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1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復(fù)合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn) 了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、 ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為 0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復(fù)合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結(jié)構(gòu)。

作為一種高熵可再生能源，不規(guī)則海洋波浪能量是一種很有前途的可持續(xù)能源，正受到全世界的廣泛關(guān)注。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達200公斤/年以上）。 采用機械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達0.2 S/cm、導(dǎo)

Ti3C2Tx-MXene是一種新型的二維納米材料，該材料具有良好的金屬導(dǎo)電性、親水性、大比表面積及豐富的表面修飾基團等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在催化、電化學(xué)傳感領(lǐng)域。

我校毛昌杰教授團隊以二維過渡金屬碳化物（Ti3C2Tx-MXene）為金屬源合成金屬有機框架納米材料（Ti3C2Tx-PMOF），并成功將其應(yīng)用于電致化學(xué)發(fā)光生物傳感領(lǐng)域。

本發(fā)明公開了一種帶有多孔泡沫金屬換熱結(jié)構(gòu)的太陽能光伏光熱集熱器，該集熱器采用上下雙冷卻通道結(jié)構(gòu)，并結(jié)合多孔泡沫金屬層(6)進行換熱強化，降低了太陽能光伏元件的溫度，提高光伏元件發(fā)電效率，同時將太陽能光伏元件所產(chǎn)生的大量熱量及時傳遞給冷卻氣體，冷卻氣體從集熱器出氣口(11)排出后可以用于預(yù)熱、干燥或者室內(nèi)供暖等用途。本發(fā)明所使用的泡沫金屬具有高熱導(dǎo)率及高比表面積，可以有效地改善傳統(tǒng)太陽能光伏光熱集熱器的冷卻效率，并且采用下進上出的流式，使得換熱過程接近逆流換熱，換熱效率達到最高。

主要作了以下幾方面探索： 在低維納米結(jié)構(gòu)的合成、納米光電器件制造與性能分析方面有良好的研究基礎(chǔ)。在納米光電器件方面，長期從事納米光電器件的研究與開發(fā)，已經(jīng)成功地合成了一系列納米結(jié)構(gòu)以及它們異質(zhì)和復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，如TiO2、ZnO、ZnS、ZnS/ZnO 等，并在此基礎(chǔ)上制造了基于單個納米結(jié)構(gòu)的光電器件，測試了其性能。其中發(fā)表在國際頂尖一區(qū)期刊《Advanced Materials》上的論文被美國加州大學(xué)、中科院重點實驗室、澳大利亞昆士蘭大學(xué)等相關(guān)課題組報道，被《Nature Communications》、 《Advanced Materials》、《Advanced Function Materials》、《Scientific Reports》等國際著名刊物引用達 123 次；發(fā)表在國際頂尖一區(qū)期刊《Advanced FunctionMaterials》上的論文被北京大學(xué)、清華大學(xué)、香港理工大學(xué)、臺灣國立大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)、日本東北大學(xué)、美國華盛頓大學(xué)等國際名校相關(guān)課題組報道，被《Advanced Materials》、《Advanced FunctionMaterials》、《Scientific Reports》、《Energy & Environmental Science》等國際著名刊物引用達 62 次。 在YBa2Cu3O7-δ/ La1-xCaxMnO3氧化物超導(dǎo)與鐵磁雙層結(jié)構(gòu)中，觀察到磁相關(guān)的近鄰和耦合效應(yīng)。證明了超導(dǎo)層中的邁斯納電流與磁層耦合提供的磁場之間存在的相互作用，并明確了來自于超導(dǎo)層的空穴電荷傳輸?shù)椒磋F磁層內(nèi)，使得在靠近超導(dǎo)層的反鐵磁薄層內(nèi)電荷的重新分布，進而發(fā)生了鐵磁性轉(zhuǎn)變的物理機制。在錳氧化物和銅氧化物組成的鐵磁/超導(dǎo)/鐵磁/反鐵磁異質(zhì)結(jié)中觀察到大的負磁阻峰，這是在接近超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度附近的混合態(tài)所具有的獨特現(xiàn)象，是自旋相關(guān)的界面散射的實驗證據(jù)；另外，我們還發(fā)現(xiàn)該類氧化物鐵磁/超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)中系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)磁阻峰即隨溫度變化，其磁阻峰發(fā)生正、負性逆轉(zhuǎn)的奇特效應(yīng)，這是YBa2Cu3O7-δ正磁阻和La0.7Sr0.3MnO3負磁阻相互競爭的結(jié)果。其次，利用飛秒激光泵浦探測技術(shù)對YBCO/LCMO 異質(zhì)結(jié)進行了泵浦探測，觀測了低溫下鐵磁序和超導(dǎo)序的競爭情況，為進一步研究 YBCO/LCMO 的近鄰效應(yīng)打下了基礎(chǔ)。 在 具 有 不 同YSZ(yttria-stabilized zirconia) 摻 雜 量 的YBCO/YSZ 準(zhǔn)多層膜中觀察到 YSZ 摻雜薄膜發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致了具有納米數(shù)量級鈣鈦礦異質(zhì)相BaZrO3粒子的形成。BaZrO3粒子的形成促使了晶格的不匹配以致沉積中形成了c-軸關(guān)聯(lián)的缺陷。角度相關(guān)的J c (H,T)在 H//c區(qū)域附近出現(xiàn)的二次峰揭示了c-軸關(guān)聯(lián)缺陷的存在。基于各向異性磁通釘扎理論，我們分離了各向同性釘扎和各向異性釘扎對臨界電流密度的貢獻。分析表明所研究的準(zhǔn)多層膜中產(chǎn)生了各向異性的缺陷，由此形成強釘扎中心，使得準(zhǔn)多層膜在高場下仍具有較高的臨界電流密度。 應(yīng)用唯象含時Ginzburg-Landau 理論并使用有限元方法研究了二維、三維介觀超導(dǎo)體的渦旋態(tài)性質(zhì)。對于具有不同形狀和不同方向外場作用下的介觀超導(dǎo)體中觀察到了渦旋管交叉纏繞現(xiàn)象。其次，通過對電流驅(qū)使下的含弱連接的介觀超導(dǎo)帶的分析，觀察到了介觀超導(dǎo)帶磁化強度隨時間的周期性變化。另外,在我們所研究的小超導(dǎo)環(huán)中出現(xiàn)了穩(wěn)定多渦旋態(tài)。隨著內(nèi)半徑的增長,我們發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定基態(tài)的(l:L)和(2:L)多渦旋態(tài)現(xiàn)象。 該項目已獲上海市自然基金項目立項支持。

本發(fā)明公開了一種二維層狀二硫化鉬薄膜的光探測器及制備工 藝，光探測器包括從上之下依次排列的電極結(jié)構(gòu)、多個層狀二硫化鉬 薄膜以及襯底；電極結(jié)構(gòu)為電極、主支、分支三部分，相鄰主支之間 和相鄰分支之間的間距為二硫化鉬薄膜的平均大小，起到并聯(lián)二硫化 鉬薄膜、增大光敏面積的作用。二硫化鉬薄膜的生長采用化學(xué)氣相沉 積(CVD)的方法，硅片作為襯底，MoO3 粉末作為鉬源，硫粉作為硫源， 通過控制鉬源與襯底之間的間距、硫蒸氣進入反應(yīng)的時間和反應(yīng)溫度， 制備得到大面積的層狀二硫化鉬薄膜。使用該方法制備層狀二硫化鉬

本發(fā)明公開了一種二維層狀二硫化鉬薄膜的光探測器及制備工 藝，光探測器包括從上之下依次排列的電極結(jié)構(gòu)、多個層狀二硫化鉬 薄膜以及襯底；電極結(jié)構(gòu)為電極、主支、分支三部分，相鄰主支之間 和相鄰分支之間的間距為二硫化鉬薄膜的平均大小，起到并聯(lián)二硫化 鉬薄膜、增大光敏面積的作用。二硫化鉬薄膜的生長采用化學(xué)氣相沉 積(CVD)的方法，硅片作為襯底，MoO3 粉末作為鉬源，硫粉作為硫源， 通過控制鉬源與襯底之間的間距、硫蒸氣進入反應(yīng)的時間和反應(yīng)溫度， 制備得到大面積的層狀二硫化鉬薄膜。使用該方法制備層狀二硫化鉬