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本發(fā)明涉及鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其在可見光降解有機(jī)污染物中的應(yīng)用。采用的技術(shù)方案是：鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑，其制備方法如下：將鈦酸丁酯在攪拌下緩慢滴入乙醇和冰乙酸混合溶液中，攪拌均勻后，逐滴加入氫氟酸溶液，攪拌形成透明混合溶液A；將氨水與乙醇混合，加入硝酸鈰，調(diào)節(jié)pH至2，配成溶液B；將溶液B緩慢滴入溶液A中，得到均勻透明溶膠；在空氣中放置陳化，得到固體凝膠；干燥后研磨成粉末，置于馬弗爐中400～500℃，焙燒40 min～1.5 h，得到鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑。合成方法簡單的，穩(wěn)定的，形成催化效率高的非金屬和金屬三摻雜二氧化鈦光催化劑。多元素共摻雜催化劑得到的產(chǎn)物在粒徑、形貌上與對比單摻雜或雙摻雜有較大的不同，多元素共摻雜能大幅度提高催化劑的催化活性，給催化劑的物理性質(zhì)帶來很多優(yōu)點(diǎn)，如粒徑變小，表面積增大，表面具有特殊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是為了擴(kuò)大TiO2的可見光響應(yīng)范圍，減小電子和空穴的復(fù)合，從而提高TiO2對太陽能的利用率，提高其可見光催化活性，因此本發(fā)明對TiO2表面進(jìn)行修飾，提供一種在可見光作用下，光催化效果好的鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其制備方法。采用鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化照射的方法處理雙酚A廢水，使其降解率達(dá)到99%以上，不完全降解率低于0.5%。

針對載流子表界面復(fù)合的問題，研究團(tuán)隊(duì)通過在氮化鉭薄膜上下界面分別修飾p型的Mg:GaN層和n型的In:GaN層，一方面鈍化氮化鉭薄膜的界面缺陷，另一方面通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提升界面載流子分離能力，實(shí)現(xiàn)了最高為3.46%的ABPE，這是目前基于氮化鉭光陽極的最高效率值（圖）。將體相和界面載流子管理策略相結(jié)合，有望進(jìn)一步提升氮化鉭光陽極的效率。

帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進(jìn)行性、運(yùn)動(dòng)障礙性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達(dá)大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在體內(nèi)脫羧酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟桶罚瑥亩委熍两鹕。Ｒ姷闹委熍两鹕〉乃幬锒酁?L-dopa 及其與其他藥物的復(fù)合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強(qiáng)暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。 來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉(zhuǎn)化為 L-dopa，反應(yīng)單向進(jìn)行，產(chǎn)物均為 L 型，且該酶不會(huì)進(jìn)一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應(yīng)速率慢，到目前文獻(xiàn)報(bào)道的最高產(chǎn)率為 12.5g/L，并不能實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。 前期本實(shí)驗(yàn)室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進(jìn)行改造，已獲得從葡萄糖發(fā)酵生成 L-酪氨酸高產(chǎn)大腸桿菌菌株，發(fā)酵水平僅次于美國麻省理工學(xué)院與美國杜邦合作文獻(xiàn)報(bào)道的 L-酪氨酸發(fā)酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進(jìn)行突變改造，獲得了一催化反應(yīng)速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎(chǔ)上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養(yǎng) 38 小時(shí)轉(zhuǎn)化生成左旋多巴產(chǎn)率即可達(dá) 50g/L 以上，且培養(yǎng)發(fā)酵簡單易行為世界上首個(gè)采用此法可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的左旋多巴生產(chǎn)路線。目前左旋多巴市場價(jià)格約為50 萬/噸，此法生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于左旋多巴市場價(jià)格。

該研究團(tuán)隊(duì)在黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)創(chuàng)新性地采用隔溝覆膜和免耕相結(jié)合的方法，增加雨水入滲的同時(shí)從時(shí)間和空間尺度實(shí)現(xiàn)地膜減量1/3至1/2。

基于上述挑戰(zhàn)，安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院畢紅教授課題組首次采用金屬鎳摻雜碳點(diǎn)（Ni-CDs）作為尿素電氧化的催化劑。

遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院實(shí)踐基地功能從單一滿足大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐需求不斷向同時(shí)滿足校企-企企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需要轉(zhuǎn)型，為校企協(xié)同、產(chǎn)教融合“2+1+1”人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進(jìn)行性、運(yùn)動(dòng)障礙性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達(dá)大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在體內(nèi)脫羧酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟桶?，從而治療帕金森?。Ｒ姷闹委熍两鹕〉乃幬锒酁?L-dopa 及其與其他藥物的復(fù)合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強(qiáng)暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉(zhuǎn)化為 L-dopa，反應(yīng)單向進(jìn)行，產(chǎn)物均為 L 型，且該酶不會(huì)進(jìn)一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應(yīng)速率慢，到目前文獻(xiàn)報(bào)道的最高產(chǎn)率為 12.5g/L，并不能實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。前期本實(shí)驗(yàn)室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進(jìn)行改造，已獲得從葡萄糖發(fā)酵生成 L-酪氨酸高產(chǎn)大腸桿菌菌株，發(fā)酵水平僅次于美國麻省理工學(xué)院與美國杜邦合作文獻(xiàn)報(bào)道的 L-酪氨酸發(fā)酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進(jìn)行突變改造，獲得了一催化反應(yīng)速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎(chǔ)上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養(yǎng) 38 小時(shí)轉(zhuǎn)化生成左旋多巴產(chǎn)率即可達(dá) 50g/L 以上，且培養(yǎng)發(fā)酵簡單易行為世界上首個(gè)采用此法可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的左旋多巴生產(chǎn)路線。目前左旋多巴市場價(jià)格約為50 萬/噸，此法生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于左旋多巴市場價(jià)格。

南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所和地理與海洋科學(xué)學(xué)院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團(tuán)隊(duì)在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。未來全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來，人類活動(dòng)造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時(shí)，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應(yīng)），增加陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應(yīng)是造成近幾十年來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅(qū)動(dòng)因子之一。因此，在全球尺度定量化評估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時(shí)空變化格局，有助于準(zhǔn)確評估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢、降低未來氣候變化預(yù)測的不確定性十分重要。 盡管基于控制實(shí)驗(yàn)可以在葉片和冠層尺度對CO2施肥效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了的研究，但控制實(shí)驗(yàn)的數(shù)量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化得定量評估尚不清楚。長時(shí)間序列遙感觀測為全球CO2施肥效應(yīng)研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測數(shù)據(jù)，研制了1982-2015年全球新型植被指數(shù)（NIRv）數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其作為全球植被光合作用（總初級生產(chǎn)力，GPP）指示器的可行性；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了準(zhǔn)確評估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化特征，評價(jià)了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機(jī)構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測和全球陸地水儲(chǔ)量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時(shí)空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應(yīng)在近四十年呈現(xiàn)顯著的下降的趨勢；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯；在少部分地區(qū)CO2施肥效應(yīng)存在著上升的趨勢，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應(yīng)的下降趨勢，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。

基于平面光波光路(PLC)技術(shù)的各類光功能器件，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高速光網(wǎng)絡(luò)、高速光信號(hào)處理、大容量光互連節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備中光信號(hào)處理模塊的基礎(chǔ)。/lineInP基多量子阱PLC器件基于成熟的半導(dǎo)體工藝，以脊波導(dǎo)為基礎(chǔ)，具有體積小、功耗/損耗低、可靠性高、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，在國際上即將形成新的產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)。電子科學(xué)與工程學(xué)院光子學(xué)與光通信研究室順應(yīng)這一趨勢，潛心攻關(guān)，埋頭研究，歷時(shí)四年完成了InP多量子阱PLC單元器件理論與實(shí)驗(yàn)研究。在國內(nèi)首次建立了PLC光路設(shè)計(jì)和光學(xué)特性測試平臺(tái)，探索出國產(chǎn)化工藝加工途徑，取得多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成功地研制出InP基多量子阱PLC無源光子器件。包括光調(diào)制器/開關(guān)、可調(diào)式多模干涉耦合器、諧振腔濾波器、2×4分路器等，于2007年2月通過了教育部組織并主持的科技成果鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平。