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低成本、高性能的新穎熱電化合物的研究
隨著社會的發展與進步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經濟的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類能利用熱電效應，直接將熱能（包括太陽能、地熱、工業余熱等能量）轉換成電能的材料，由于熱電轉換技術便捷、環保等優勢，在車載冰箱、深空探測器電源等領域具有不可替代的地位，受到科學家們的高度重視。而探索發現低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領域基礎研究的重點，是一項面臨巨大挑戰的研究工作。 吳立明2004年發明了獨特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發現了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實現宏量合成。該材料擁有前所未見的獨特晶體結構：Cs+由類中國結形狀的Cu8Se8結構單元構筑的三維無限擴展結構，其中鑲嵌Cs+金屬陽離子。α-CsCu5Se3熱穩定性好，表現出典型晶態固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機制，這與具有類液態的熱傳導行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發現的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導致材料具有更強的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實現了功率因子200％的增長，達到8.17 μW/cm/K2，是目前報道的堿金屬富銅硫屬化合物中最高值；同時，理論研究表明，由于結構中的Cu–Se軟化學鍵和Cs+ 離子擾動作用，該材料具有很低的熱導率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優值ZT達到1.03（980 K）。進一步通過Sb摻雜優化熱電性能的研究發現：Sb3+的孤對電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導率進一步降低至0.40 W/m/K，熱電優值ZTmax提升到1.30。該工作系統深入研究了α-CsCu5Se3體系結構和熱電相關性能的關系，為低成本，高豐度，高性能硫屬化合物材料的設計探索研究邁出重要的一步。
北京師范大學
2021-04-10
一種高性能的球團礦粘結劑的制備方法
簡介：本發明公開了一種高性能的球團礦粘結劑的制備方法，屬于冶金球團粘結劑技術領域。本發明按質量比稱取膨潤土35?42份、活性石灰5?8份、聚乙二醇2?4份和聚酯樹脂2?3份混勻得混合物A；按質量比稱取粉煤灰1?2份、燒結礦篩下料5?9份和氧化鋯1份，與混合物A混勻得混合物B；按質量比稱取淀粉4?7份、食鹽1?3份、聚氨基甲酸酯1?3份和酚醛樹脂2?4份混勻得混合物C；混合物B與混合物C混勻后即得粘結劑。本發明的一種高性能的球團礦粘結劑的制備方法，將鋼鐵企業的廢物資源化利用，且燒殘率低，使球團礦的冶金性能得到改善，入爐礦石的品位提高，且減少了高爐煉鐵冶煉的渣量，燃耗降低，具有良好的經濟效益。
安徽工業大學
2021-04-11
用于金屬鋁板表面防腐的有機-無機復合溶膠的制備方法
本發明涉及溶膠的制備,旨在提供一種用于金屬鋁板表面防腐的有機-無機復合溶膠的制備方法。包括:在攪拌下將正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一種加入氨氣的飽和醇溶劑中,然后加入水,在60℃下反應;然后在攪拌下再加入Al(OH)3溶膠,50℃陳化24小時;再將含二價鋅離子的鋅鹽與酸混合制備成雙組分催化劑,并在攪拌下加入調節pH值為1～5;攪拌后將有機硅氧烷加入該溶膠中反應,制得適用于金屬鋁板防腐的復合溶膠。本發明增加了涂層與金屬鋁板的附著力,為涂層的硬度和柔韌性提高提供了基礎;使反應產物形成一定分子量的線型結構而非柔韌性較差的體型結構,從而提高涂層的柔韌性。
浙江大學
2021-04-11
pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法
本發明涉及環境敏感型的高分子材料領域，旨在提供一種pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法。該方法是將N-烷基丙烯酰胺類單體、含叔胺基團的雙鍵化合物和引發劑在無水溶劑1,4－二氧六環或四氫呋喃中，無氧條件下進行自由基共聚反應；采用乙醚或石油醚為沉淀劑提取二元共聚物，經離心分離后真空干燥至恒重；將所得二元共聚物配制成水溶液，加入多鹵代烷烴化合物，在40-70°C恒溫攪拌；純化后加入有機陽離子鹽類化合物，室溫下恒溫攪拌即得pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠。該制備方法簡單易控，得到的微水凝膠具有pH和溫度雙重敏感性，引入了聚離子液體的優良特性，純度高、穩定性好，溶脹率大，適合在藥物可控緩釋和傳感器等領域的應用。
浙江大學
2021-04-11
小腦皮層對感覺信息傳遞機制的研究再獲新的進展
延邊大學細胞功能研究中心主任、生理學與病理生理學教研部學科帶頭人邱德來教授帶領的團隊在哺乳動物小腦皮層感覺信息傳遞與整合機制研究方面又取得了新進展， 小腦皮層由分子層、浦肯野細胞層和顆粒細胞層組成，主要參與運動學習與運動調節功能。分子層內主要存在二類中間神經元即籃狀細胞和星型細胞，它們分別與浦肯野細胞的胞體和樹突形成突觸聯系，通過釋放抑制性神經遞質（GABA）對浦肯野細胞產生環胞體抑制和樹突抑制。由于分子層中間神經元和浦肯野細胞都同時接受由平行纖維傳來的信息，因此，傳統理論認為外部信息傳入小腦皮層引起浦肯野細胞先興奮后抑制。本團隊前期研究發現感覺刺激導致浦肯野細胞抑制并伴有動作電位停頓現象，只有在阻斷ＧＡＢＡＡ受體活性后感覺刺激才可以誘發浦肯野細胞興奮（PLoS ONE, 6(7): e22752, 2011）。近期研究表明感覺刺激誘發浦肯野細胞完全抑制的原因是：分子層中間神經元對感覺刺激的反應速度比浦肯野細胞快而敏感，因此，在浦肯野細胞沒有達到興奮閾值之前，中間神經元首先興奮，產生動作電位，導致浦肯野細胞產生環胞體和樹突抑制，說明傳統理論存在嚴重缺陷。本研究成果在世界上首次證明并闡述了中間神經元（尤其是籃狀細胞）在感覺信息傳遞中的重要地位，必將引起學術界對小腦皮層分子層中間神經元在小腦運動學習與運動調節功能中的作用產生一個全新的認識，對今后有關小腦皮層中間神經元的研究產生深遠的影響，使我國在小腦皮層感覺信息突觸傳遞與運動調節理論方面的研究走在了世界的前列，也使我們的在體膜片鉗技術得到了世界學術界的進一步認可。
延邊大學
2021-02-01
可顯著提高對惡行腫瘤的治療效果的納米藥物
近日，西南交通大學材料科學與工程學院周紹兵教授團隊在腫瘤靶向治療方面取得重大進展，成果發表在《Advanced Materials》，該期刊是工程與計算大學科、材料與化學大領域的頂級期刊，在國際材料領域享譽盛名！該期刊接收與材料領域相關的頂尖科研成果，其接收率只有10%-15%，影響因子達到25.809。 周紹兵教授團隊制備了一種粒徑可變的、膠原酶改性的聚合物膠束，可以同時提高其向腫瘤內部的滲透和在腫瘤部位的滯留時間，從而提高治療效果（圖1）。他們首先通過兩種嵌段共聚物：端基為MAL的聚乙二醇-b-聚β氨基脂（MAL-PEG-PBAE）和與琥珀酸酐修飾的順鉑復合的聚己內酯-b-聚環氧乙烷-三苯基膦（CDDP-PCLPEO-TPP）的共組裝得到膠束，通過點擊化學將膠原酶（可消化纖維蛋白）修飾在膠束表面，最后通過靜電相互作用將硫酸軟骨素修飾在膠束外層，屏蔽膠束正電荷的同時防止膠原酶在血液循環過程中被降解。在正常生理環境中，膠束粒徑為100 nm左右，可實現體內長效循環而不被腎清除。當循環至腫瘤部位后，弱酸環境使得叔胺質子化，PBAE嵌段由疏水變為親水，造成部分膠原酶改性的MAL-PEG-PBAE從膠束中解離，促進了對ECM中膠原纖維的降解，提高膠束向瘤內的滲透。同時，由于親水性增加，膠束粒徑也增大至250 nm，被“困”在腫瘤組織，難以回到血液循環中，增加了膠束在腫瘤的滯留時間。動物實驗結果證實該納米藥物可顯著提高對惡行腫瘤的治療效果。 以上相關成果發表于Advanced Materials (2020, 1906745)上。論文的第一作者為西南交通大學材料學院博士研究生徐傅能，通訊作者為周紹兵教授和生命學院王毅博士。 近年來，周紹兵教授團隊一直致力于高分子納米藥物載體材料的研究，取得了多項突破性成果，開發出新型靶向納米載體和環境響應納米載體，有效提高了惡性腫瘤的治療效果。該團隊已在Advanced Materials, Nano Letters, Advanced Functional Materials, Biomaterials, Small等高影響期刊發表了多篇論文，研究的高分子材料正與多家企業合作，期望能將相關成果盡快進行臨床轉化。 論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.201906745
西南交通大學
2021-04-10
以二胺為橋基的葉酸修飾熒光染料探針的方法
本發明提供一種以二胺為橋基的葉酸修飾熒光染料探針的方法，該方法以一定C鏈長度的直鏈二胺為橋基，在葉酸修飾熒光染料探針的合成路線中，通過二胺兩端的-NH2分別與熒光染料及葉酸上的-COOH基團之間的酰胺反應而實現三者的相連，從而構成熒光染料-二胺-葉酸結構的熒光染料探針。本發明的效果為該方法在葉酸修飾熒光染料探針的合成路線中，添加二胺作為橋基，增加熒光染料和葉酸之間的C鏈長度，減小染料分子和葉酸之間的空間位阻效應，提高葉酸修飾的熒光染料探針合成產率。
天津城建大學
2021-04-11
促進成骨的治療骨質疏松癥的小分子藥物
中試階段/n該藥物以新的骨質疏松癥的藥物靶點，而且是促進成骨的藥物靶點。理論上優于目前所有上市的骨質疏松癥治療藥物。產品核心競爭力：通過促進成骨來治療骨質疏松癥的化學藥物；目前促進成骨的藥物只有PTH，屬于蛋白質激素類。目前常用的雙膦酸鹽類藥物屬于抑制骨吸收藥物，同時嚴重地抑制了骨形成。除雌激素類外，其它藥物也均屬于嚴重抑制破骨細胞活性的藥物。成果的社會/經濟意義(價值): 如果臨床實驗成功，屬于首創一
武漢大學
2021-01-12
實現混沌輔助的超寬譜微腔光頻梳的研究
光學頻率梳是具有確定梳齒頻率間隔的光頻標尺，在精密測量中發揮了極為重要的作用。近年來，一種基于光學微腔的新型芯片級光梳取得了突破性進展，其具備體積小、功耗低、精度高等優勢，大大拓寬了傳統桌面級精密光源的應用場景。目前，這種芯片級光梳已在超快激光雷達、光學頻率合成、大容量相干光通信和精密光譜學等方向上展現了巨大潛力，因而對基礎研究和產業應用都具有重要意義。然而，單個微腔光梳能夠覆蓋的光譜范圍往往被色散以及收集效率限制，從而阻礙了其在光學原子鐘、類地行星探尋、生物成像等重要領域的進一步應用。
北京大學
2021-04-11
鈣鈦礦光伏材料的生長機理原位的研究
隨著能源危機和環境污染問題的日益嚴峻，太陽能等綠色可再生能源近年來得到了廣泛關注。伴隨著光電轉換效率的提升和生產成本的下降，太陽能電池愈加凸顯其廣闊的應用前景。有機無機雜化鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池，作為新型太陽能電池的后起之秀，在短短七年內，光電轉換效率從3.8%迅速增長到22.1%。雖然鈣鈦礦太陽能電池在效率上已經取得重大突破，但人們對于鈣鈦礦材料本身的生長機理以及薄膜形貌的形成機制研究還需要進一步加強，而基于此的研究對鈣鈦礦材料的深入認知以及相應的光電器件的應用具有重大意義。
北京大學
2021-04-11