最新刊期
      2024年第45卷第10期

        封面文章

      • 甲脒铅溴钙钛矿纳米晶的瞬态吸收与温度依赖光致发光 增强出版 AI导读

        王亚娟, 赵军伟, 季丰民, 王芳, 刘威
        2024, 45(10): 1587-1597. DOI: 10.37188/CJL.20240154
        摘要：甲脒铅溴钙钛矿纳米晶（FAPbBr3 NCs）因其在光电应用中的卓越性能而受到广泛关注。使用铵作为配体对钙钛矿纳米晶进行有效表面钝化被证明是提高器件性能的有效方法。本文使用配体辅助再沉淀技术制备了两种不同胺配体（长链油胺和短链己胺）的FAPbBr3 NCs，通过瞬态吸收光谱和时间分辨光致发光研究它们的激发态载流子动力学。结果显示，油胺配体的NCs具有更长的载流子寿命与较慢的载流子弛豫动力学，表明长链油胺能有效钝化表面缺陷，促进辐射复合。通过稳态光致发光光谱实验研究了FAPbBr3 NCs的温度依赖性，结果表明随着温度升高，激子-声子耦合增强，线宽和发射峰的光子能量增加，确定了长链油胺配体FAPbBr3 NCs中的激子结合能约为62.9 meV及纵向光学声子能量约为30.5 meV。研究结果证实了胺配体在调控FAPbBr3 NCs光学性能方面的作用，为高性能光电器件的设计提供了重要的指导意义。  
        关键词：钙钛矿纳米晶;瞬态吸收;飞秒激光激发;载流子动力学   
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        更新时间：2026-04-17

        研究快报

      • 松油烯诱导的深蓝光CsPbBr3量子点常温慢速生长 增强出版 AI导读

        伏特, 刘汉强, 卫津锴, 谢杨杨, 张楷亮
        2024, 45(10): 1598-1603. DOI: 10.37188/CJL.20240182
        摘要：全无机卤化铅钙钛矿量子点在常温下制备即可获得优异的发光特性，但其超快的生长速率使之难以获得超小尺寸纳米晶体，从而难以在常温下通过尺寸效应来实现深蓝光发射。基于此，本工作发展了一种通过抑制生长速率，在常温下制备深蓝光CsPbBr3量子点的方法。以配体辅助再沉淀工艺为基础，在前体制备中引入松油烯来减缓量子点生长时的Cs离子供给，从而抑制晶体生长速率，使深蓝光CsPbBr3量子点的生长时间延长至3 h。该方法实现了常温下CsPbBr3量子点光致发光发射峰从深蓝光（447 nm）向绿光（517 nm）的有效调控。并结合配体比例调控，对松油烯的生长速率降低作用机制进行了论证。本工作对于钙钛矿量子点的生长调控具有重要意义。  
        关键词：钙钛矿量子点;深蓝光发射;生长速率;CsPbBr3;常温制备   
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        更新时间：2026-04-17

        特邀综述

      • 基于准二维钙钛矿发光层优化的蓝色发光二极管研究进展 增强出版 AI导读

        刘茜茜, 韩鹏, 张勇
        2024, 45(10): 1604-1612. DOI: 10.37188/CJL.20240151
        摘要：金属卤化物钙钛矿材料因其简单的制备工艺和独特的光电性能，在照明、显示等光电子领域有着巨大的发展潜力。目前，钙钛矿发光二极管在绿光、红光等领域均取得了一定进展，然而实现高效率蓝色发光二极管仍存在较大挑战。近年来，研究人员主要通过组分工程和维度工程两种途径实现钙钛矿蓝光调控。其中，准二维钙钛矿材料具有自组装量子阱结构，在蓝光发射方面表现出独特优势。由此，本文综述了目前准二维钙钛矿蓝色发光二极管的相关进展。首先阐述了准二维钙钛矿的结构和光学性质；重点从器件的发光层出发，系统地总结了提升器件性能的方法策略；然后围绕器件稳定性展开了相关描述；最后就准二维钙钛矿蓝色发光二极管的发展提出了部分总结和展望，期待其性能不断突破。  
        关键词：准二维钙钛矿;发光层优化;蓝光;发光二极管   
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        更新时间：2026-04-17

        发光学基础知识

      • 主发射波长大于631 nm的Mn4+激活氟化物荧光粉 增强出版 AI导读

        董效良, 张明欣, 张丽莹, 姬海鹏
        2024, 45(10): 1613-1621. DOI: 10.37188/CJL.20240170
        摘要：利用比目前商用Mn4+激活氟化物红粉主发射波长更长的红粉封装所得白光LED为背光源的液晶显示可以实现更广的显色色域。本文对已报道的主发射波长较长（632~637 nm）的Mn4+激活氟化物红粉进行总结，并对其发射波长如何受被取代离子价态与半径、所形成八面体畸变程度、邻位阳离子的极化力等因素的影响进行了讨论。  
        关键词：Mn4+;红光荧光粉;氟化物;长发射波长   
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        更新时间：2026-04-17

        材料合成及性能

      • 季雨荷, 陈琪, 王玉民, 王亚星, 李凯
        2024, 45(10): 1622-1638. DOI: 10.37188/CJL.20240176
        摘要：卤化物钙钛矿（Perovskite）材料凭借其卓越的光电性能，在光电材料领域展现出非凡的应用潜力。然而，其固有的不稳定性在一定程度上限制了其应用。近年来，利用金属有机框架（Metal-organic frameworks， MOFs）封装卤化物钙钛矿形成的新型复合材料愈发受到关注。这种封装策略不仅能显著提升其在湿度、温度和光照等条件下的稳定性，还能赋予其独特的性能优势。本文综述了钙钛矿与金属有机框架复合材料（PeMOFs）在光电转换领域的最新功能和应用。首先详细阐明了PeMOF的制备策略及研究进展；进而介绍了MOF在PeMOF中起到的独特作用；最后，总结PeMOF在太阳能电池、光催化、传感器、发光二极管、荧光防伪与信息加密、辐射防护与监测等领域的最新研究成果，并对该领域未来的发展方向和应用前景进行了展望。  
        关键词：卤化物钙钛矿;金属有机框架;稳定性;光电材料   
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        更新时间：2026-04-17

      • 预刻蚀硅衬底上生长的GaAs/AlGaAs纳米线的光学特性 增强出版 AI导读

        张志宏, 孟兵恒, 王双鹏, 亢玉彬, 魏志鹏
        2024, 45(10): 1639-1646. DOI: 10.37188/CJL.20240199
        摘要：GaAs基纳米材料由于其出色的光电性能，对于近红外纳米光电子器件至关重要。然而，随着GaAs材料尺寸的缩小，由闪锌矿（ZB）和纤锌矿（WZ）相混合引起的Ⅱ-型量子阱结构和大的表面积体积比引起的表面缺陷严重阻碍了GaAs纳米线的发展。实现具有高发光效率的GaAs基纳米线已成为研究重点。本研究通过预刻蚀的硅衬底与形成GaAs/AlGaAs核壳异质结构相结合，利用阴影效应和表面钝化作用，制备了具有良好垂直性、优异晶体结构和高发光效率的GaAs基纳米线。这一结论的主要证据包括制备的GaAs基纳米线在变温光谱中突出的自由激子发射和变功率光谱中暗示的低热活化能。结果表明，所描述的生长方法可用于改善其他Ⅲ-Ⅴ低维材料的晶体结构和光学性能，有望为未来的纳米线器件奠定基础。  
        关键词：GaAs纳米线;GaAs/AlGaAs核壳结构;晶相;光学特性   
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        更新时间：2026-04-17

      • Mn2+ 掺杂准二维钙钛矿的制备及发光性能调控 增强出版 AI导读

        朱珂欣, 李靖, 陈旖勃, 庞起
        2024, 45(10): 1647-1655. DOI: 10.37188/CJL.20240163
        摘要：准二维（Q-2D）卤化铅钙钛矿由于兼具二维（2D）钙钛矿的高稳定性和三维（3D）钙钛矿的高光吸收效率引起了人们的广泛关注。然而，Q-2D卤化铅钙钛矿发光效率通常较低且具有铅毒性。本文使用简单的室温反溶剂法制备了Mn2+掺杂Q-2D卤化铅钙钛矿材料 PEA2MAPb2Br7∶Mn（PEA：苯乙胺；MA：甲胺）。在365 nm紫外光激发下，Mn2+掺杂Q-2D钙钛矿呈现明亮的橙色发射。发光光谱展现了弱的激子发光峰和位于610 nm的强橙色发射光，归属于Mn2+的特征发射峰。光致发光量子产率（PLQY）从Mn2+掺杂前的1.49%提高到50.25%，提高的原因是Mn2+掺杂抑制了3D钙钛矿的生长，从而提高了2D相比例；由于2D结构具有显著的量子限域效应，导致电子态和空穴态的能级密度增加，从而有效提高了宿主和Mn2+之间的能量传输效率。本工作探索了离子掺杂调控Q-2D物相结构及能量传递策略，为波长可调、高发光效率的卤化物钙钛矿研究提供了借鉴。  
        关键词：准二维钙钛矿;Mn2+ 掺杂;发光性能   
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        更新时间：2026-04-17
      • 魏东, 苏文霞
        2024, 45(10): 1656-1666. DOI: 10.37188/CJL.20240168
        摘要：采用固相反应法在N2环境下制备了Eu2+和Mn2+共激活的CaAlSiN3红色荧光粉。利用激发光谱、发射光谱和漫反射光谱对其发光特性、能带以及热稳定性进行了详细的研究。在450 nm蓝光激发下，CaAlSiN3∶Eu2+呈现出较宽的发射带，这是由Eu2+的4f65d到4f7跃迁引起的。类似地，CaAlSiN3∶Mn2+呈现出以628 nm为中心的宽发射带，这源于Mn2+从4T1（4G）到6A1（6S）跃迁的结果。当Mn2+掺杂到CaAlSiN3∶Eu2+时，由于Mn2+与Eu2+之间存在能量传递和共发射，使得Eu2+的光致发光强度获得较大的提升。此外，CaAlSiN3∶Eu2+，Mn2+表现出良好的热稳定性和高量子效率，猝灭温度超过300 ℃，内量子效率约为84.9%。采用CaAlSiN3∶Eu2+，Mn2+、LuAG∶Ce3+和蓝光芯片的组合封装成白光LED，暖白光下对应的色温为3 009 K，CIE坐标为（0.422 3，0.374 8），显色指数Ra达到93.2。CaAlSiN3∶Eu2+，Mn2+作为用于白光LED的红光荧光粉具有很大的应用潜力。  
        关键词：能量传递;氮化硅;CaAlSiN3∶Eu2+，Mn2+;红色荧光粉   
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        更新时间：2026-04-17

      • Cs2NaGdCl6∶Sb3+荧光粉制备及发光性能 增强出版 AI导读

        李忠辉, 蒋小康, 王佳旭, 赵炎, 周恒为, 郭海
        2024, 45(10): 1667-1675. DOI: 10.37188/CJL.20240172
        摘要：无铅双钙钛矿材料具有高效、稳定的自陷激子发射，在下一代固态照明中显示出巨大的潜力。本文采用微波固相法制备出系列新型的Cs2NaGdCl6∶Sb3+蓝色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对所制备样品的结晶性、微观形貌和发光性能进行了表征和分析。结果表明，所制备的双钙钛矿型Cs2NaGdCl6∶Sb3+样品属于立方晶系，空间群Fm3m，大小为10 μm的不规则颗粒。在336 nm激发光下，荧光粉在460 nm处发射出极强的蓝光，且不同Sb3+离子掺杂浓度的样品色坐标均在蓝光区域。当Sb3+离子掺杂浓度超过0.015时，发生浓度猝灭，归因于电偶极⁃电偶极相互作用。此外，Cs2NaGd0.985Cl6∶0.015Sb3+样品具有较佳的热稳定性，当温度升高至423 K时，发光积分强度仍为323 K时的72.6%。基于上述研究结果，Sb3+离子激活Cs2NaGdCl6蓝色荧光粉在发光二极管领域具有潜在的应用价值。  
        关键词：微波固相法;Sb3+离子;Cs2NaGdCl6;蓝色荧光粉   
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        更新时间：2026-04-17

      • Yb3+-Er3+掺杂溴化铯铅钙钛矿纳米晶的上转换发光 增强出版 AI导读

        陈修齐, 高远, 赵和平, 王丽丽, 李静, 彭亚茹, 陈力
        2024, 45(10): 1676-1682. DOI: 10.37188/CJL.20240138
        摘要：采用热注入法制备了Yb3+-Er3+共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶体。通过控制前驱体注入温度以及溶剂和络合剂之间的比例，可以对纳米晶体的形貌进行调控，例如，反应生成量子点、纳米立方体、纳米花、纳米棒、纳米带和纳米片。通过透射电子显微镜、X射线衍射、荧光光谱等测试手段对其晶体结构以及发光性能进行了表征。实验结果表明，在近红外光激光激发下， Yb3+-Er3+共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶中可观察到来自Er离子的绿光（540 nm）和红光（646 nm）发射。对于不同形貌的Yb3+-Er3+共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶体，在近红外光激发下均观察到Yb3+离子敏化Er3+离子发光现象，这是由于存在Yb3+→Er3+的能量转移。对钙钛矿材料进行稀土掺杂实现了在近红外光激发下的上转换发光现象，这有利于钙钛矿家族材料在生物医学方面的应用。  
        关键词：钙钛矿纳米结构;镧系元素;近红外激发;上转换发光   
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        更新时间：2026-04-17

        器件制备及器件物理

      • 红光钙钛矿发光二极管研究进展 增强出版 AI导读

        邓艳红, 朱莹, 陈默, 戴志新, 王金江, 包焱, 李丹丹, 刘昱
        2024, 45(10): 1683-1698. DOI: 10.37188/CJL.20240166
        摘要：红光钙钛矿发光二极管（PeLEDs）以其卓越的节能降耗特性而备受关注，其可促进植物生长、细胞再生与代谢过程，并在显示技术、照明系统、农业栽培及医疗领域均展现出广泛的应用前景。本文旨在综述用于红光PeLEDs的材料本质特征，剖析当前面临的技术瓶颈，并探讨一系列创新性的解决方案。特别聚焦于采用共间隔阳离子调控策略、精细分子工程策略、高效钝化技术、原位无机配体引入策略、迁移活化能增强方法、亚稳相结晶优化途径，以及添加剂诱导的晶体重构策略等，以实现高效红光发射的PeLEDs。此外，本文深入阐述了发展低毒性、低环境负担的无铅PeLEDs的迫切需求及其面临的挑战，通过抑制Sn2+离子的氧化倾向、探索新型替代元素以取代铅元素，以及开发无铅双钙钛矿材料等途径，力图提升无铅红光PeLEDs的性能。文章还展示了红光PeLEDs在促进室内植物健康生长及推动柔性显示技术革新等具体领域的实际应用案例。最后，展望了红光PeLEDs领域未来可能遭遇的挑战与潜在的发展方向，为相关领域的科研人员与从业者提供了宝贵的参考与启示。  
        关键词：红光钙钛矿发光二极管（PeLEDs）;高效策略;低毒性方法   
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        更新时间：2026-04-17

      • 基于WS2量子点/GaAs异质结构的高灵敏度光电探测器 增强出版 AI导读

        李先帅, 林逢源, 侯效兵, 李科学, 廖蕾, 郝群, 魏志鹏
        2024, 45(10): 1699-1706. DOI: 10.37188/CJL.20240162
        摘要：光电探测器的性能在很大程度上受到GaAs 纳米线表面缺陷的影响。我们将三维（3D）GaAs纳米线和零维（0D）WS2量子点（QDs）材料以一种简单方便的方式结合在一起形成了一种异质结构。该异质结构通过形成的Ⅱ型能带结构实现了各种性能的增强，为光电探测器器件的未来发展开辟了新的研究方向。本文成功制备了基于WS2量子点/GaAs纳米线异质结构的高灵敏度光电探测器。在660 nm激光激发下，光电探测器的响应率为368.07 A/W，比探测率为2.7×1012 Jones，外量子效率为6.47×102%，低噪声等效功率为2.27×10-17 W·Hz-1/2，响应时间为0.3 s，恢复时间为2.12 s。该研究为制备高性能GaAs探测器提供了新的解决方案，并促进了GaAs纳米线光电子器件的发展。  
        关键词：GaAs 纳米线;WS2量子点;光电探测器;Ⅱ型能带结构   
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        更新时间：2026-04-17

      • 深紫外LED散热性能的改善研究 增强出版 AI导读

        赵见国, 杨佳楠, 徐儒, 李佳芮, 王书昶, 张惠国, 常建华
        2024, 45(10): 1707-1715. DOI: 10.37188/CJL.20240173
        摘要：深紫外发光二极管（DUV-LED）可广泛应用在杀菌消毒、生化检测、医疗健康和紫外通信等诸多领域。目前商用DUV-LED的电光转换效率通常不足5%，从而使LED发热严重、结温升高，进而导致LED出现峰值波长红移、光衰加剧、寿命缩短等一系列问题。在电光转换效率难以提高的背景下，提升DUV-LED的散热性能以降低其工作结温是十分必要的。热阻是反映LED散热性能的直接参数，其通常受导热面积、材料厚度、材料热导率等因素影响。本文系统研究了DUV-LED的芯片尺寸、焊接层填隙、导热硅脂和基板材质等因素对LED热阻的影响，并对固晶区和焊接层的厚度进行了仿真研究。研究结果表明，增大LED芯片尺寸、对焊接层进行填隙、基板与热沉间涂覆导热硅脂或者将Al基板更换为Cu基板等可以减小LED的热阻。针对商用20 mil×20 mil的275 nm DUV-LED，本研究将其热阻从22.19 ℃/W降低至12.83 ℃/W，在25 ℃环境下，电功率为0.669 W时芯片升温从14.69 ℃降低至8.49 ℃。仿真结果表明，LED工作结温随着固晶区或焊接层厚度的减小而线性降低，其中固晶区厚度每增加1 mm，芯片升温将提高44.82 ℃，因此可以通过适当减薄固晶区厚度来实现热阻的降低。  
        关键词：深紫外发光二极管;散热性能;热阻;结温   
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        更新时间：2026-04-17

      • 基于非线性偏振旋转效应的双波长可切换掺铥光纤激光器 增强出版 AI导读

        王鹏飞, 延凤平, 于晨昊, 杨丹丹
        2024, 45(10): 1716-1723. DOI: 10.37188/CJL.20240174
        摘要：提出并实现了一种基于重叠光纤光栅（Superimposed fiber Bragg grating，SI-FBG）和非线性偏振旋转效应（Nonlinear polarization rotation，NPR）的双波长掺铥光纤激光器（Thulium-doped fiber laser，TDFL）。两个SI-FBG作为波长选择器件，SI-FBG1的透射中心波长分别为1 940.48 nm和1 942.87 nm，SI-FBG2的透射中心波长分别为1 940.47 nm和1 942.83 nm。利用NPR效应抑制激光器谐振腔内的增益竞争，实现了稳定的单波长与双波长激射。实验测得可切换的单波长输出分别为1 940.47 nm和1 942.87 nm，光信噪比均高于37.1 dB，50 min内的波长漂移和功率波动均小于0.1 nm和0.67 dB。此外，通过调节谐振腔内的偏振控制器（Polarization controller，PC）可以实现1 940.47 nm和1 942.87 nm两个波长同时输出，两波长光信噪比均大于15.3 dB，未在光谱仪监测过程中发现明显的波长变化，功率波动均小于0.63 dB。  
        关键词：掺铥光纤激光器;重叠光纤光栅;非线性偏振旋转   
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        更新时间：2026-04-17

      • 折射率对碳点基发光太阳能聚光器光电性能的影响 增强出版 AI导读

        白静静, 许凤利, 李鹏炬, 李歆, 徐文军, 翟燕
        2024, 45(10): 1724-1731. DOI: 10.37188/CJL.20240171
        摘要：发光太阳能聚光器作为一种新型的实现低成本电力的潜在光伏技术已经引起了广泛的关注。选择合适的荧光基质和性能优异的光波导介质成为该技术得以推广应用的关键。目前，多数研究者把目光聚焦在荧光基质光学性能的提高上，对光波导介质性能的优化却鲜有报道。本文使用邻苯二甲酸和邻苯二胺两种前驱体，一步微波法快速高效地合成了一种晶态碳点。鉴于该碳点具有绿色荧光，荧光量子产率超过80%，并且吸收和发射光谱间存在较大的斯托克斯位移，适合作为新型太阳能聚光器用荧光基质。另外，采用预聚体法制备了高透明的聚氨酯膜，并作为发光太阳能聚光器用光波导介质研究了其光学性能。通过引入硫元素，该薄膜的折射率从1.483提高到1.547，这直接导致利用所制备的碳点作为荧光基质封装的聚氨酯薄膜型发光太阳能聚光器器件的光电转换效率提升了41%。该结果不仅证实了聚氨酯作为光波导介质的可行性，更为通过改良光波导介质的折射率来提高光传输的研究方法提供了实验依据。  
        关键词：晶态碳点;光波导介质;折射率;发光太阳能聚光器;光电转换效率   
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        更新时间：2026-04-17

        发光学应用及交叉前沿

      • 张春霞, 席华龙, 孙博, 吴永革, 姜春来, 于湘晖, 吴玉清
        2024, 45(10): 1732-1740. DOI: 10.37188/CJL.20240191
        摘要：由于易碎抗体的存在，使得单锅法制备发光金属纳米团簇面临很大挑战。本研究提出了一种稳定的单链抗体（scFv57R-ATS），用于制备发光金纳米团簇（AuNCs@scFv57R-ATS）和在活细胞中快速、敏感地检测狂犬病病毒。本文设计的AuNCs@scFv57R-ATS在被修饰的HeLa细胞中能特异性识别抗原RV，这推动了金属纳米簇荧光探针对于抗原的靶向示踪及治疗示范。  
        关键词：金纳米簇;scFv57R-ATS;狂犬病毒   
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        更新时间：2026-04-17
      • 石磊, 黄玲, 黄泽键, 李东华, 龚盛昭
        2024, 45(10): 1741-1746. DOI: 10.37188/CJL.20240181
        摘要：过氧化氢（H₂O₂）作为小分子活性氧（ROS）的一员，在正常生理活动和许多疾病的发生中起着至关重要的作用。本工作以2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑（HBT）为荧光团，以对硝基苯乙酸酯部分为识别位点，合成了一种新型荧光探针1。该探针对H2O2表现出高灵敏度（检测限为1.26 μmol/L），并且对H2O2显示出良好的特异性识别能力。通过高效液相色谱（HPLC）分析表明，该探针的识别机制是通过α-酮酯基团的氧化和酯基的水解以释放荧光团HBT。此外，探针1具有较低的细胞毒性和良好的细胞渗透性，并成功应用于HeLa细胞内H₂O₂的生物成像分析，证实了其在细胞水平上检测H₂O₂的可行性和实用性。  
        关键词：荧光探针;过氧化氢;生物成像分析;2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑   
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        更新时间：2026-04-17
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