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針對載流子表界面復(fù)合的問題，研究團(tuán)隊(duì)通過在氮化鉭薄膜上下界面分別修飾p型的Mg:GaN層和n型的In:GaN層，一方面鈍化氮化鉭薄膜的界面缺陷，另一方面通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提升界面載流子分離能力，實(shí)現(xiàn)了最高為3.46%的ABPE，這是目前基于氮化鉭光陽極的最高效率值（圖）。將體相和界面載流子管理策略相結(jié)合，有望進(jìn)一步提升氮化鉭光陽極的效率。

（專利號：ZL 201410424243.8） 簡介：本發(fā)明公開了一種催化合成12-芳基-8，9，10，12-四氫苯并[α]氧雜蒽-11-酮衍生物的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。該合成反應(yīng)中芳香醛、β-萘酚和1，3-環(huán)己二酮衍生物的摩爾比為1：1：1，酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的7～10％，反應(yīng)溶劑90％乙醇水溶液的體積量(ml)為芳香醛摩爾量(mmol)的3～6倍，回流反應(yīng)時(shí)間為15～60min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾，所

南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系講席教授王湘麟課題組在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲鋰、CSPbBr3量子點(diǎn)鐵電性質(zhì)研究等取得重要進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。 發(fā)展高效穩(wěn)定的非鉑基電催化劑對質(zhì)子交換膜電池等清潔能源轉(zhuǎn)換裝置的大規(guī)模應(yīng)用具有關(guān)鍵作用。王湘麟團(tuán)隊(duì)基于結(jié)構(gòu)明確的納米石墨烯，合成了單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑，其催化活性接近商業(yè)Pt/C，并具有高循環(huán)穩(wěn)定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黃祥構(gòu)建了理論計(jì)算模型并模擬電催化反應(yīng)過程。 在鋰電池電極材料方面，王湘麟團(tuán)隊(duì)與臺灣大學(xué)高分子科學(xué)與工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)團(tuán)隊(duì)合作，基于C60衍生物開發(fā)高性能的儲鋰材料，研究論文發(fā)表于ACS Nano。 王湘麟團(tuán)隊(duì)與吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院袁宏明教授合作，首次發(fā)現(xiàn)全無機(jī)鹵化物鈣鈦礦CsPbBr3量子點(diǎn)具有出色的鐵電性，研究論文發(fā)表于《美國化學(xué)會志》。

金屬鎂可以用于二次電池的負(fù)極材料，具有資源豐富、環(huán)境友好、理論體積容量高、鎂沉積/溶解過程不易形成枝晶等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模儲能體系中具有很大的應(yīng)用潛力。然而，由于二價(jià)鎂離子的電荷半徑比大、極化率高，導(dǎo)致其與常規(guī)儲鎂正極材料中的晶格陰離子之間發(fā)生強(qiáng)的靜電相互作用，阻礙Mg2+離子在正極活性材料中的嵌入和擴(kuò)散動力學(xué)，導(dǎo)致充放電速度緩慢。因此，鎂二次電池非常欠缺高性能的正極材料，嚴(yán)重阻礙了該領(lǐng)域的研究發(fā)展與應(yīng)用。 近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、介觀化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省先進(jìn)有機(jī)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室金鐘教授帶領(lǐng)的“清潔能源材料與器件機(jī)制”研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于一種特殊的置換反應(yīng)機(jī)制、非化學(xué)計(jì)量比的立方相硒化銅，用于高倍率的鎂二次電池正極材料。以該硒化銅為正極、金屬鎂為負(fù)極組裝的鎂電池能夠在100 mA g-1下表現(xiàn)出222 mAh g-1的最大放電比容量，在1000 mA g-1大電流密度下放電比容量仍可達(dá)155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大電流密度下，電池循環(huán)500次之后，容量保持率約為84.3%。 該團(tuán)隊(duì)通過簡單的一步溶劑熱法合成了一種高結(jié)晶度的非化學(xué)計(jì)量比的立方相Cu2-xSe納米片（圖1）。以Cu2-xSe為正極組裝鎂電池在100 mA g-1下循環(huán)25次后，放電比容量達(dá)到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放電比容量分別可保持為182、166和155 mAh g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能（圖2）。此外，該工作從正極和負(fù)極兩方面對電池經(jīng)歷較長的活化過程給予了一定的解釋（圖2f）。具體而言，隨著Mg2+的嵌入和脫出，Cu2-xSe電極材料的尺寸會逐漸減小，而適當(dāng)減小活性材料的尺寸可以有效地縮短Mg2+的擴(kuò)散路徑，便于活性材料與電解液充分接觸，從而使容量增加。對于Mg負(fù)極來說，電解液中具有腐蝕性的氯離子會腐蝕Mg負(fù)極表面的氧化物等鈍化層，從而使Mg負(fù)極表面暴露出更多具有活性的金屬鎂表面，從而利于容量的提升和穩(wěn)定。最后，通過非原位表征技術(shù)（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）對不同充/放電狀態(tài)的電極片進(jìn)行詳細(xì)表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非計(jì)量比Cu2-xSe正極材料的儲鎂機(jī)制為一種特殊的鎂/銅離子置換反應(yīng)。該研究為基于可逆離子置換反應(yīng)機(jī)制的新型高性能多價(jià)離子電池電極材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

本發(fā)明屬于無機(jī)／有機(jī)納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹 脂納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結(jié)合， 確保納米顆粒在復(fù)合材料中得到納米級分散；納米 SiO2表面經(jīng)過處理，使納米 SiO2與基 體樹脂硼酚醛樹脂之間形成了良好的界面，可以充分發(fā)揮出納米 SiO2、硼酚醛樹脂的優(yōu) 點(diǎn)。本發(fā)明的目的在于通過合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹脂納 米復(fù)合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學(xué)穩(wěn)定性和硼改性酚醛樹脂的良好的 力學(xué)性能、耐熱性和耐燒蝕性等優(yōu)點(diǎn)，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹脂納米復(fù)合材料可 廣泛用于高溫制動摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料等眾多領(lǐng)域。 

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的管道內(nèi)的行走和檢測，且對管道表面要求較低，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)運(yùn)動模式。 （2）能夠適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的管道測量，同時(shí)可以在惡劣的管道情況下進(jìn)行繞管道一圈穩(wěn)定行走。 （3）在一定情況下可以完成水下的檢測作業(yè)。 （4）能夠?qū)崿F(xiàn)在線準(zhǔn)確測量管壁厚度、裂縫深度及范圍及其他管壁質(zhì)量缺陷，可以實(shí)現(xiàn)離線保存功能。 （5）能夠解決目前管道等特殊環(huán)境下普通測厚方法無法進(jìn)行厚度測量及管壁質(zhì)量預(yù)測的問題； （6）采用永磁技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)無源測量，可避免因?yàn)殡娫词щ姸鴮?dǎo)致測量失誤的問題。

成果描述：項(xiàng)目于2012年國家立項(xiàng)（教育部）作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，并資助十萬元；同年七月榮獲大學(xué)生科技“挑戰(zhàn)杯”四川省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽一等獎；十一月國家科技部組織在上海參加“首屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 獲得全國百強(qiáng) ”獎；年底國家知識產(chǎn)權(quán)局授予四項(xiàng)專利權(quán)。 該項(xiàng)目是四川大學(xué)自主開發(fā)的具有國際先進(jìn)水平和我國自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保型高科技節(jié)能產(chǎn)品。“超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶技術(shù)”研制團(tuán)隊(duì)的部分成員是唯一參加建設(shè)、生產(chǎn)過幾年輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶的團(tuán)隊(duì)；該項(xiàng)目是針對目前為減少城市污染而大力發(fā)展的壓縮天然氣汽車研制的一種高科技配套關(guān)鍵產(chǎn)品-氣瓶，屬于高性能復(fù)合材料產(chǎn)品。這類氣瓶是融各類內(nèi)襯的密封性和復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性，高強(qiáng)度，輕重量的特點(diǎn)為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國際上只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家才具有研究開發(fā)生產(chǎn)能力。 全塑料復(fù)合材料氣瓶已經(jīng)過廣泛的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和現(xiàn)場的使用試驗(yàn)結(jié)果也已證實(shí)；這種容器設(shè)計(jì)可以在汽車運(yùn)行的環(huán)境和條件下安全地工作。全塑料復(fù)合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價(jià)格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認(rèn)和接受，在許多領(lǐng)域內(nèi)市場正在迅速增加，特別是在各類公共汽車上的應(yīng)用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶不僅用于燃?xì)馄嚨娜剂先萜鳎疫€廣泛用于消防，醫(yī)院以及宇航，井下作業(yè)人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質(zhì)氣瓶和復(fù)合二代瓶，市場需求量很大，前景廣闊。產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是我國未來最具商業(yè)價(jià)值的項(xiàng)目，也是國際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術(shù)產(chǎn)品。 項(xiàng)目采用高密度塑料作內(nèi)膽，并用計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)；配有調(diào)整氣瓶成型軌跡和控制機(jī)械性能的全套計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可生產(chǎn)多種規(guī)格與品種的產(chǎn)品；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠；該技術(shù)是一個(gè)綜合應(yīng)用專利技術(shù)和專項(xiàng)技術(shù)，建成后的裝備及生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到或超過國際先進(jìn)水平。發(fā)展燃?xì)馄嚨年P(guān)鍵設(shè)備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質(zhì)量直接關(guān)系到燃?xì)馄囘\(yùn)行的安全與成本高低。 目前，國內(nèi)尚無企業(yè)涉足，市場無此類超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶銷售；而國外這類輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶賣價(jià)（1～2）萬元/只，價(jià)格非常昂貴。國內(nèi)投資一條生產(chǎn)線僅需2400萬元專用和輔助設(shè)備，廠房3000㎡，產(chǎn)值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學(xué)產(chǎn)業(yè)科研院里展出，歡迎參觀咨詢；市場前景分析：該產(chǎn)品用于儲存天然氣、煤氣、石油液化氣、氧氣、氫氣等各種氣體的儲存；廣泛用汽車工業(yè)、船、潛水、消防、醫(yī)藥、民用、國防、航空、航天等領(lǐng)域，還可出口國外；主要用于汽車工業(yè)集團(tuán)為新生產(chǎn)汽車配備原裝氣瓶及城市原有公共汽車和出租汽車的氣瓶改裝。 超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶的性能指標(biāo)居國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，采用高強(qiáng)度高模量纖維；生產(chǎn)成本低，與國外氣瓶相比有很強(qiáng)的性能價(jià)格比優(yōu)勢，產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢明顯；產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是我國未來最具商業(yè)價(jià)值的項(xiàng)目，也是國際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術(shù)產(chǎn)品。 國際上只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家才具有研究開發(fā)生產(chǎn)的能力。這類輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶不僅用于燃?xì)馄嚨娜剂蟽Υ妫疫€廣泛用于消防、潛水、醫(yī)療、宇航、以及井下作業(yè)人員的呼吸器等等，市場應(yīng)用前景十分廣闊。 近年來，隨著超輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶材料的成本降低，使得超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶在國內(nèi)外備受青睞，尤其在轎車、大巴和公交車上的應(yīng)用極具競爭力。 2014年11月我們調(diào)研了全國主要汽車制造集團(tuán)總部，并與他們交流進(jìn)行市場合作；如鄭州宇通集團(tuán)、第二汽車制造集團(tuán)、中國重型汽車制造集團(tuán)、四川客車集團(tuán)、成都蜀都客車等公司，并與他們進(jìn)行了交流；通過交流進(jìn)行市場合作，我們將根據(jù)他們生產(chǎn)的汽車空間來設(shè)計(jì)氣瓶的容量和尺寸大小，我們再按這些汽車制造廠的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，滿足用戶的要求；他們都表示產(chǎn)品出來后將優(yōu)先選用這類氣瓶； 我們看到和了解到鄭州宇通客車一輛大巴要安裝十一個(gè)鋼瓶，中國重型卡車一輛要安裝十二個(gè)鋼瓶，蜀都客車要安裝六個(gè)以上二代或鋼瓶，二汽集團(tuán)的50萬輛轎車和與重慶長安公司合作生產(chǎn)的50萬輛面包車也都要安裝CNG氣瓶；了解到各種類汽車都是安裝的鋼瓶或復(fù)合二代瓶；船用的氣瓶也是安裝的鋼瓶或復(fù)合二代氣瓶。 通過全國主要汽車制造集團(tuán)總部的調(diào)查和國家有關(guān)統(tǒng)計(jì)部門的資料介紹，國內(nèi)每年需求氣瓶量超過三百萬支以上；根據(jù)國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，國外沿線六十多個(gè)國家的市場需求量將是很大的；可見國內(nèi)、外市場需求量十分巨大，前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶與鋼制氣瓶相比，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶具有比強(qiáng)度高、重量輕（是鋼瓶的1/5）、安全減震性好等優(yōu)點(diǎn)，這類氣瓶綜合了復(fù)合材料的高比強(qiáng)度、可設(shè)計(jì)性以及內(nèi)襯的良好氣密性、優(yōu)良的耐蝕性等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其達(dá)到高承壓能力、高疲勞壽命、質(zhì)輕、耐腐等優(yōu)良性能的完美結(jié)合。超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶具有耐高壓（25MPa），容積大（50L～400L），重量輕（同容積和同壓力下，S玻纖氣瓶為鋼瓶重量的60%，碳纖氣瓶為鋼瓶重量的35%,高分子材料纖維氣瓶為鋼瓶重量的1/5），可有效減少動力損失；耐腐蝕性能好，因氣瓶采用塑料內(nèi)膽，天然氣中的硫化氫氣體和水分對內(nèi)膽無腐蝕；安全性能高，因內(nèi)膽無腐蝕，從根本上消除了氣瓶爆炸誘因（硫化氫應(yīng)力腐蝕）；疲勞壽命長，產(chǎn)品經(jīng)過循環(huán)15000次無泄漏，且玻璃鋼耐侯性能比鋼強(qiáng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用壽命為15年；可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可根據(jù)不同車型生產(chǎn)出不同規(guī)格，材質(zhì)的氣瓶，滿足不同用戶的需要；抗凍及耐瞬時(shí)高溫?zé)g；防爆性能好，使用安全可靠，危險(xiǎn)性小等特點(diǎn)。 該CNG氣瓶比強(qiáng)度高，可提高汽車的有效載荷，增加行駛里程。僅這一點(diǎn)就非傳統(tǒng)材料的氣瓶所能及。 破損安全性好，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶中有大量的玻璃纖維，每平方厘米上的玻纖多至幾萬根。從力學(xué)觀點(diǎn)上看，是典型的靜不定系。當(dāng)超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶萬一超載并且少量纖維斷裂時(shí)，其載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維上，這在短期乃至相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)不致使構(gòu)件喪失承載能力。如槍擊試驗(yàn)，在距氣瓶50m 處，分別以7.62mm、12.7mm高射機(jī)槍、53式?jīng)_鋒槍、1.7mm穿甲燃燒彈、30m全爆彈對充滿高壓氣體的復(fù)合材料CNG氣瓶進(jìn)行實(shí)彈射擊。實(shí)彈射擊時(shí)，容器被擊中后，瞬間起火，片刻自熄。高壓氣體從彈孔噴出，引起氣瓶彈跳、竄動，甚至飛出幾十米外。但子彈孔無擴(kuò)孔現(xiàn)象，僅比子彈略大，無碎片。復(fù)合材料CNG氣瓶本身對周圍的破壞力僅是瓶體的撞擊力，這可通過以合適夾具固定氣瓶予以避免。不言而喻，鋼氣瓶爆破殺傷力就大得多了。 減振性好，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶中的纖維與基體界面具有吸振能力，故震動阻尼甚高，抗聲振疲勞性亦佳。對超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶進(jìn)行常溫爆破、高低溫爆破、溫度交變試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、荷載振動試驗(yàn)、荷載墜落、濕強(qiáng)度試驗(yàn)、長期充氣儲存試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與氣瓶多年在不同環(huán)境下使用的情況是令人滿意的。

南開大學(xué)劉陽研究員與天津醫(yī)科大學(xué)康春生教授合作在國際知名學(xué)術(shù)期刊NanoLetters（DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644）上發(fā)表文章，提出了一種新型的納米復(fù)合材料（NC-KLVFF），可有效清除Aβ毒性寡聚體，并減輕Aβ誘導(dǎo)的AD小鼠的神經(jīng)毒性。該納米復(fù)合材料為表面集成有Aβ捕捉肽（KLVFF）的小粒徑納米顆粒（圖2b，14±4nm）。這種納米復(fù)合材料將KLVFF通過原位聚合交聯(lián)在血清蛋白質(zhì)分子表面（圖2a），與Aβ共培養(yǎng)可顯著改變Aβ寡聚體的形貌，進(jìn)而形成Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇而不是Aβ寡聚體。隨著病理性Aβ寡聚體的減少，納米復(fù)合材料減輕了Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷，并恢復(fù)了腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬Aβ的能力，最終保護(hù)了海馬神經(jīng)元免受凋亡。研究人員考察了NC-KLVFF在減輕神經(jīng)毒性和促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞清除方面的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NC-KLVFF通過與Aβ作用形成納米團(tuán)簇體，顯著減輕了Aβ對神經(jīng)元細(xì)胞膜的黏附，進(jìn)而減小了對神經(jīng)元的損傷（圖3a,b）。在小膠質(zhì)細(xì)胞對Aβ的吞噬實(shí)驗(yàn)中，也觀察到Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇體展現(xiàn)出更易被內(nèi)在化的特點(diǎn)（圖3c,e）。

（專利號：ZL 201410286150.3） 簡介：本發(fā)明公開了一種超級電容器用微孔炭/石墨烯復(fù)合電極材料的制備方法，屬于炭材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法是以煤瀝青和氧化石墨為碳源，以氫氧化鉀為活化劑，將煤瀝青和氧化石墨濕法混合，干燥后再與氫氧化鉀干法混合，將得到的混合物置于管式爐內(nèi)，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行加熱，制得超級電容器用微孔炭/石墨烯復(fù)合電極材料。本發(fā)明采用氫氧化鉀同時(shí)活化煤瀝青和氧化石墨制備超級電容器用微孔炭/石墨烯復(fù)合電極材料的方法，具有制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，所制備的微孔炭/石墨烯復(fù)合電極材料在超級電容器中具有高比容和高倍率性能等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種基于離散元的單向增強(qiáng)復(fù)合材料代表性體元的生成方法，屬于復(fù)合材料仿真以及數(shù)值模擬技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：給定ＲＶＥ的幾何尺寸、纖維體積分?jǐn)?shù)和纖維半徑，其中纖維橫截面為圓形，生成過程中將纖維視為基本的離散元，ＲＶＥ剩余部分視為基體，即可生成滿足參數(shù)的代表性體元；生成纖維的過程是隨機(jī)的，生成的纖維在空間上是周期性分布的，即纖維在代表性體元的上邊界和下邊界、左邊界和右邊界的分布規(guī)律完全一致，所生成的代表性體元不依賴?yán)w維的預(yù)先分布和排列，能夠得到纖維體積分?jǐn)?shù)很大的代表性體元。