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銅氧化物超導(dǎo)體自從1986年被發(fā)現(xiàn)以來，其超導(dǎo)機理一直被本領(lǐng)域科學(xué)家高度關(guān)注。具有庫侖排斥的兩個電子，為什么在高達160多開爾文（約等于零下113度）下仍然能夠相互吸引形成電子配對，并凝聚成為宏觀的量子相干態(tài)，這是橫亙在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的一個重大科學(xué)問題。2008年至今，鐵基超導(dǎo)體家族的發(fā)現(xiàn)和壯大也為超導(dǎo)機理的研究注入了新的活力。隨著研究的深入，從僅有的兩大非常規(guī)超導(dǎo)家族出發(fā)，實際上人們很難直接得到普遍的規(guī)律和共識。如果出現(xiàn)一個除銅基，鐵基之外的第三家族的超導(dǎo)體，這一情況可能得到很大的改善。2019年，美國斯坦福大學(xué)小組在介于鐵、銅之間的鎳元素所形成的氧化物Nd1-xSrxNiO2薄膜中發(fā)現(xiàn)了9-15 K左右的超導(dǎo)電性，它似乎具有與銅氧化物超導(dǎo)體類似的3d9最外層電子軌道，這為非常規(guī)超導(dǎo)機理的研究提供了一個嶄新的平臺。科學(xué)界非常關(guān)心它的超導(dǎo)形成與銅氧化物超導(dǎo)體有何異同，因此在學(xué)界迅速掀起了對鎳基超導(dǎo)體研究的熱潮。 超導(dǎo)體內(nèi)部的單粒子激發(fā)需要一定的能量即為超導(dǎo)能隙，這也是超導(dǎo)態(tài)為什么能夠在一定溫度下穩(wěn)定存在的原因。而兩個電子形成配對的內(nèi)在因素直接決定著超導(dǎo)能隙函數(shù)的表現(xiàn)形式。因此探測非常規(guī)超導(dǎo)體的機理問題的首要任務(wù)是知道超導(dǎo)能隙的函數(shù)形式。就鎳基超導(dǎo)體實驗而言，得到Nd1-xSrxNiO2超導(dǎo)薄膜樣品似乎比較困難，因此國際上關(guān)于Nd1-xSrxNiO2薄膜的相關(guān)實驗還不是很多，許多實驗并不能直接反映超導(dǎo)的能隙函數(shù)。最近南京大學(xué)聞海虎團隊和聶越峰、潘曉晴團隊通力合作，成功在Nd1-xSrxNiO2超導(dǎo)薄膜樣品中測量到高質(zhì)量的掃描隧道譜，證明了Nd1-xSrxNiO2中存在兩類超導(dǎo)能隙，一類是V型隧道譜即典型的d波超導(dǎo)能隙，能隙最大值為3.9meV，這一點與銅氧化物超導(dǎo)體及其類似；而另一類是完全能隙形式（full gap）的隧道譜，能隙值為2.35meV，這一點又與銅氧化物不一致，而與鐵基超導(dǎo)體相似。聶越峰實驗組利用分子束外延（MBE）技術(shù)制備出高質(zhì)量的Nd1-xSrxNiO3 (113)薄膜及具有初步超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的Nd1-xSrxNiO2 (112)薄膜，聞海虎小組進行了后續(xù)的氫化處理，進一步優(yōu)化了Nd1-xSrxNiO2 (112)鎳基薄膜的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度及表面平整度，這是實驗?zāi)軌颢@得成功的關(guān)鍵因素之一。這一結(jié)果揭示了Nd1-xSrxNiO2超導(dǎo)體的能隙函數(shù)，發(fā)現(xiàn)與銅氧化物之間既有相似之點也有不同之處，并為接下來繼續(xù)對鎳基超導(dǎo)體開展深入研究奠定了堅實的實驗基礎(chǔ)。

常見的納米酶大多數(shù)是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點和支持、穩(wěn)定活性位點的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對于高催化效率同樣重要。通過調(diào)整活性位點的成分和環(huán)境可以實現(xiàn)高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網(wǎng)絡(luò)材料，其結(jié)構(gòu)可以有效地保護酶分子活性中心，同時提供更好的底物遷移微環(huán)境，從而實現(xiàn)有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學(xué)研究中的熱點。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網(wǎng)絡(luò)及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進一步體內(nèi)生物應(yīng)用的理想載體。在受限的納米空間中實現(xiàn)修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰(zhàn)。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院王啟剛團隊從仿生的角度出發(fā)，設(shè)計了一種酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯(lián)方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境級聯(lián)催化的響應(yīng)成像。日前，相關(guān)研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應(yīng)用化學(xué)》） 上。同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯(lián)制備流程（b）模擬SOD和POD級聯(lián)酶催化的腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的熒光成像機制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的引發(fā)劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯(lián)，從而構(gòu)建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)劑，同時作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉(zhuǎn)化為H 2 O 2 ，進一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯(lián)酶催化反應(yīng)實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機制不產(chǎn)生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時，ATRPase方法和金屬配位交聯(lián)技術(shù)可進一步實現(xiàn)多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。該研究成果得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等經(jīng)費支持以及中國科學(xué)院強磁場科學(xué)中心的技術(shù)支持。王啟剛教授團隊多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術(shù)及其生物診療應(yīng)用，近5年累計以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發(fā)表SCI論文50多篇。文獻鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網(wǎng)站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心超導(dǎo)國家重點實驗室SC8組李世亮、羅會仟團隊致力于利用非彈性中子散射探究鐵基超導(dǎo)體的自旋動力學(xué)，在鐵基超導(dǎo)體的中子自旋共振模方面取得系列前沿進展。

該發(fā)明涉及一種尾礦全資源利用方法，屬于礦產(chǎn)資源綜合利用與礦物復(fù)合新材料技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明能夠利用尾礦廢石制備多種資源化利用產(chǎn)品，所制備的產(chǎn)品強度較高，具有良好的綜合性能，應(yīng)用范圍廣泛。該項發(fā)明綠色環(huán)保，可實現(xiàn)規(guī)模化批量制備。

新型脫硫石膏復(fù)合水泥土及注漿材料分別應(yīng)用于深基坑工程中的止水帷幕，坡道加固及地基加固中的最優(yōu)配合比。水泥摻量 14%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 2%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 26.3%的水泥摻量，可以較好的改善土體的力學(xué)性能，更能夠很大程度地提高土體的抗?jié)B性，達到止水效果，大量應(yīng)用于水泥土攪拌樁、雙液注漿型止水帷幕的施工當(dāng)中。水泥摻量 8%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 3%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 42.8%的水泥摻量，造價低廉，可以提高土體的強度，適當(dāng)提高土體的抗?jié)B性能，可以大量應(yīng)用在臨時性土體加固工程中，比如坡道加工及基坑坑底土體加固當(dāng)中，改善土體力學(xué)性能，保證施工安全和施工進度，以節(jié)約成本。已經(jīng)申請專利：一種利用脫硫石膏的新型土體固化劑 201410021878.3。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)用材料研究室研制開發(fā)的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫(yī)用生物材料，可用于人關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)或替代。本項目成果屬國內(nèi)外首創(chuàng)，其應(yīng)用和推廣不但會產(chǎn)生100萬元／年的經(jīng)濟效益，而且能帶來巨大的社會效益。利用反復(fù)冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結(jié)晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關(guān)節(jié)軟骨材料通過三次動物實驗（共19個月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產(chǎn)生任何炎性反應(yīng)和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國藥品生物制品檢定所動物實驗室進行PVAHE生物學(xué)評價并通過產(chǎn)品注冊檢測。目前，已達到臨床應(yīng)用的水平。從1996年以來，本項目的研究和研制開發(fā)工作是在北京市自然科學(xué)基金（3962006）、國家自然科學(xué)基金（59775038）和北京市科技項目合同（954020400）資助下歷時5年完成的。多年實驗室試驗和動物試驗表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產(chǎn)業(yè)化前景的醫(yī)用表面修復(fù)材料，它具有以下特點：（1）潤滑性能良好（摩擦系數(shù)0.05，磨損系數(shù)小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強度高（壓縮模量14MPa，壓縮強度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結(jié)構(gòu)和性能非常接近于人關(guān)節(jié)軟骨，其主要用途是在矯形外科手術(shù)中用于修復(fù)或替代關(guān)節(jié)軟骨。典型產(chǎn)品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

北京科技大學(xué)榮源連鑄耐火材料研究發(fā)展中心采用最新科技自主研制開發(fā)的新型連鑄用耐火材料——鋼包至中間包的長水口，中間包內(nèi)的整體塞棒和從中間包到結(jié)晶器的浸入式水口。 本項目產(chǎn)品以市場為導(dǎo)向，特別開發(fā)了國內(nèi)首創(chuàng)的使用無碳內(nèi)壁浸入式水口和長壽命水口，將增加鋼鐵工業(yè)所需優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、長壽和綠色型耐火材料生產(chǎn)量，滿足潔凈鋼和高效連鑄對連鑄耐火材料要求。配套建設(shè)了最先進的生產(chǎn)線，產(chǎn)品技術(shù)性能領(lǐng)先，質(zhì)量優(yōu)異，在低成本的生產(chǎn)條件下產(chǎn)品價格低于進口同類產(chǎn)品，將在國內(nèi)市場競爭中處于優(yōu)勢地位，同時可取代部分進口同類產(chǎn)品。本項目獲得遼寧省科技進步一等獎。 新型連鑄用耐火材料與連續(xù)鑄鋼工藝技術(shù)溶為一體，用于連續(xù)鑄鋼中鋼水保護澆鑄和控制鋼水流量，其特點是要求材料高性能，屬于耐火材料高技術(shù)領(lǐng)域。無碳內(nèi)壁防堵塞浸入式水口用于潔凈鋼連鑄中。

該項目（專利號：200410009747.x）涉及一種含稀土的氧化物在紫外線激發(fā)下發(fā)射紅色熒光的熒光粉及其制備方法。該發(fā)光材料是一種化學(xué)穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、單色性好、成本相對降低的紅色發(fā)光材料。 該項目含稀土的氧化物的紅色發(fā)光材料的化學(xué)組成為（Y1－x－y－z Gd x Al y Eu z）2O3，其中0＜x ≤0.7 , x為基質(zhì)組分Gd的含量；0＜y＜0.26, y為基質(zhì)組分Al的含量； 0.02≤z ≤0.12, z為激活劑Eu的含量。含稀土的氧化物的紅色發(fā)光材料是由Y2O3、Gd2O3、Al2O3和Eu2O3經(jīng)1280℃高溫灼燒，形成具有立方結(jié)構(gòu)的（Y Gd Al Eu）2O3固熔體，因而具有化學(xué)穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、單色性好的特點，并且由于非稀土元素Al對稀土元素Y、Gd的部分取代，導(dǎo)致稀土元素用量減少，降低產(chǎn)品成本。 應(yīng)用范圍：主要在燈用熒光粉等三基色紅粉中應(yīng)用。

碳纖維復(fù)合材料要真正應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，必須適應(yīng)高產(chǎn)量汽車生產(chǎn)的成本和生產(chǎn)速度，因此對復(fù)合材料的規(guī)模化、自動化、快速成型技術(shù)提出了更高的要求。高效率批量化生產(chǎn)要求新型的快速固化成型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。其中主要涉及到的是預(yù)浸料的模壓成型工藝：利用固化時間在2~5min的環(huán)氧樹脂預(yù)浸料模壓成型工藝生產(chǎn)。首先使用2～3分鐘即可硬化的環(huán)氧樹脂和碳纖維制造預(yù)浸料，然后再放入模具加熱，在3～10MPa的高壓下沖壓成型。成型周期僅為約10分鐘，在熱硬化性CFRP中生產(chǎn)效率上佳。 北京化工大學(xué)先進材料研究院中心將化學(xué)流變學(xué)理論應(yīng)用于碳纖維預(yù)浸料專用樹脂體系的設(shè)計指導(dǎo)通過流變學(xué)調(diào)控樹脂體系的初始粘度，實現(xiàn)樹脂對纖維的充分浸潤。通過化學(xué)反應(yīng)降低預(yù)浸料的樹脂流動度，提高預(yù)浸料的工藝性能。已申請專利6項。在工藝設(shè)備創(chuàng)新方面，采用雙行星雙動力的攪拌方式，低速運轉(zhuǎn)的行星攪拌錨使物料上下翻動混合，高速運轉(zhuǎn)的行星分散盤使物料產(chǎn)生強烈的碰撞和剪切。課題組充分利用北京化工大學(xué)的高分子學(xué)科優(yōu)勢，基于國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)能擴張，結(jié)合不同級別國產(chǎn)碳纖維(T300、T700、T800) 的表面特性，自主設(shè)計了不同耐溫等級的環(huán)氧樹脂體系，開發(fā)了系列化(80、90、100、120、180度)的預(yù)浸料專用樹脂體系，以開拓國產(chǎn)碳纖維的下游加工應(yīng)用。 在快速固化耐高溫韌性環(huán)氧樹脂體系的研制方面，環(huán)氧樹脂分子設(shè)計需要滿足幾個條件，1、含有噁唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂固化后不僅具有較好的耐熱性，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度亦高于純環(huán)氧樹脂和其他的傳統(tǒng)環(huán)氧熱固性材料。2.具備出色的電氣絕緣性能，物理機械性能。3.噁唑烷酮結(jié)構(gòu)極性基團的存在使得環(huán)氧樹脂與碳纖維的粘結(jié)強度增加。4.聚氨酯柔性鏈的存在，使得樹脂的柔韌性提高。固化體系設(shè)計包括：固化劑的液化改性；儲存穩(wěn)定性；吸水性；分散性。MHT150-PN預(yù)浸料樹脂是中高溫固化快速成型的阻燃環(huán)氧樹脂體系，具有高耐熱、環(huán)保阻燃和高韌性等特點，主要用于汽車件等快速固化預(yù)浸料領(lǐng)域，具有優(yōu)異的操作性及貼合性。

北京大學(xué)工學(xué)院科研團隊通過多年的研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的利用粉煤灰等工業(yè)固廢制備莫來石耐火材料新技術(shù)。此技術(shù)的核心發(fā)明是通過研究粉煤灰、煤矸石、鋁礬土等高溫?zé)Y(jié)過程中莫來石化的機理和莫來石化過程中晶粒的生長、聚集及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展等顯微結(jié)構(gòu)變化，獲得了粉煤灰等固廢耦合制備莫來石復(fù)相耐火材料新技術(shù)。目前，該技術(shù)已進行工業(yè)示范。