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上海科技大學物質科學與技術學院教授于奕課題組與美國普渡大學研究團隊合作，在新型半導體異質結研究中取得重要進展，首次成功制備并表征了二維鹵化物鈣鈦礦橫向外延異質結。相關研究成果日前在線發表于《自然》。半導體異質結精準制備是半導體器件的起點，是現代電子學和光電子學的重要基石。鹵化物鈣鈦礦材料作為一類近年來引起廣泛關注的新興半導體，在太陽能電池、發光二極管、激光等領域展示出巨大的應用前景。在構建鹵化物鈣鈦礦半導體異質結的道路上，有兩個科學難題一直未得到解決。一方面，該材料易發生離子擴散，難以獲得高質量的原子級平整的異質界面；另一方面，鹵化物鈣鈦礦對空氣、水分、電子束輻照等因素十分敏感，其微觀結構解析特別是原子結構成像困難重重。缺乏原子結構信息的指導，材料的精準構筑與性能設計難以開展。于奕課題組與合作團隊在這兩個前沿難題的解決上取得了突破。研究人員在材料制備過程中引入剛性有機配體來抑制離子擴散，成功制備了二維有機—無機雜化鹵化物鈣鈦礦橫向異質結；發展了低劑量像差校正電子顯微技術，首次揭示了二維橫向異質結的界面原子結構，直接證實獲得了原子級平整界面。同時，于奕團隊找到了一種優化的低劑量成像方法，首次實現了輻照敏感的二維橫向異質結原子結構解析。這一突破提供了界面原子結構、缺陷構型以及晶格應變等準確信息，為這類新型半導體異質結的微觀結構設計提供了直觀的指導。在這些研究發現的基礎上，研究團隊進一步合作，展示了新型異質結原型器件中的整流效應，驗證了這類新型半導體走向應用的前景。相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2219-7

價格低廉、無毒、環境友好的金屬錫（Sn）與鉍（Bi）在能源轉化和存儲等領域有著廣泛應用。然而，由于Sn與Bi的晶格失配大(>22%)、易相分離和氧化、以及二者之間相容性低于2 at%，使得純相Sn1-xBix合金材料的制備及其物化性質的研究成果較少被報道。

 新型固體潤滑劑層狀金屬磷酸鹽材料具有具有類似于傳統固體潤滑劑二硫化鉬、石墨的層狀結構。該產品作為固體潤滑劑添加到潤滑脂中，通過合理的基礎油復配技術，獨特的工藝和配方設計，制備的潤滑脂產品具有杰出的極壓、耐磨、寬溫潤滑性能，滿足多水、多塵和復雜工況的需要。技術指標： Cu-α-ZrP(Cu(OH)2Zr(HPO4)2· 2H2O)是淺藍色粉末，粒徑分布均勻， 在 400-600nm 范圍。 作為固體潤滑劑添加到鋰基潤滑脂中， PB（N） 值為 980N（加入量為 5.0 wt %），在同等條件下，比添加 MoS2 潤滑脂的 PB 值高 58.8%，表現出優良的潤滑性能。 

土遺址是指人類活動遺留下的由土和以土為主的遺跡和遺物。我國土遺址很多，遍布全國各地，由于自然環境惡劣，許多土遺址的狀況較差急待保護。 國內外對于土遺址的保護，可采取的措施包括改善環境、防止地下水的影響、防止生物的破壞，以及本體的化學加固等手段。其中土體的化學加固是解決土遺跡本身強度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 對于土體的化學加固，國內外經常使用的材料有：有機硅材料、無機的硅酸鉀材料（PS材料），非水分散體材料等。 其中有機硅材料在西亞和南美的一些土遺址的保護中得到應用，但是由于毒性和固化容易受環境影響，在國內沒有得到應用。 硅酸鉀材料（PS） 是敦煌研究院開發的加固材料，在西部地區的土遺址加固中效果良好，可增加土體的抗雨水沖蝕和風沙磨蝕能力。使用的案例有吐魯番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，寧夏的西夏王陵等遺址。 對于中國東部的土遺址加固和保護，需要開發新有效的保護材料，滿足目前大量遺址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大學考古文博學院不可移動文物保護課題組，以此為研究任務，開發了有機硅改性的丙烯酸樹脂非水分散體材料，成功的用于東部地區的土遺址保護工程，取得了良好的保護效果。這種材料處理的土樣在重量增加很少的情況下就有較好的加固效果。加固后顏色變化不大，孔隙率變化小；透氣性降低小，土樣的抗壓強度提高。經過處理的土樣在耐水能力上表現優異，1%以上濃度加固劑的土樣可在水中長期浸泡，非常穩定。應用案例 近年來，課題組負責的項目多以遺址類的本體保護為主，自2003年的湖南里耶遺址保護開始，分別應用到了很多的考古遺址保護。主要有晉侯墓地車馬坑本體保護工程（2013）、哈民忙哈遺址本體保護（2013）、臨淄戰國車馬坑遺址本體保護（2014）、內丘邢窯遺址本體保護工程（2018）等，均采用非水分散體材料對遺址進行加固。 晉侯墓地1992年發現，K1車馬坑清理后發現殉車總數48輛，這是目前國內已發掘的商周時期車馬坑殉葬車子最多者。晉侯墓地車馬坑遺址狀況基本完好，但是仍有很多的病害，最嚴重的病害是開裂和附屬文物的錯位和無依托。因此，北京大學考古文博學院和敦煌研究院合作進行了車馬坑遺址本體保護方案的編寫，并與河北文物保護中心實施了晉侯墓地車馬坑本體保護工程。哈民忙哈遺址，迄今為止在內蒙古乃至東北地區發現面積最大的一處大型史前聚落遺址，具有重要的考古和歷史價值。北京大學考古文博學院編寫了哈民忙哈遺址本體保護方案，并與河北文物保護中心實施了哈民忙哈遺址本體保護工程。本次保護的對象包括13個房基遺址，合計面積500平方米。遺址保護土體和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，環己酮作溶劑對土體進行整體加固，加固深度10厘米，提高強度和耐水能力；對于人骨的保護，采用SD528溶液混合土作為人骨的修補材料，人骨及周圍土體均采用從低到高濃度的PVB溶液進行加固。合作方式 非水分散體加固材料經過多年的研究和應用，證明是合適有效的土遺址加固材料，可以進行技術咨詢與技術服務，并可以參與遺址本體保護項目。

一、 項目簡介磁致伸縮材料具有磁致伸縮大、能量密度高、響應速度快等特點，在功率換能器、精密控制系統、傳感器等方面得到廣泛應用。針對磁致伸縮材料存在的制備工藝復雜、難于制備復雜形狀及高頻特性差等問題，提出一種方法來制備磁致伸縮材料。應用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業和大專院校得到應用。二、 項目技術成熟程度已完成實驗工作，進入中試階段，部分產品得到應用。三、 技術指標取向Tb-Dy-Fe合金樣品在40 kA/m磁場下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場下具有較高的磁致伸縮數值，當磁場為100 kA/m時,磁致伸縮可達265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實用新型專利，已申報發明專利。四、 市場前景材料在功率換能器、精密控制系統、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應用，市場前景廣闊。五、 規模與投資需求根據生產規模確定。六、 生產設備真空熔煉爐、模具、壓機等。七、 效益分析按每年生產4噸計算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項目具體聯系人及聯系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn

POMs開放式的結構適合大的金屬陽離子（比如Na+、Mg2+等）的快速傳輸，單個多金屬氧酸鹽團簇處于納米尺寸（1～5nm）在發生可逆的多電子的電化學氧化還原反應的時候能夠保持其團簇結構的穩定，從而實現穩定的高能量密度和高功率密度；該類材料易于設計合成，易于回收，是未來極具發展潛力的新型儲能材料。首次報道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發生穩定可逆的14個電子的反應，表現出250 mAh g-1的放電比容量，而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團簇結構的穩定。展示出POMs材料作為儲能材料的應用潛力。同時，后續的研究發現{V15O36(CO3)}團簇中，由于不同位點的釩展示出不同的電化學性能，對金屬鋰表現為不同的氧化還原電位，因此{V15O36(CO3)}團簇展示出同時作為正極和負極的潛力，作為鋰離子對稱電池，在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達51.5 kW kg-1的能量密度。同時在1 A g-1的電流密度下循環500周，容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結構穩定性和循環性能。進一步的研究表明， {V15O36(CO3)}團簇不僅具有良好的儲鋰能力，而且作為鈉離子電池材料也顯示出優異的性能。 {V15O36(CO3)}團簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量，全電池的能量密度可以達到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。

在十月召開的十七屆五中全會上，黨中央多次強調了：“建設資源節約型、環境友好型社會；發展循環經濟，加大環境保護力度，加強生態保護體系建設，增強可持續發展能力。”這說明，當前我國環境治理工作的重要。發展循環經濟，除了資源節約，更重要的是環境友好，因為這涉及到子孫后代的健康和國民身體素質的優劣。隨著我國經濟的快速發展，環境的污染越加嚴重，特別是有毒重金屬的污染不僅蔓延到江河湖泊地下水，也已滲入到植物、動物，因此通過食物、藥物已影響到國民的健康及生命。有毒重金屬污染的治理較為理想的方法是：即可去除污染的重金屬，使污染的水達標排放；又可將重金屬資源循環再利用；其三，用以處理重金屬的材料也可循環多次使用，從而達到“三循環”，實現最大資源化。本成果可根據具體污染源，設計專一性的重金屬離子吸附材料，該材料可高效專一性吸附所涉重金屬離子，使污染水質達標排放后，所吸附的重金屬離子可選擇性解吸附使重金屬離子資源回收再用，而所用吸附材料也可再生重復使用。應用領域: 廢水中重金屬離子的吸附與回收利用

近幾年來，納米材料的研究風糜全球，在高科技領域中有如下應用：光催化有機物降解材料；保結抗菌涂層材料；阻燃，抗紫外線材料；敏感器元件材料；復合材料的增硬增韌等，應用范圍日益廣泛。目前，我們能提供以下幾種納米材料的制備,應用和性能檢測方法，如：二氧化鈦，二氧化鋅，二氧化鈰等，這些氧化物的生產已達到批量（2公斤）以上，納米二氧化鈦能使樹脂的硬度提高8倍，韌性也有很大提高。

工業固體廢渣的有效處置、生態環境污染的源頭治理、新老建筑物的節能降耗、海綿城市建設中的排水蓄水、美好城市建設中的路面裝飾及傳統建材生產對土地資源的消耗等，是國民經濟和社會持續發展迫切需要解決的重大問題。本成果以尾礦（黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬尾礦）、燃料廢渣（粉煤灰、煤矸石、石油焦等）、冶煉廢渣（鋼鐵冶金渣和有色金屬冶金渣）、建筑垃圾、水處理污泥及工業粉塵等工業固體廢渣為主要原料，制備建筑物隔熱保溫隔聲用泡沫陶瓷、海綿城市建設用透水陶瓷、裸露路面及建筑物裝飾用陶瓷板等新型建筑材料制品，提供全固廢或以工業廢渣為主要組成的新型建筑材料的產業化技術與方案。 根據不同尾礦、燃料廢渣、冶煉廢渣、建筑垃圾、水處理污泥等工業固廢的化學組成與物相特點，利用各廢渣化學組成間的協同-互補-相克原理，通過組成的科學設計和工藝控制，實現工業廢渣的最佳組合、最大化利用和高附加值利用；通過化學鍵合和物理包埋技術，實現對廢渣中可能存在的重金屬離子的固溶與固封，使制品不產生二次污染。其中，泡沫陶瓷的固廢含量為100wt%，體積密度0.37-0.61g/cm3，氣孔率78.3-88.5%，抗壓強度2.9-8.1MPa，抗彎強度1.4-4.3MPa；透水陶瓷的固廢含量為100wt%，透水系數4.68×10-2cm/s，抗壓強度72.3MPa，抗彎強度13.3MPa；陶瓷板的固廢含量為100wt%，體積密度1.96～2.01g/cm3，最高抗壓強度346.5MPa。 優勢：（1）原材料優勢：以工業廢渣為原料，無需消耗化工原料及礦產與土地資源；（2）技術優勢：利用各廢渣化學組成間的協同-互補-相克效應及固溶-固封技術，既可實現廢渣的最佳組合、最大化利用，又可賦予制品優良的綜合性能，還可降低燒結溫度與時間，從而減少制備過程的能源消耗與排放。（3）其它優勢：與有機泡沫材料相比，無機泡沫材料耐高溫，無安全隱患；與免燒結泡沫水泥相比，燒結泡沫陶瓷的強度高，使用可靠性強。

內容介紹： 杜仲膠與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、乙 丙橡膠等之一、二共混、硫化得到硫化膠，其滾動阻力和生熱在已知輪 胎用膠中是最低的。通過改變配方中杜仲膠的含量，可以獲得性能優異 的彈性體。該彈性體最大的特點是：滾動阻力小、動態壓縮生熱低、耐 疲勞性能優異，同時耐磨性和抗濕滑性也很好，具有輪胎行駛性能的較 佳綜合平衡，是發展航空、越