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山東大學晶體材料國家重點實驗室陶緒堂教授團隊通過自主設計的“微爆炸法”獲得了無氧化MXene-Ti3C2Tx量子點，首次提出可將此類二維結構鈦基晶體材料用于腫瘤治療，并與劉宏教授團隊合作發現其具有較強的類芬頓反應特性，在抗腫瘤實驗中效果顯著，從而實現了更高效、更安全的納米催化治療方式。相關結果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”為題，發表在材料類權威期刊Advanced Functional Materials（IF=15.621）上，陶緒堂教授和劉宏教授為通訊作者，晶體所博士研究生李雪松和劉鋒為共同第一作者，山東大學為獨立完成單位。 對于腫瘤治療，傳統的化學、物理療法都存在嚴重的副作用，限制了其在實際臨床治療中的應用。最近，基于特殊的腫瘤微環境，利用腫瘤內部催化反應的納米催化治療成為前沿且備受關注。其中，研究最為廣泛的鐵基納米催化劑可特異性響應腫瘤的弱酸性細胞微環境，釋放Fe2+并引發芬頓反應，產生•OH自由基以觸發細胞凋亡，從而抑制腫瘤。然而，在弱酸性腫瘤環境中，Fe2+催化的芬頓反應速率較低，導致•OH自由基形成緩慢。此外，眾多抗腫瘤復合納米制劑的潛在毒性值得關注。因此，尋找更高催化活性和更安全的納米制劑是人們一直追求的目標。晶體材料國家重點實驗室陶緒堂教授團隊與劉宏教授團隊合作發現所制備的鈦基無氧化MXene-Ti3C2Tx量子點具有較強的類芬頓反應特性，其對正常細胞和組織器官均表現良好的生物相容性，并對宮頸癌和乳腺癌均有強烈的殺傷能力，體現出優異的抗腫瘤效果。這種以鈦基類芬頓反應為基礎的腫瘤治療方式潛力巨大，為實現腫瘤的高效、精準治療提供了一條新的探索途徑。

伴隨著5G、大數據、人工智能、物聯網、工業4.0、國家重大戰略需求等領域的技術發展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發展，這亟需高效、輕質和高穩定性的熱管理材料和方案來保證電子產品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續穩定性。如何大幅提高導熱材料的熱導率一直是熱管理材料行業的技術痛點，也是促進消費電子、5G設備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關鍵。由于傳統導熱材料如金屬、無機導熱材料存在質量大、柔性差等缺點，導熱聚合物的應用正在不斷向高導熱材料領域滲透。聚合物導熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩定性等方面更有優勢。但絕大多數的聚合物自身的導熱性很差（一般導熱系數為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導熱的需求，開發高導熱的聚合物復合材料已經成為該領域的一個研究熱點。采用復合高導熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導率，目前在工業生產已經有了廣泛的應用。現有的大量研究表明，在聚合物材料內部構建導熱網絡可以在低添加量的條件下實現熱導率的大幅度提高，這種三維滲流網絡（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網絡進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導熱網絡的構建及在制備聚合物導熱復合材料方面的最新進展，如石墨烯三維網絡、碳納米管網絡、氮化硼網絡、金屬三維導熱網絡等。討論了不同導熱材料三維網絡的構建方法、結構取向調控方法及影響導熱性能的關鍵因素（取向性、界面連接性、網絡密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續填料網絡）對復合材料熱導率的影響。相比于共混法制備的導熱復合材料，基于三維填料網絡的復合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導率提升率上都具有明顯的優勢。毫無疑問，三維連續導熱網絡的形成對于提升聚合物熱導率至關重要。可以預見，三維導熱填料網絡的設計將作為一種實現聚合物高導熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統的研究熱點。 極端環境熱管理系統在能源化工、通訊衛星、高速飛行器及人工智能等領域都發揮重要作用。導熱復合材料作為熱管理系統的關鍵材料，直接影響著其在不同環境內的熱傳導方向和效率。近年來，天津大學封偉教授團隊以高導熱碳復合材料為研究基礎，針對其存在的導熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結構設計、界面優化、分子級相互作用優化，分別實現復合材料的定向高導熱、彈性高導熱及自修復高導熱，探索其在復雜界面和極端環境熱傳導領域的應用。

本發明涉及有機發光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。 背景技術： 室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。 然而現存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。 同時有機磷光材料的三重態對溫度和氧氣極其敏感，傳統觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發和研究。 技術實現要素： 本發明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發明首次發現聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。 本發明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。 本發明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發光元器件或發光材料中的應用。 本發明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。 本發明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發光材料中的應用。

項目成果/簡介:本發明涉及有機發光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。背景技術：室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。然而現存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。同時有機磷光材料的三重態對溫度和氧氣極其敏感，傳統觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發和研究。技術實現要素：本發明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發明首次發現聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。本發明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。本發明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發光元器件或發光材料中的應用。本發明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。本發明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發光材料中的應用。項目階段:成果已轉化

簡介：本發明公開了一種氫化鋁鋰基復合儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫材料技術領域。該復合儲氫材料是由氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和20～30wt.％的工業固體廢棄物(如粉煤灰或高爐礦渣粉)組成；其通過機械球磨氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和工業固體廢棄物混合粉末而獲得。本發明利用工業固體廢棄物來改善材料的儲氫性能，原料來源廣、成本低廉；所提供的氫化鋁鋰基復合儲氫材料制備工藝簡單，安全可靠，具有低的放氫溫度和高的放氫量。

當今凝聚態物理研究中最重要的問題之一是揭示磁性材料中的高溫超導機制。帶有自旋的電子常被認為是局域在磁性離子實周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實上這兩者均為同一粒子。因此，這對立的兩面如何共同協助超導形成，是一個非常有趣的問題。這種“非常規”的機制與銅基超導體、鐵基超導體以及重費米子超導體都密切相關。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。 量子材料科學中心博士研究生郭見青和岳莉為該項工作的共同第一作者。相關的中子散射實驗是由日本的MLF, J-Parc用戶實驗項目支持完成的。這項工作由量子材料科學中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國自然科學基金委和科技部項目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。

本發明公開了一種紙基離子印跡復合材料、其制備方法及應用，屬于新材料領域。利用可逆加成鏈轉移聚合技術和紙材料可隨意裁剪/折疊的優勢，在紙材料表面修飾出鏈轉移試劑二乙基二硫代氨基甲酸鈉。隨后，以醋酸鎘為模板，甲基丙烯酸和 4-乙烯吡啶為功能單體，在紫外燈照射下在紙材料表面可控制備離子印跡聚合物，實現對鎘離子的高選擇性識別。紙基離子印跡復合材料具有成本低廉、綠色環保、操作簡單、容易回收的特性，特別是其具備了良好的透光性和保水/親水特性，可以直接作為光學檢測池，實現重金屬離子的快速、高通量檢測。

項目組圍繞航空航天領域對高性能樹脂及先進結構/功能一體化復合材料的迫切需求，在國家重點項目支持下，從分子結構出發，發明了三種含芳雜環結構的新型雙馬單體，在國際上創制了服役溫度介于280～350℃可調控的系列耐高溫雙馬樹脂，比國內外同類產品高40～114℃；發明了優化復合材料界面結構與性能的在線低溫等離子體調控技術，其高性能有機纖維復合材

針對富鋰錳基正極材料電壓衰減問題，通過理論計算闡明了表面氧優先析出機制及對應的表面重構動力學，并提出了硫改性穩定多陰離子的技術方案，研究成果發表于Nat. Comm.，申請國際專利1項。