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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。

何鳳課題組實現(xiàn)了有機太陽能電池效率和穩(wěn)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(zhuǎn)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(nèi)調(diào)節(jié)分子的能級結(jié)構(gòu)，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(diào)節(jié)材料的薄膜穩(wěn)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(yè)生產(chǎn)過程中能夠大大節(jié)約成本，有利于太陽能電池的批量生產(chǎn)和商業(yè)化推廣。

1、對現(xiàn)有水泥基透水制品在，鋪裝/生產(chǎn)養(yǎng)護過程中存在易泛堿等技術(shù)問題，提供解決方案進行針對性改善。2、通過優(yōu)化技術(shù)設(shè)備參數(shù)，合理增加/調(diào)整工藝流程等措施，提供現(xiàn)澆有機/復(fù)合砂基透水路面的鋪設(shè)工藝技術(shù)。

棉鈴蟲重組病毒殺蟲劑施用安全，對人畜無害, 無殘毒, 保護了人類健康。重組病毒殺蟲劑不會造成土壤和水源污染，利用它逐步地取代化學(xué)農(nóng)藥, 是逐漸消除化學(xué)農(nóng)藥殘毒，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境, 使農(nóng)業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的根本途徑, 社會效益、生態(tài)效益顯著。由于病毒感染的專一性, 不會危害人類，不會危及有益昆蟲及其它有益的動植物, 保護了人類賴以生存的地球環(huán)境, 維護了生態(tài)平衡。 國內(nèi)外專家預(yù)測到21世紀初生物農(nóng)藥將占市場的20－30％。棉鈴蟲是一種世界性的雜食害蟲，也是我國農(nóng)業(yè)的重要害蟲，全國受害作物面積近1億畝。當(dāng)前棉鈴蟲對各種化學(xué)農(nóng)藥均產(chǎn)生了很高的抗性，單純依靠化學(xué)農(nóng)藥，已很難控制該類害蟲。化學(xué)農(nóng)藥超量應(yīng)用引起的中毒事故，已經(jīng)造成了嚴重的社會問題。我國目前棉鈴蟲病毒殺蟲劑的防治面積僅占棉花種植面積的0.25%-1% (200萬畝)，缺口很大，具有極大的市場潛力。    該項目開發(fā)生產(chǎn)的生物殺蟲劑不是傳統(tǒng)的野生棉鈴蟲病毒，而是經(jīng)過二次重組，而且具有高效殺蟲效果的重組的棉鈴蟲病毒HaSNPV-CathL。它的特點是缺失egt基因并插入蝎毒基因。重組棉鈴蟲病毒的田間試驗結(jié)果表明雙重重組棉鈴蟲病毒處理的小區(qū)蕾鈴被害率低于野生型病毒處理的小區(qū)，最終棉花的產(chǎn)量也比野生型病毒處理的小區(qū)高20％。    重組棉鈴蟲病毒作為殺蟲劑的工業(yè)化生產(chǎn)，國內(nèi)采用“人工飼養(yǎng)的幼蟲――多角體病毒感染”的傳統(tǒng)工藝，此法生產(chǎn)時間長、耗人力，產(chǎn)品中含有的微生物、大量昆蟲角皮及昆蟲蛋白等對人體有危害。本項目以以色列的工作為基礎(chǔ)采用離體病毒培養(yǎng)“重組棉鈴蟲細胞－重組棉鈴蟲病毒”體系開發(fā)了無血清昆蟲細胞培養(yǎng)的桿狀病毒殺蟲劑的大規(guī)模生產(chǎn)過程。這不僅克服傳統(tǒng)方法的缺點， 而且降低重組棉鈴蟲病毒殺蟲劑生產(chǎn)成本。

基于前期關(guān)于雙齒導(dǎo)向基團輔助的C-H鍵活化策略，利用氨基酸作為母體結(jié)構(gòu)，設(shè)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(yīng)的手性Ir(III)催化劑。在該催化劑的作用下，可以精準調(diào)控二噁唑酮類化合物分子內(nèi)的C(sp3)-H鍵胺化反應(yīng)，以大于99%ee實現(xiàn)γ-內(nèi)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(jié)構(gòu)進行分析，作者發(fā)現(xiàn)該類手性Ir(III)催化劑中的五甲基環(huán)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(guī)則的溝狀手性空腔，金屬中心處于手性空腔的內(nèi)部，從而使其具有優(yōu)異的立體控制能力。通過與韓國高等技術(shù)研究院的SukbokChang教授合作進行計算化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)手性控制的關(guān)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。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設(shè)計了系列具有“富集”效應(yīng)的納米催化劑，結(jié)合流動電解池的合理設(shè)計，成功實現(xiàn)了二氧化碳到目標產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化。相關(guān)工作在線發(fā)表于近期的《德國應(yīng)用化學(xué)》和《美國化學(xué)會志》。二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)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(xiàn)有的各種二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)中，電催化二氧化碳還原技術(shù)具有可在常溫常壓下進行、能夠?qū)崿F(xiàn)人為閉合碳循環(huán)等優(yōu)點，成為一種具有應(yīng)用前景的方法。當(dāng)前，通過更高效催化劑的理性設(shè)計與可控合成，實現(xiàn)二氧化碳電還原技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)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(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結(jié)構(gòu)。模擬表明這種半導(dǎo)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(yōu)于其他過渡金屬硫?qū)倩镫姶呋瘎３死眉{米多針尖的“近鄰效應(yīng)”實現(xiàn)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(yīng)”來富集反應(yīng)中間體，實現(xiàn)二氧化碳到多碳燃料的高效率轉(zhuǎn)化。以上研究表明二氧化碳電還原反應(yīng)中催化劑納米結(jié)構(gòu)設(shè)計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應(yīng)”可有效增強關(guān)鍵中間體的吸附，從而推動反應(yīng)高效率運行。這種新的設(shè)計理念為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699

該研究主要通過銠催化的不對稱轉(zhuǎn)移氫化非對映選擇性地構(gòu)筑兩種氨基氯代醇2和3（上圖），然后經(jīng)過簡單的堿處理過程可得到關(guān)鍵的氨基環(huán)氧中間體。與此前一些還原策略相比較，該合成方法極大地提高了合成效率和非對映選擇性(轉(zhuǎn)化數(shù)TON高達4900，非對映選擇性高達99:1)。從這兩個關(guān)鍵中間體出發(fā)可以合成一系列的抗HIV蛋白酶抑制劑類藥物，例如阿扎那韋(Ataz

近日，南方科技大學(xué)機械與能源工程系助理教授鄧輝研究團隊在機械制造領(lǐng)域頂級期刊International Journal of Machine Tools and Manufacture上發(fā)表最新研究成果，提出了一種基于電化學(xué)各向同性刻蝕輪廓包絡(luò)原理的金屬材料普適性拋光加工技術(shù)。鄧輝介紹，此項研究所提出的刻蝕輪廓包絡(luò)拋光技術(shù)避免了使用傳統(tǒng)拋光工藝所不可或缺的剛性工具，因此該技術(shù)不存在“刀具干涉”問題，可以加工具有復(fù)雜外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的金屬零件，加工效率高且加工后表面無殘余應(yīng)力。此外，由該技術(shù)的加工原理可知，這一技術(shù)適用于絕大部分的金屬材料，具有較強的通用性。未來，這一技術(shù)有望在航空航天和汽車零部件等領(lǐng)域投入應(yīng)用，也可解決3D打印金屬零件的后處理難題。

我國湖泊水庫近在近20年來富營養(yǎng)化發(fā)展速度相當(dāng)快，藻類爆發(fā)日趨頻繁，已經(jīng)嚴重影響到了飲用水水質(zhì)。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(xiàn)象也是典型的半封閉性水域的富營養(yǎng)化。曝氣富氧和種植水生植物是修復(fù)富營養(yǎng)化水體的有效技術(shù)，但是常規(guī)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(fù)效率低下。前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(fù)好養(yǎng)微生物和浮游動物的活力。本課題針對富營養(yǎng)化水體，采用微納米氣泡富氧技術(shù)與水生植物種植技術(shù)相結(jié)合的方式，根據(jù)不同的水質(zhì)條件（水庫、黑臭河道）調(diào)控相應(yīng)的微納米氣泡的應(yīng)用方式及條件，結(jié)合種植適宜的水生植物，促進植物根系發(fā)展提高冬季氮磷去除效率，從而實現(xiàn)水體的高效凈化。通過對修復(fù)過程中的水質(zhì)變化規(guī)律和微生物演替規(guī)律進行動態(tài)監(jiān)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(fù)效果的映射關(guān)系，用以指導(dǎo)該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。 我國湖泊水庫近在近20年來富營養(yǎng)化發(fā)展速度相當(dāng)快，藻類爆發(fā)日趨頻繁，已經(jīng)嚴重影響到了飲用水水質(zhì)。上海地處平原，河道水流緩慢，近年來“黑臭河道”現(xiàn)象日益嚴重，黑臭異味的根源是半封閉性水域的富營養(yǎng)化，外源污染物的過量輸入超越了水體的環(huán)境容量。封閉性和半封閉性富營養(yǎng)化問題亟待解決，本項目擬開發(fā)的環(huán)保綠色高效的修復(fù)技術(shù)具有廣闊的市場前景。