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隨著5G技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)越來越需要同一平臺中的高集成度和多頻工作能力。小型化也是現(xiàn)代天線發(fā)展的重要趨勢。為了滿足這些要求，多天線輻射器需要安排在一個平臺上，但由于尺寸太大，嚴重限制了其應(yīng)用。為了緩和這個問題，多個饋電口共享一個輻射器的設(shè)計被提出，極大地減小了天線的物理尺寸并且可以在多個頻段同時工作。 一種基于SIW的緊湊型高隔離度全平面饋電自三工貼片天線的優(yōu)化設(shè)計。該天線由一個

能源與環(huán)境問題是目前人類面臨的兩個重大危機，也是科研工作者關(guān)注的重點領(lǐng)域。鈣鈦礦太陽能電池以其獨特的物理性質(zhì)、醒目的光電轉(zhuǎn)化效率和良好的工業(yè)應(yīng)用前景等特點，被認為是一種擁有巨大解決能源問題潛力的光伏器件。但其電池效率衰減(穩(wěn)定性)等問題是其走向工業(yè)化應(yīng)用急待解決的課題。現(xiàn)行鈣鈦礦電池比較普遍使用的空穴傳輸材料是一種比較昂貴的螺二芴結(jié)構(gòu)化合物(spiro-OMeTAD)，需要通過摻雜鋰鹽以提高電池的性能，但這同時加劇了鈣鈦礦電池的不穩(wěn)定性。所以一直以來研究人員希望尋找更加廉價和穩(wěn)定的空穴傳輸材料來替代傳統(tǒng)材料。 酞菁銅是一種具有優(yōu)異光電特性的廉價小分子半導(dǎo)體材料。但其有機溶解性比較差，不利于廉價液相工藝規(guī)模制備光電器件。許宗祥課題組從分子設(shè)計層面出發(fā)，開發(fā)八甲基取代的酞菁銅并制備納米材料，通過酞菁納米材料與廉價商業(yè)化的高分子材料聚噻吩復(fù)合，開發(fā)出了具備更高載流子遷移速率及環(huán)境穩(wěn)定性的空穴傳輸材料，實現(xiàn)溶液法制備出光電轉(zhuǎn)換效率為16.61%的鈣鈦礦太陽能電池，效率高于傳統(tǒng)商業(yè)化的螺二芴結(jié)構(gòu)化合物(spiro-OMeTAD)。同時器件的穩(wěn)定性大幅度提高。

技術(shù)人才：高分子材料與工程專業(yè)；材料化學(xué)專業(yè)；應(yīng)用化學(xué)專業(yè)

山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室陶緒堂教授團隊通過自主設(shè)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(jié)構(gòu)鈦基晶體材料用于腫瘤治療，并與劉宏教授團隊合作發(fā)現(xiàn)其具有較強的類芬頓反應(yīng)特性，在抗腫瘤實驗中效果顯著，從而實現(xiàn)了更高效、更安全的納米催化治療方式。相關(guān)結(jié)果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”為題，發(fā)表在材料類權(quán)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(xué)為獨立完成單位。 對于腫瘤治療，傳統(tǒng)的化學(xué)、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(yīng)用。最近，基于特殊的腫瘤微環(huán)境，利用腫瘤內(nèi)部催化反應(yīng)的納米催化治療成為前沿且備受關(guān)注。其中，研究最為廣泛的鐵基納米催化劑可特異性響應(yīng)腫瘤的弱酸性細胞微環(huán)境，釋放Fe2+并引發(fā)芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生•OH自由基以觸發(fā)細胞凋亡，從而抑制腫瘤。然而，在弱酸性腫瘤環(huán)境中，F(xiàn)e2+催化的芬頓反應(yīng)速率較低，導(dǎo)致•OH自由基形成緩慢。此外，眾多抗腫瘤復(fù)合納米制劑的潛在毒性值得關(guān)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(fā)現(xiàn)所制備的鈦基無氧化MXene-Ti3C2Tx量子點具有較強的類芬頓反應(yīng)特性，其對正常細胞和組織器官均表現(xiàn)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(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤效果。這種以鈦基類芬頓反應(yīng)為基礎(chǔ)的腫瘤治療方式潛力巨大，為實現(xiàn)腫瘤的高效、精準治療提供了一條新的探索途徑。

項目成果/簡介:本課題組自主開發(fā)了納米氧化物制備工藝，結(jié)合共沸蒸餾和膜處理技術(shù)，獲得晶粒度在10~20 nm的氧化物陶瓷粉末，最高耐熱溫度1400℃以上。該項制備技術(shù)于2004年獲得國家發(fā)明專利（專利號ZL01128448.X）。2001年10月，“納米氧化鋯粉體制備”項目通過了湖北省科學(xué)技術(shù)廳主持的科技成果鑒定（證書編號：鄂科鑒字[2001]第2172380號），鑒定委員會認為：納米氧化鋯粉體制備工藝屬于國內(nèi)外首創(chuàng)，由該工藝生產(chǎn)的納米氧化鋯粉體的質(zhì)量達到國際領(lǐng)先水平。2002年9月，“納米氧化鋯粉體制備技術(shù)”項目列入“十五”湖北省科技攻關(guān)計劃重大項目：“納米材料的應(yīng)用研究與開發(fā)”項目。2003年4月，“納米氧化鋯粉體”項目列入國家重點新產(chǎn)品。截止目前，共授權(quán)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)明專利26項，系列成果3次獲得湖北省技術(shù)發(fā)明獎。該系列技術(shù)專利權(quán)在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），已經(jīng)完成耐高溫隔熱粉體和涂層的中試驗證，技術(shù)成熟度高。在進行納米氧化鋯粉體研發(fā)工作的同時，還自主研發(fā)了二次造粒方法制備納米氧化鋯球形團聚體，試制出適用于熱噴涂工藝要求的、具有納米結(jié)構(gòu)的氧化鋯微米級氧化鋯噴涂粉末，該粉末可以用于等離子噴涂等相關(guān)工藝。課題組研發(fā)的納米氧化鋯材料開始在我國航空發(fā)動機和燃氣輪機熱震涂層等領(lǐng)域進行初步試驗。目前，納米氧化鋯材料已經(jīng)經(jīng)過了**發(fā)動機FWS**、艦船動力GT**、地面發(fā)電燃氣輪機QD70A、QD128 燃氣輪機、XX14、XX20 等型號的實際考核、驗證，并在空軍第三代X10、X11 等型號飛機上成功應(yīng)用。與北京鋼鐵研究總院合作，將納米氧化鋯團聚體材料，應(yīng)用于煙燃氣輪機納米涂層技術(shù)及應(yīng)用，開發(fā)出了煙、燃氣輪機熱端部件納米ZrO2熱障涂層，該涂層具有優(yōu)良的結(jié)合強度、隔熱、抗熱震性能，已成功應(yīng)用于PG6541燃氣輪機和YL14000A煙氣輪機熱端部件的實際應(yīng)用，使用壽命較傳統(tǒng)ZrO2涂層提高3倍以上。與貴州***公司合作，將納米氧化鋯材料粉末作為渦輪葉片熱障涂層陶瓷面層，經(jīng)入廠復(fù)驗檢查符合技術(shù)標準要求，經(jīng)生產(chǎn)試驗與后期使用考核。在 2011年通過中航工業(yè)相關(guān)單位組織的評審，并被制定為**系列發(fā)動機和**發(fā)動機熱障涂層陶瓷面層粉末原料提供單位。F***系列發(fā)動機是我國自主研發(fā)空軍第三代系列飛機的重要動力，目前已定形、并批量裝備部隊使用。解放軍第***工廠承擔F***系列發(fā)動機維修任務(wù)。中國人民解放軍***工廠在進行已使用300小時壽命F***發(fā)動機的維修任務(wù)過程中。我們還開發(fā)了氧化鋯靶材、高熵氧化鋯、高熵稀土鋯酸鹽等，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)完成了中試。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:科技創(chuàng)新重大專項獲得經(jīng)費:600.00萬元自籌資金:500.00萬元自籌資金來源:企業(yè)

本項目屬于電子信息功能材料技術(shù)領(lǐng)域。 特色及先進性：為了實現(xiàn)同一種單晶薄膜即可應(yīng)用于磁光器件，又可應(yīng)用于微波器件中，本項目提出了鉍镥鐵石榴石（BiLuIG）薄膜的設(shè)計體系，為了使其同時具有良好的磁光和微波特性，本項目很好的根據(jù)晶格匹配原則設(shè)計了材料配方，并選用無鉛液相外延技術(shù)，大大提高了薄膜的性能。本項目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國無大晶格常數(shù)摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術(shù)、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點科學(xué)問題。研究內(nèi)容包括：（1）BiLuIG薄膜材料的配方設(shè)計研究：基于四能級躍遷模型，并結(jié)合離子替代規(guī)律和多離子摻雜技術(shù)，尋找最佳配方；（2）液相外延單晶薄膜材料的工藝技術(shù)研究：包括薄膜均勻性、缺陷控制、無鉛配方、生長速率和薄膜鏡面條件控制等；（3）材料在器件中的驗證研究，設(shè)計制備平面波導(dǎo)型磁光開關(guān)對材料磁光性能的驗證。 技術(shù)指標：（1）建成了我國第一條大尺寸磁光單晶薄膜液相外延的生產(chǎn)線，最大尺寸達到3英寸，單面薄膜厚度達到1μm－20μm。（2）單晶薄膜具體微波和磁光參數(shù)：4πMs=1500-1750Gs，△H=0.6-2.0Oe，Θf≥1.6-2.1度/μm＠633nm。（3） 掌握了進行單晶薄膜材料在磁光和微波器件中的設(shè)計、制備和測試工作。 促進科技進步作用意義：本項目突破了我國在3英寸石榴石系列單晶體材料以及相關(guān)器件研究上的瓶頸技術(shù)，獲得了高法拉第效應(yīng)和低鐵磁共振線寬的大尺寸高質(zhì)量石榴石單晶薄膜材料。滿足了國內(nèi)在磁光、微波及毫米波集成器件方面對石榴石系晶體材料的需求，擺脫了完全依賴進口、受制于人的不利局面。該項目研制的材料已提供給中電集團41所、美國Delaware大學(xué)、天津大學(xué)、中國工程物理研究院、深圳市通能達電子科技有限公司（中電九所下屬）、陜西金山電器有限公司（4390廠）等單位使用，并為中電集團9所、33所等單位提供批量樣品，用于制備磁光和微波器件，受到好評。

隨著電子設(shè)備的日趨微型化、高頻化及高密度集成化，設(shè)備內(nèi)部的傳導(dǎo)干擾和電磁輻射干擾等問題尤為突出，引發(fā)出的一系列電磁兼容和設(shè)備可靠性問題亟待解決。采用寬帶輕質(zhì)高效吸波材料是解決電磁兼容的必由之路。 電子科技大學(xué)研制的泡沫和蜂窩系列化寬帶輕質(zhì)高效吸波材料具有低頻吸收性能好、重量輕、吸收頻段寬等特點。材料系列厚度范圍：6mm~55mm；應(yīng)用頻率：2GHz~18GHz，可擴展到0.5GHz~40GHz；吸收率5dB~30dB；體密度：0.07g/cm3~0.12g/cm3。 與美國Laird公司產(chǎn)品相比，在相同厚度的情況下，電子科技大學(xué)研制的FLXB-20泡沫吸波材料，面密度降低30%，達到1.4kg/m2，2GHz~4GHz頻段內(nèi)吸收率由5dB提高到10dB；FWXB-12蜂窩吸波材料，吸收率大于10dB，帶寬由7~18GHz拓寬到4~18GHz，同時面密度降低40%，達到1.5kg/m2。該成果在材料低頻吸收率及面密度等技術(shù)指標方面達到國際領(lǐng)先水平。 電子科技大學(xué)研制的FLXB泡沫和FWXB蜂窩兩類寬帶輕質(zhì)高效吸波材料已在基站天線系統(tǒng)及手機測試箱抗電磁干擾領(lǐng)域得到批量應(yīng)用（應(yīng)用單位包括華為技術(shù)、中興通訊、摩比天線、愛立信等），通訊行業(yè)對吸波材料的需求日趨明顯，尤其是對低頻段性能的要求尤為重要，年需求量在20000平方米以上，具有重要的社會效益和十分廣闊的市場應(yīng)用前景。

成果描述：研發(fā)的抗直流偏置低溫燒結(jié)鐵氧體材料主要參數(shù)滿足： 燒結(jié)溫度：900度 磁導(dǎo)率：70±10% 磁導(dǎo)率下降到70%時可承載磁場H70%＞750 A/m 性能還可根據(jù)用戶需求適當調(diào)節(jié)市場前景分析：該材料可廣泛應(yīng)用與LTCC大功率和抗大直流偏置的片式功率電感的研發(fā)，市場前景非常好。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：國內(nèi)目前僅有一家山東的公司在研發(fā)生產(chǎn)同類型的材料，但其生產(chǎn)材料已全部被深圳順絡(luò)電子包銷，不對外銷售。本成果研發(fā)的材料抗直流偏置特性比山東這家公司略有提升，且性能穩(wěn)定，已完成中試，可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。