最新刊期
      2013年第34卷第1期

        特邀报告

      • 镧系氧化物光子晶体自组装与自发辐射调制

        宋宏伟
        2013, 34(1): 1-11. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0001
        摘要：光子晶体是介电常数(折射率)随光波长大小周期性巨大变化的人工晶体。光子晶体的诞生使人类操控光子由梦想成为现实。光子晶体结构对置于光子晶体中的荧光客体自发辐射速率和荧光强度具有重要的调制作用。与半导体晶格对电子波函数的调制相类似,光子带隙材料能够调制具有相应波长的电磁波——当电磁波在光子带隙材料中传播时,由于存在布拉格散射而受到调制,电磁波能量形成能带结构。能带与能带之间出现带隙,即光子带隙。所具能量处在光子带隙内的光子,不能进入该晶体。本文将在综述这一领域国际上的重要研究进展基础上,重点介绍本课题组在镧系氧化物三维晶体的自组装与光子带隙对稀土离子自发辐射调制方面的研究成果。  
        关键词：三维光子晶体;离子;自发辐射调制   
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        更新时间：2020-08-12

        半导体发光、激光和光电性质

      • SiO2包覆的β-NaYF4：Eu3+及透明发光薄膜的制备和性能研究

        蒋晨飞, 黄文娟, 丁明烨, 黄亨明, 倪亚茹, 陆春华, 许仲梓
        2013, 34(1): 12-17. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0012
        摘要：通过溶胶-凝胶方法对β-NaYF4:Eu3+进行了表面SiO2包裹处理,并将其分散于溶胶中提拉成膜,制备成发光薄膜。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、UVPC、PL等测试手段进行了分析表征。结果表明:NaYF4表面被成功包裹上了一层SiO2,形成了核壳结构,并除去了表面油酸等有机物。表面包裹对NaYF4的晶型结构没有产生影响,但荧光性能略有下降,形貌趋向于圆形,这是由于表面SiO2颗粒在形成网络结构的张力和溶剂溶解所致。采用提拉浸渍镀膜后,发光粒子比较好地分散在薄膜上,并且具有比较理想的透过率,呈现出一定的减反射效果。由于SiO2包裹和热处理,O2-空位缺陷增强了Eu3+在420~500nm波段的发光,这对整个发光性能是有利的。而因为能量转移,产生无辐射跃迁,613nm处发光产生猝灭。通过实验,优化确定了制备发光薄膜的最佳工艺。  
        关键词：溶胶-凝胶法;β-NaYF4：Eu3+;SiO2包裹;发光薄膜   
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        更新时间：2020-08-12

      • CaSnO3：Tb3+绿色长余辉荧光粉的制备与发光性质的研究

        梁左秋, 张金苏, 李香萍, 孙佳石, 程丽红, 仲海洋, 陈宝玖
        2013, 34(1): 30-34. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0030
        摘要：采用高温固相法合成了CaSnO3:Tb3+绿色长余辉荧光粉。利用X射线衍射分析了CaSnO3:Tb3+物相结构。研究了Tb3+浓度对样品发光强度的影响,结果显示:随Tb3+浓度的增大,发射光谱强度先增大后减小,出现了浓度猝灭效应,Tb3+的最佳摩尔分数为0.3%。发射光谱由4个主要发射峰组成,峰中心分别位于492,546,588,623nm处,以Tb3+的5D4→7F5(546nm)跃迁发射为最强。对样品的温度特性进行了测量,通过对数据进行拟合得到样品的激活能为0.58eV,陷阱深度为0.622eV。最后,给出了CaSnO3:Tb3+绿色长余辉荧光粉可能的余辉发光机理。  
        关键词：CaSnO3：Tb3+;长余辉;陷阱深度   
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        更新时间：2020-08-12

      • 白光LED用Ba3La(PO4)3：Dy3+荧光粉的制备与发光性能

        杨志平, 刘鹏飞, 宋延春, 韩月, 赵引红, 吕梁, 潘飞
        2013, 34(1): 35-39. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0035
        摘要：通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3:xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451nm。在347nm激发下,荧光粉在482nm(4F9/2→6H15/2)和575nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3:Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3:Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。  
        关键词：发光;荧光粉;白光;Ba3La(PO4)3：Dy3+   
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        更新时间：2020-08-12

        材料合成及性能

      • 溶剂热法制备的纳米BaSnO3及其近红外发光

        谢丽娟, 蔡建亮, 张蕤, 邹阳, 孟建新
        2013, 34(1): 18-23. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0018
        摘要：用溶剂热法制备了BaSn(OH)6前驱体,经煅烧后,得到BaSnO3纳米粉末。用XRD、TEM、纳米粒度仪、紫外-可见-近红外分光光度计、光纤光谱仪等对样品的结构、形貌和性能进行了表征。BaSnO3纳米粒子为粒径约为30~50nm的球形颗粒,具有良好的分散性,也具有很好的近红外发光性能,其最大激发和发射波长分别位于385nm和895nm。与高温固相法得到的样品相比,该方法所得纳米BaSnO3样品的近红外发光强度提高近10倍,样品结晶程度的提高和缺陷的减少可能是样品近红外发光强度提高的主要原因。  
        关键词：溶剂热法;近红外发光;纳米BaSnO3   
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        更新时间：2020-08-12

      • 新型发光材料磷酸锌钾纳米片的制备

        马少妹, 王璟, 宋宝玲, 廖森, 黄增尉, 袁爱群
        2013, 34(1): 24-29. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0024
        摘要：以ZnSO4·7H2O和K3PO4·3H2O为原料采用固相反应合成磷酸锌钾,应用均匀设计和数据挖掘技术设计实验方案,采用XRD、SEM和EDS等方法对产物进行表征,并对产物的长余辉发光性能进行了研究。结果表明,根据产物的产率和锌的含量进行回归分析可以建立2个数学模型,对模型进行优化处理可以得到固相法合成磷酸锌钾的最优工艺条件。在n(K3PO4·3H2O):n(ZnSO4·7H2O)=1.01、研磨时间31min、保温温度750℃、保温时间3.2h的最优条件下制备的KZnPO4纳米片,在紫外光照后可产生蓝绿色长余辉发光,最强发光峰的波长范围为415~530nm。  
        关键词：发光材料;磷酸锌钾;数据挖掘;纳米薄片   
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        更新时间：2020-08-12

      • 近紫外光激发的单一全发射荧光粉的发光性能

        熊丽, 李小凡, 汪正良
        2013, 34(1): 40-44. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0040
        摘要：利用传统的高温固相法合成了2MgO·Al2O3·P2O5掺Eu, Tb3+, Mn2+系列荧光粉,并研究了它们的发光性能。荧光粉2MgO0.95·Al2O3·P2O5:0.02Eu, 0.02Tb, 0.01Mn在近紫外光区具有很强的吸收。在近紫外光激发下,样品发射谱中包含明显的红光、绿光、蓝光3种发射。其CIE色度坐标(0.35, 0.25)接近白光区域,在近紫外发光二极管方面有潜在的应用前景。  
        关键词：荧光粉;发光性能;白光   
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        更新时间：2020-08-12

      • 室温下石墨烯的霍尔效应实验研究

        安楠, 白浪, 李小俊, 李渭龙, 任兆玉
        2013, 34(1): 45-48. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0045
        摘要：对用化学气相沉积法(CVD)研制的长、宽均为1.23cm,厚度为3个原子层尺寸的石墨烯样品,进行了室温下的霍尔效应相关研究。实验中电极与石墨烯之间有良好的欧姆接触。通过范德堡法测量了样品在磁场强度为0.353T,不同电流强度下的霍尔电压,并对结果进行处理分析,得到石墨烯的霍尔系数RH=7.00×10-7m3/C、载流子浓度n=10.52×1024/m3、霍尔元件乘积灵敏度KH=6.87×102m2/C。  
        关键词：石墨烯;测量;霍尔效应   
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        更新时间：2020-08-12
      • 郭琬, 付方方, 杨洁, 姜淑文, 王志强, 林海
        2013, 34(1): 49-53. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0049
        摘要：采用积分球测试系统配以内芯直径为400μm的功率光纤连接的CCD探测器,在紫色发光二极管的激发下,对Sm3+掺杂的重金属硅酸盐(CAS)玻璃的荧光光谱进行了表征,实现了以荧光发射特性绝对评价为目的绝对光谱功率分布测定,进一步求得了辐射通量,光通量等荧光特征参数。测试与计算结果表明,在整个可见光谱区域,总的辐射通量和光通量分别为712μW和12.1mlm,其中Sm3+的4个特征发射峰的辐射通量和光通量分别为36μW和9.7mlm,占可见区总量的5%和80%,其可见特征发射的总量子产率为2.3%。Sm3+掺杂CAS玻璃可见区多通道辐射跃迁的绝对光谱参数评估为照明和显示器件的研发提供了有益的参考依据。  
        关键词：辐射通量和光通量;钐离子;重金属硅酸盐玻璃   
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        更新时间：2020-08-12
      • 李慧珍, 贾亚丽, 乔雪玲, 崔玉民, 张宏, 陶栋梁, 张坤, 罗春华, 董秋静, 李慧泉, 徐怡庄
        2013, 34(1): 54-60. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0054
        摘要：以4-氟苯甲酸(4-FBA)、4-氯苯甲酸(4-ClBA)为配体制备了具有良好热稳定性的稀土配合物Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O,与前期工作中合成的Tb(4-BrBA)3的紫外及荧光光谱进行了分析比较。紫外-可见光吸收光谱表明,相同浓度下,3种配合物的紫外吸收能力以Tb(4-FBA)3·2H2O、Tb(4-ClBA)3·2H2O、Tb(4-BrBA)3顺序依次增大。液体荧光光谱表明,Tb(4-ClBA)3·2H2O的荧光发射强度最强。从配体的能级、配合物的紫外吸收能力及能量传递过程中的热振动损耗等方面对实验结果进行了讨论分析。热重分析表明,Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O在450℃出现快速分解。将2种配合物放置于马弗炉中350℃加热1h后,发现Tb(4-FBA)3·2H2O的荧光发射强度降低了24%,Tb(4-ClBA)3·2H2O荧光发射强度仅降低了13%左右,表明2种配合物高温条件下分子结构保持稳定,加热后2种配合物的红外光谱也表明2种配合物在高温条件下未发生分解。  
        关键词：铽配合物;4-卤苯甲酸;荧光;热稳定性   
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        更新时间：2020-08-12

      • 具有阵列-簇双层结构的TiO2纳米棒的光电性能

        孙琼, 孙先淼, 李阳, 董立峰
        2013, 34(1): 61-65. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0061
        摘要：选择硫酸氧钛(TiOSO4)作为无机钛源前驱体,通过温和的水热法在掺氟氧化锡导电玻璃基底(FTO)上直接合成单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜,呈现阵列-簇双层结构。在模拟太阳光照射下,该纳米棒薄膜的短路电流可达到0.17mA/cm2,是相同条件下由四异丙醇钛[Ti(iPro)4]为有机钛源而制备的TiO2纳米棒薄膜的2 倍多。实验结果表明,多维层状结构和无机硫酸氧根离子(OSO44-)的存在对TiO2纳米棒薄膜的光电流响应有促进作用。  
        关键词：TiO2纳米棒;水热法;形貌;光电性能   
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        更新时间：2020-08-12

        器件制备及器件物理

      • 具有三角形InGaN/GaN多量子阱的高内量子效率的蓝光LED

        赵芳, 张运炎, 宋晶晶, 丁彬彬, 范广涵
        2013, 34(1): 66-72. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0066
        摘要：对InGaN量子阱LED的内量子效率进行了优化研究。分别对发光光谱、量子阱中的载流子浓度、能带分布、静电场和内量子效应进行了理论分析。对具有不同量子阱数量的InGaN/GaN LED进行了理论数值比对研究。研究结果表明,对于传统结构的LED而言,2个量子阱的结构相对于5个和7个量子阱具有更好的光学性能。同时还研究了具有三角形量子阱结构的LED,研究结果显示,三角形多量子阱结构具有较高的电致发光强度、更高的内量子效率和更好的发光效率,所有的优点都归因于较高的电子-空穴波函数重叠率和低的Stark效应所产生的较高的载流子输入效率和复合发光效率。  
        关键词：发光二极管;三角形量子阱;数值模拟   
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        更新时间：2020-08-12

      • 用于光通信的高速响应有机电致发光器件

        林宏, 周朋超, 王菲菲, 魏娜, 童亮, 王子兴, 魏斌
        2013, 34(1): 73-77. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0073
        摘要：采用直接光强调制的方法,建立了一种新型有机电致发光器件(OLED)的光电信号传输体系,研究了发光层掺杂、发光面积和预置电压对OLED响应速度的影响。结果发现:与发光层为单独的Alq3的器件相比较,掺杂rubrene的发光层的荧光寿命较短,响应较快;减小OLED的发光面积能提高OLED的响应速度,并在0.02mm2的发光面积上实现了100Mbit/s的信号传输速度;同时,预置直流电压也能改善OLED的响应速度。最后,提出将柔性OLED与聚合物波导及有机光电二极管结合,实现了一种全有机的柔性光电子体系。  
        关键词：有机发光二极管;光通信;光互连;响应速度;光电转换   
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        更新时间：2020-08-12

      • 用于位置灵敏型中子探测器的6LiF/ZnS(Ag)闪烁体性能研究

        唐军杰, 王拓, 张强, 孙志嘉, 吴冲
        2013, 34(1): 78-81. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0078
        摘要：研究了掺杂6LiF的ZnS(Ag)闪烁体对中子、γ射线的发光特性和EJ426闪烁体样品的热中子探测效率、出射光产额和γ灵敏度。EJ426的热中子探测效率为32.4%,出射光产额为8.01×103光子/中子,70mV阈值时的γ灵敏度小于10-7,表明EJ426是较理想的闪烁体型位置灵敏中子探测器材料。  
        关键词：6LiF/ZnS(Ag)闪烁体;热中子探测效率;光产额;γ灵敏度   
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        更新时间：2020-08-12

      • MOCVD法生长Ga、P掺杂的ZnO薄膜

        殷伟, 张金香, 崔夕军, 赵旺, 王辉, 史志峰, 董鑫, 张宝林, 杜国同
        2013, 34(1): 82-86. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0082
        摘要：采用金属有机化学气相沉积法在蓝宝石衬底上制备Ga、P掺杂的ZnO薄膜,分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜、霍尔效应测试、光致发光谱对样品进行表征。通过Ga、P掺杂分别得到n、p型ZnO薄膜,n型ZnO薄膜的载流子浓度可以达到1×1019cm-3,p型ZnO薄膜的载流子浓度达到1.66×1016cm-3。所制备的ZnO薄膜具有c轴择优生长取向,并且p型ZnO薄膜具有较好的光致发光特性。  
        关键词：MOCVD;ZnO薄膜;Ga、P掺杂   
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        更新时间：2020-08-12

      • 随机介质的相干背散射与局域化研究

        李欣, 杨明, 孙宇超, 郭士亮, 李志全
        2013, 34(1): 87-91. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0087
        摘要：研究了不同尺度参数和粒子浓度下的ZnO随机介质相干背散射强度的分布规律,采用时域有限差分法分析了不同浓度随机介质的光场能量空间分布,预测了随机激光器阈值的高低。结果表明:同一折射率的介质随着介质尺寸的增大,相干背散射的带宽变窄,局域化参量kl值相应增大,使得局域化程度呈较大幅度减弱趋势;并且随着介质浓度的增加,相干背散射的带宽变宽,局域化程度增强,阈值降低。相干背散射有着光子局域化的先期特征,现在已成为研究光子局域化出现与否的基本判断依据,对研究光子局域化以及随机激光器具有重要意义。  
        关键词：随机介质;相干背散射;局域化   
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        更新时间：2020-08-12
      • 滕明瑜, 徐秋蕾, 李红岩, 王铖铖, 张松, 林晨, 郑佑轩, 王乐勇, 潘丙才
        2013, 34(1): 92-97. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0092
        摘要：以铱配合物Ir(tfmppy)2(tpip) (1, tfmppy = 4-三氟甲基苯基吡啶, tpip=四苯基膦酰胺)和Ir(dfppy)2(tpip) (2, dfppy=4,6-二氟苯基吡啶)为发光中心分别制备了绿色和蓝绿色有机电致发光器件ITO/ TAPC(1,1-bis[4-[N,N-di(p-tolyl)amino] phenyl] cyclohexane, 60 nm)/Ir(Ⅲ)complex(x%,质量分数):SimCP(3,5-bis(9-carbazolyl) tetraphenylsilane, 40 nm)/TPBi (2,2',2″-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole, 60 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm)。配合物Ir(tfmppy)2(tpip)掺杂质量分数为6%时,以其为发光中心的绿色器件在5 930 cd/m2亮度下的最大电流效率为47.10 cd/A,CIE色坐标为(0.28, 0.65),在16.4 V驱动电压下的最大发光亮度为38 674 cd/m2。配合物Ir(dfppy)2(tpip)掺杂质量分数为10%时,以其为发光中心的蓝绿色器件在3 175 cd/m2亮度下的最大电流效率为14.80cd/A,色坐标为(0.15, 0.50),在11.8 V驱动电压下的最大发光亮度为25 985 cd/m2。  
        关键词：铱配合物;有机电致发光器件;亮度;效率;电流密度   
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        更新时间：2020-08-12

        发光学应用及交叉前沿

      • 带有增益介质层的混合脊状等离子体波导的传输特性

        李志全, 郑文颖, 牛力勇, 李晓云, 李莎
        2013, 34(1): 98-103. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0098
        摘要：在传统脊状等离子体波导的基础上设计了一种带有增益介质层的新型混合脊状等离子体波导,其结构中的介质层部分包含两个区域:前区为单一介质,后区的脊是由2种介质构成的双层脊区。采用二维时域有限差分方法分析了波导结构的传输特性,得到了TM模下的电场分布图,并对输出功率以及传输损耗与结构参数和介质折射率的变化规律进行了讨论。结果表明,在波导中引入的增益介质材料磷化铟后其损耗达到-6dB/μm。此种波导结构对于光集成芯片的研究与制作具有重要意义。  
        关键词：混合等离子体波导;增益介质;传输特性   
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        更新时间：2020-08-12

      • 4-硫胸苷的合成及其与人血清白蛋白的相互作用

        银鸿雁, 郑学仿, 曹洪玉, 张晓辉
        2013, 34(1): 104-110. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0104
        摘要：基于含硫核苷类化合物的光敏性和核苷类化合物对肿瘤细胞有特殊的亲和力以及核苷类化合物的抗肿瘤活性,设计合成了4-硫胸苷,并通过NMR、UV、MS对其结构进行了表征。利用荧光光谱考察了4-硫胸苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。实验结果表明:4-硫胸苷对人血清白蛋白(HSA)体系的猝灭是由于他们相互作用形成复合物而导致的静态猝灭。通过计算得出其结合常数分别为3.46×104,3.91×104,4.31×104L·mol-1,并测定了不同温度下的热力学参数。结果表明,4-硫胸苷与人血清白蛋白之间的主要作用力类型为疏水作用力。另外,通过圆二色光谱考察了4-硫胸苷对人血清白蛋白二级结构的影响,结果表明,4-硫胸苷对人血清白蛋白的二级结构基本没有影响。  
        关键词：4-硫胸苷;人血清白蛋白;核苷;荧光光谱;圆二色光谱   
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        更新时间：2020-08-12

      • 铅离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响

        李磊磊, 魏亚雄, 王新华, 徐燃, 曾勋, 胡胜亮
        2013, 34(1): 111-115. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0111
        摘要：以热解石墨为原料,利用电化学方法,制备了荧光碳纳米颗粒。系统地研究了在不同浓度、时间、pH值、温度等条件下,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响。实验结果表明:Pb2+离子不改变光谱形状,但可以降低荧光峰值强度;Pb2+离子作用荧光碳纳米颗粒的时间越长,猝灭效率越低;pH值不同,猝灭效率不同;随着温度的升高,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光的猝灭效率逐步提高。其猝灭机理可能为电荷转移猝灭和动态猝灭。  
        关键词：碳纳米颗粒;铅离子;荧光;检测   
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        更新时间：2020-08-12
      • 杨冉, 曾华金, 睢国慧, 郭城, 李建军, 屈凌波
        2013, 34(1): 116-121. DOI: 10.3788/fgxb20133401.0116
        摘要：在碱性条件下,CdTe量子点对鲁米诺-过氧化氢化学发光体系具有显著的增敏作用,而对苯二酚对该体系的化学发光有强烈的抑制作用,以此建立了流动注射化学发光检测对苯二酚的新方法。在优化实验条件下,在1.0~25nmol·L-1范围内对苯二酚的浓度与化学发光强度的抑制值ΔI呈良好的线性关系(R2=0.9932),检出限为0.76nmol·L-1,经实际应用证明,该方法可用于水环境中对苯二酚的测定。此外,对CdTe量子点增敏鲁米诺-过氧化氢化学发光体系的机理进行了探讨。  
        关键词：对苯二酚;碲化镉;量子点;环境检测;化学发光   
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        更新时间：2020-08-12
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