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聚噻吩/酞菁納米復合材料用作鈣鈦礦太陽能電池高效空穴傳輸材料
能源與環境問題是目前人類面臨的兩個重大危機，也是科研工作者關注的重點領域。鈣鈦礦太陽能電池以其獨特的物理性質、醒目的光電轉化效率和良好的工業應用前景等特點，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(穩定性)等問題是其走向工業化應用急待解決的課題。現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構化合物(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定性。所以一直以來研究人員希望尋找更加廉價和穩定的空穴傳輸材料來替代傳統材料。 酞菁銅是一種具有優異光電特性的廉價小分子半導體材料。但其有機溶解性比較差，不利于廉價液相工藝規模制備光電器件。許宗祥課題組從分子設計層面出發，開發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化的高分子材料聚噻吩復合，開發出了具備更高載流子遷移速率及環境穩定性的空穴傳輸材料，實現溶液法制備出光電轉換效率為16.61%的鈣鈦礦太陽能電池，效率高于傳統商業化的螺二芴結構化合物(spiro-OMeTAD)。同時器件的穩定性大幅度提高。
南方科技大學
2021-04-13
氯取代策略實現高效率和高穩定性的聚合物太陽能電池
何鳳課題組實現了有機太陽能電池效率和穩定性的雙重提高。目前何鳳課題組研制的氯取代聚合物太陽能電池能量轉換效率達到11.2％，是富勒烯類有機太陽能電池體系最高效率之一。 何鳳教授介紹，氯原子具有較強的電負性和原子半徑，能夠在更大的范圍內調節分子的能級結構，提高有機太陽能電池的開路電壓和效率。同時，氯原子在外圍有空的3d軌道，可以賦予電子單元或共軛體系更強的相互作用，同時可通過這種強的分子間相互作用有效地調節材料的薄膜穩定性，使其器件使用壽命長于其他太陽能電池。 此外，氯取代策略在合成上相對容易而且原材料價格較低，因此在工業生產過程中能夠大大節約成本，有利于太陽能電池的批量生產和商業化推廣。
南方科技大學
2021-04-13
技術需求：SKD超能水泥、SKD高效堵漏材料、SKD壓漿料和灌漿料等系列產品的研發
1、對現有水泥基透水制品在，鋪裝/生產養護過程中存在易泛堿等技術問題，提供解決方案進行針對性改善。2、通過優化技術設備參數，合理增加/調整工藝流程等措施，提供現澆有機/復合砂基透水路面的鋪設工藝技術。
江西省盛三和防水工程有限公司
2021-10-29
基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數控機床加工相比還能有效降低企業設備采購與維護成本。 應用領域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業 技術指標： ？ 實現直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； ？ 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
電子科技大學
2021-04-10
基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數
電子科技大學
2021-04-10
新型手性Ir(III)催化劑誘導的分子內碳氫鍵氨基化反應-γ-內酰胺的高效構筑
基于前期關于雙齒導向基團輔助的C-H鍵活化策略，利用氨基酸作為母體結構，設計合成了一類含有8-氨基喹啉基團的新型手性配體（QAAligands），并制備了相應的手性Ir(III)催化劑。在該催化劑的作用下，可以精準調控二噁唑酮類化合物分子內的C(sp3)-H鍵胺化反應，以大于99%ee實現γ-內酰胺的高效不對稱合成。該類新型催化劑具有一定的類酶特性，可以容忍大量水的存在，并且水的存在對于特定底物具有明顯的促進效果。通過對催化劑的單晶結構進行分析，作者發現該類手性Ir(III)催化劑中的五甲基環戊二烯基(Cp*)，8-氨基喹啉（AQ）和鄰苯二甲酰胺（NPhth）組成了一個規則的溝狀手性空腔，金屬中心處于手性空腔的內部，從而使其具有優異的立體控制能力。通過與韓國高等技術研究院的SukbokChang教授合作進行計算化學的研究發現手性控制的關鍵因素是底物中的C-H鍵與NPhth基團存在多個C-H/π弱相互作用。
南開大學
2021-04-10
中國科學技術大學研制出二氧化碳電還原高效催化劑
近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設計了系列具有“富集”效應的納米催化劑，結合流動電解池的合理設計，成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。相關工作在線發表于近期的《德國應用化學》和《美國化學會志》。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現人為閉合碳循環等優點，成為一種具有應用前景的方法。當前，通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，實現二氧化碳電還原技術走向工業化應用成為研究重點與難點。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數調節，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結構。模擬表明這種半導體材料尖端曲率半徑減小會引起尖端附近的電場強度增大，從而增強鉀離子在電極附近的富集。流動電解池測試表明，這種催化劑性能大大優于其他過渡金屬硫屬化物電催化劑。除了利用納米多針尖的“近鄰效應”實現對目標離子的富集外，研究團隊進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。以上研究表明二氧化碳電還原反應中催化劑納米結構設計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應”可有效增強關鍵中間體的吸附，從而推動反應高效率運行。這種新的設計理念為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699
中國科學技術大學
2021-04-11
基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
成果簡介： 國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數控機床加工相比還能有效降低企業設備采購與維護成本。 應用領域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業 技術指標： 實現直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
電子科技大學
2017-10-23
針對富營養化水體的微納米氣泡強化富氧和水生植物種植的高效耦合修復技術
我國湖泊水庫近在近20年來富營養化發展速度相當快，藻類爆發日趨頻繁，已經嚴重影響到了飲用水水質。上海地處平原，河道水流緩慢，近年來日益嚴重的“黑臭河道”現象也是典型的半封閉性水域的富營養化。曝氣富氧和種植水生植物是修復富營養化水體的有效技術，但是常規大氣泡富氧方式富氧效率低，容易造成底泥擾動反而加重水體污染；水生植物在冬季修復效率低下。前期研究結果發現微納米氣泡具有比表面積大、上浮速度慢的特點，可以改善下層水體的溶解氧濃度，恢復好養微生物和浮游動物的活力。本課題針對富營養化水體，采用微納米氣泡富氧技術與水生植物種植技術相結合的方式，根據不同的水質條件（水庫、黑臭河道）調控相應的微納米氣泡的應用方式及條件，結合種植適宜的水生植物，促進植物根系發展提高冬季氮磷去除效率，從而實現水體的高效凈化。通過對修復過程中的水質變化規律和微生物演替規律進行動態監測，觀察不同微納米氣泡的實施條件對水生植物的生長和根際微生物變化的影響，探索微生物群落特征與水體修復效果的映射關系，用以指導該技術的推廣和應用。 我國湖泊水庫近在近20年來富營養化發展速度相當快，藻類爆發日趨頻繁，已經嚴重影響到了飲用水水質。上海地處平原，河道水流緩慢，近年來“黑臭河道”現象日益嚴重，黑臭異味的根源是半封閉性水域的富營養化，外源污染物的過量輸入超越了水體的環境容量。封閉性和半封閉性富營養化問題亟待解決，本項目擬開發的環保綠色高效的修復技術具有廣闊的市場前景。
同濟大學
2021-04-11
關于發布多物理場高效飛行科學基礎與調控機理重大研究計劃2023年度項目指南的通告
國家自然科學基金委員會現發布多物理場高效飛行科學基礎與調控機理重大研究計劃2023年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。
中國自然科學基金委員會
2023-07-31