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在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對(duì)其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡(jiǎn)便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見(jiàn)光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元?jiǎng)恿W(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場(chǎng)可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測(cè)靈敏限低至納摩量級(jí)（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對(duì)其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡(jiǎn)便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見(jiàn)光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元?jiǎng)恿W(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場(chǎng)可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測(cè)靈敏限低至納摩量級(jí)（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

摻鋁氧化鋅薄膜（ AZO ）成本低廉、無(wú)毒環(huán)保，溶膠凝膠法制備 AZO 薄膜具有工藝簡(jiǎn)單、成膜均勻性好、易于精確摻雜等優(yōu)點(diǎn)，而后續(xù)處理工藝則是提高溶膠凝膠法制備的透明導(dǎo)電薄膜性能的關(guān)鍵。為此我們研究 105  到  10-4 Pa 大真空度范圍退火條件下的電阻率變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)：電阻率的降低集中在相對(duì)狹窄的真空度范圍，其中在 100 Pa  到 10 Pa  之間，電阻率陡降了 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。電阻率在 10 Pa  退火時(shí)達(dá)到最小值，繼續(xù)提高真空度（減低氣壓），電阻率不再繼續(xù)降低。這一研究結(jié)果不僅澄清了以往對(duì)溶膠 - 凝膠法制備透明薄膜后續(xù)工藝處理的模糊認(rèn)識(shí)，而且對(duì)實(shí)際生產(chǎn)工藝具有重要的指導(dǎo)意義，例如以此為根據(jù)，選擇合適的真空度退火，達(dá)到既滿足產(chǎn)品的性能指標(biāo)，又能節(jié)能減排的最佳效果。 XRD 與 XPS  的分析表明中真空下氧空位、鋅填隙、以及 Al3+  對(duì) Zn2+  離子的取代是中真空度下電阻率陡降的主要原因。此外，利用  Ar+ 離子對(duì)退火后的樣品進(jìn)行反濺射清洗，能進(jìn)一步提高電導(dǎo)率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的絨面結(jié)構(gòu)，能將入射太陽(yáng)光分散到各個(gè)角度。用作太陽(yáng)能電池電極時(shí)，能有效增強(qiáng)太陽(yáng)能電池內(nèi)的光吸收材料對(duì)入射太陽(yáng)光的捕獲，提高光能利用率。

該技術(shù)運(yùn)用反應(yīng)器原理，將具有完全混合流特征的單階反應(yīng)器串聯(lián)組成具有推流特征的階式反應(yīng)器，大幅度提高了氨氮、可生物降解有機(jī)物、藻毒素的去除效率和生物除藻效果，并可減少后續(xù)工藝中混凝劑與消毒劑的用量，提高了飲用水的安全性。

1 成果簡(jiǎn)介長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)制鹽行業(yè)對(duì)資源的利用主要集中在制鹽方面，而對(duì)于制鹽副產(chǎn)物的綜合利用及深加工方面重視不足。制鹽中副產(chǎn)的苦鹵(氯化鎂含量高達(dá)百分之十以上)利用率小于20%，不但造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且破壞了周邊地區(qū)的生態(tài)平衡。我國(guó)目前鹽化工行業(yè)對(duì)鎂資源利用十分薄弱，僅有少部分鎂鹽被用來(lái)生產(chǎn)廉價(jià)的六水氯化鎂（ 300~400 元/噸）和七水硫酸鎂（ 500~600 元/噸），其余大部分閑置在海鹽區(qū)。因此鎂資源的高度利用直接關(guān)系到含鹽資源（海水、鹽湖、地下鹵水等）的可持續(xù)開(kāi)發(fā)。 在鎂系產(chǎn)品中，阻燃型氫氧化鎂由于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)潛力很大而獨(dú)具魅力。隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)阻燃型熱塑性高聚物的需求與日俱增，對(duì)阻燃劑的需求特別是對(duì)無(wú)毒、抑煙、熱穩(wěn)定性高的氫氧化鎂阻燃劑的需求將更為迫切。氫氧化鎂阻燃劑可用于各種復(fù)合材料如電線、電纜、家電、建材，尤其適合與加工溫度較高的 PP、 PA、 POM 等聚合物配合使用。 我國(guó)從 80 年代后期開(kāi)始進(jìn)行氫氧化鎂的研究與開(kāi)發(fā)， 1998 年不同規(guī)格氫氧化鎂總生產(chǎn)能力約為 1.0~1.2 萬(wàn)噸/年，但絕大部分產(chǎn)品性能較差，表現(xiàn)為形狀不規(guī)則，粒徑分布寬，純度低，比表面積偏大，團(tuán)聚現(xiàn)象明顯，限制了氫氧化鎂阻燃劑的工業(yè)應(yīng)用。2 應(yīng)用說(shuō)明清華大學(xué)近年來(lái)一直致力于氫氧化鎂阻燃劑的研究與開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)多年努力，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出氫氧化鎂阻燃劑的常溫合成-水熱改性技術(shù)，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際同類企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)以制鹽行業(yè)副產(chǎn)的氯化鎂為主要原料， 產(chǎn)品附加值高（保守售價(jià) 10000 元/噸）。現(xiàn)已完成千噸級(jí)工業(yè)中試并通過(guò)青海省鑒定。3 技術(shù)指標(biāo)形貌：六方片狀；粒徑： 0.2~1.5 微米；純度： 397 %（ 視原料純度而定）；比表面積： 小于 25m2/g 。圖 1 我系研制的氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品                        圖 2 日本的氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品（ 1.5~2 萬(wàn)元/噸）4 效益分析按年產(chǎn) 2000 噸規(guī)模計(jì)，成本:約 5000 元/噸， 售價(jià)： 10000 元/噸， 年創(chuàng)產(chǎn)值（萬(wàn)元）：2000′10000?10000=2000， 年創(chuàng)利稅（萬(wàn)元）： 2000′(10000-5000)?10000=1000。

催化加氫過(guò)程是現(xiàn)代工業(yè)的重要過(guò)程， 是清潔 燃料和高階化學(xué)品生產(chǎn)中 的關(guān)鍵步驟。 經(jīng)估算 催化加氫在整個(gè) 化學(xué)工業(yè)體系 中的占比 超過(guò) 3 0% 。 在 催化 加氫 工業(yè) 過(guò)程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業(yè)裝置簡(jiǎn)單 、 更高的經(jīng)濟(jì)性 等特點(diǎn) ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會(huì)造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級(jí)的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強(qiáng)的相互作用 ，在催化反應(yīng)過(guò)程中占據(jù)催化活性位，從而使得反應(yīng)物分子無(wú)法在催化劑表面吸附而導(dǎo)致催化劑中毒失活。 所以，現(xiàn)代催化加氫過(guò)程一般使用更為昂貴而且工業(yè)裝置更為復(fù)雜的 高純氫 系統(tǒng)作為 氫源。 發(fā)展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對(duì) CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進(jìn)行 低溫 催化加氫反應(yīng) ， 從而 降低加氫成本 和工業(yè)催化裝置的復(fù)雜性 是該研究領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn) 。

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵氧化物結(jié)晶法修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的方法。首先將土壤磨碎并加入HCl溶液調(diào)節(jié)pH，再根據(jù)土壤中鉻的賦存形態(tài)，根據(jù)六價(jià)鉻和總鉻的濃度配制相應(yīng)的二價(jià)鐵溶液[或FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液]，將鐵的溶液加入到土壤還原六價(jià)鉻。然后迅速加入NaOH熱溶液形成Fe2+、Fe3+、Cr3+的共沉淀，通入熱空氣進(jìn)行氧化一段時(shí)間，形成鐵氧化物晶體從而將鉻(包括六價(jià)鉻和三價(jià)鉻)穩(wěn)定在晶格中，形成的晶體十分穩(wěn)定，在酸堿中均難以溶解。本方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，安全可靠，無(wú)二次污染問(wèn)題，穩(wěn)定化處理后的

本發(fā)明公開(kāi)了一種海藻酸鹽-石墨烯-納米氧化亞銅復(fù)合抗菌纖維的制備方法，其通過(guò)將石墨烯加入至銅鹽溶液制得混合溶液A;然后，按體積比5-9:1-5，將上述混合溶液A加入到海藻酸鈉水溶液巾，并加入葡萄糖或抗壞血酸作還原劑，反應(yīng)得到海藻酸鈉-石墨烯-納米氧化亞銅凝膠，再經(jīng)負(fù)壓除泡、靜置、陳化得到紡絲液，然后成膜、凝固成形，并經(jīng)水洗、熱拉定幅、烘干，即得成品。本發(fā)明的制備方法所制得的海藻酸鹽-石墨烯-納米氧化亞銅復(fù)合抗菌纖維，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻一致，納米氧化亞銅粒徑可控，具有很好的吸水性和透氣性能;適于用作生產(chǎn)功能性紡織品和功能性無(wú)紡布，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

研發(fā)階段/n本發(fā)明公開(kāi)了一種從高效表達(dá)的基因工程菌中提取重組黃曲霉尿酸氧化酶的方法。該菌是攜帶重組質(zhì)粒的大腸桿菌Rosetta(DE3)，該重組質(zhì)粒是含黃曲霉尿酸氧化酶uricase基因的質(zhì)粒pET-30c(+)。用該菌生產(chǎn)黃曲霉尿酸氧化酶的方法包括四個(gè)步驟：A、工程菌發(fā)酵，累積胞內(nèi)尿酸氧化酶；B、超聲波破胞，離心收集上清液（含可溶性尿酸氧化酶）；C、依次進(jìn)行離子交換層析、疏水層析及凝膠過(guò)濾層析，收集活性峰；D、將活性峰冷凍干燥，即得高純度的重組黃曲霉尿酸氧化酶。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)重組黃曲霉尿酸氧化

開(kāi)展城市污泥生物質(zhì)流化床燃燒氮氧化物生成機(jī)理和再燃控制技術(shù)研究， 探究了市政污泥生物質(zhì)熱解過(guò)程中 NH3、HCN 等 NOx 前驅(qū)物的釋放特性，揭示了 污泥熱解過(guò)程中氮元素的遷移規(guī)律;研究了 CaO、Fe2O3 等添加劑對(duì)污泥資源化 利用過(guò)程中 NOx 前驅(qū)物釋放的控制機(jī)理。同時(shí)，在流化床爐上進(jìn)行了污泥的燃燒 試驗(yàn)，探究了燃燒溫度、污泥含水率、過(guò)量空氣系數(shù)等因素對(duì)污泥燃燒特性以及 主要氮氧化物釋放特性的影響，揭示了城市污泥流化床燃燒氮氧化物形成機(jī)理， 達(dá)到減量化、資源化、無(wú)害化處理污泥的目的。為進(jìn)一