良好的连接。测试了单壁碳纳米管与电极接触时的电阻,结果显示其电阻大大降低,提高了电学性能。同时,激光诱导连接作用于辐照区域内的所有接触面,可以提高连接效率,为大规模制备连接提供了一种新思路。

2. Mid-Infrared Tunable Laser-Based Broadband Fingerprint Absorption Spectroscopy for Trace Gas Sensing: A Review

基于中红外可调谐激光宽带指纹吸收光谱用于示踪气体传感:综述

Zhenhui Du et al.

DOI:10.3390/app9020338

近期报道的基于气体电池的激光气体传感原理概述。

绝大多数气态化学物质在中红外光谱区 (2.5–25 μm) 表现出基频振转吸收带,这些基频振转吸收带所吸收的光为检测这些气态化学物质提供了几乎普适的检测手段。本文主要综述了2008年至2018年间的用于示踪气体检测的基于中红外可调谐激光宽带吸收光谱技术,讨论了系统结构、可调谐激光器、探测器、宽带光谱技术的最新发展,以及它们在灵敏性、选择性和示踪气体定量检测中的应用。

3. Recent Advances and Applications of Semiconductor Photocatalytic Technology

半导体光催化技术的最新进展与应用

Fubao Zhang et al.

DOI:10.3390/app9122489

半导体光催化剂的各种改性方法。

近年来,光催化技术作为一种低成本、环境友好、可持续发展的技术展现出了巨大的发展潜力。为应对能源危机和环境污染,科研工作者们已将发展光催化技术作为当下的研究热点。如今,光催化技术产业化面临的最大挑战是开发理想的半导体光催化剂。理想的半导体光催化剂应具备光催化效率高、比表面积大、充分利用太阳光、可循环利用四个特点。本文综述了目前半导体光催化剂的分类、制备方法以及提高其光催化性能的最新策略;作者还进一步讨论了光催化技术的潜在工业应用。本文旨在为实现光催化技术的产业化提供基础和全面的信息。

4. Recent Progress of Metal–Air Batteries—A Mini Review

金属-空气电池的最新进展:综述

Chunlian Wang et al.

DOI:10.3390/app9142787

金属-空气电池作为能源和储能系统的应用。

随着新一代电动汽车和便携式电子设备对高能量密度和高稳定性电源的需求不断增加,可充电电池 (如锂电池、燃料电池和金属-空气电池) 受到了广泛的关注。在新兴的电池技术中,金属-空气电池 (Metal–Air Batteries, MABs) 因其理论能量密度高、安全性高而备受关注。在过去的十年里,金属-空气电池的性能方面虽然取得了重大进展,但要实现商业化,人们仍需要克服许多技术上的挑战与难题。本文对金属-空气电池的关键问题进行了综述,包括金属-空气电池的封装工艺以及电池阴极、阳极、电解液的关键制造技术的进展。本文还展望了利用增材制造和纳米工程技术制备新型金属-空气电池的发展趋势和前景。

5. Laser Absorption Sensing Systems: Challenges, Modeling, and Design Optimization

激光吸收传感系统:挑战、建模和设计优化

Zhenhai Wang, Pengfei Fu and Xing Chao

DOI:10.3390/app9132723

各种燃烧系统中激光吸收传感器的代表性检出限和检测带宽。

激光吸收光谱 (Laser Absorption Spectroscopy, LAS) 是一种具有高带宽、物种特异性传感和高精度定量测量能力的检测和诊断方法。本文旨在从介绍LAS传感器系统设计的角度,为实现燃烧环境中物种的定量诊断提供综合的指导。本文首先概述了在不同测量场景中实现的代表性检出限和检测带宽,以理解测量的需求和识别设计的目标;然后展示了直接吸收光谱法 (Direct Absorption Spectroscopy, DAS)、波长调制光谱法 (Wavelength Modulation Spectroscopy, WMS) 等不同的测量方法,并对它们的优缺点进行了比较;最后在分析电子噪声、光噪声和环境噪声等主要噪声源的基础上,对降低噪声和信号优化的策略进行了分类和比较。目前,LAS传感系统的能力仍然与燃烧检测、发动机诊断研究的需求有很大的差距,并且每种测量策略都有其局限性。因此,研究人员需要深刻的理解传感技术和系统,及其在光学、光谱学和信号处理方向中的基本原理。

期刊简介

Applied Sciences (ISSN 2076-3417, IF 2.474) 是一个国际型开放获取期刊,主要发表应用自然科学研究领域的相关论文,期刊主题涵盖光学和激光、应用化学、纳米技术和应用纳米科学、环境和可持续发展、应用生物学以及计算与人工智能等领域。Applied Sciences 采取单盲同行评审,一审平均周期约为14.1天,文章从接收到发表仅需2.7天。

 
 
 
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