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將石墨烯進(jìn)行二維或三維組裝，制備透明可導(dǎo)電薄膜、復(fù)合導(dǎo)熱膜及吸附材 料技術(shù)。

首次 實(shí)現(xiàn) 將水汽遷移反應(yīng)與費(fèi)托合成反應(yīng)成功 耦合 ， 構(gòu)建了水汽遷移反應(yīng)活性中心 Pt-Mo 2 C/C 和費(fèi)托合成反應(yīng)活性中心 Ru/C 。將兩種催化劑 進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理混合，通過(guò)調(diào)節(jié)兩種活性中心的 結(jié)構(gòu)和 比例調(diào)控各自的反應(yīng)速率。 實(shí)現(xiàn)了在低溫 200 o C 的條件下，將 CO 和水 一步 直接轉(zhuǎn)化制備油品的過(guò)程 。 該過(guò)程中費(fèi)托反應(yīng)的活性高達(dá) 8.7 mol -CH2-  mol Ru -1  h -1 ，與在合成氣（ H 2 /CO=2 ） 條件下 Ru/C 催化劑 的費(fèi)托活性相當(dāng)，且費(fèi)托產(chǎn)物中 C5+ 油相產(chǎn)物的選擇性接近 70% 。 對(duì)比雙金屬催化劑 RuPt-Mo 2 C/C 和物理混合催化劑的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩種活性金屬 Pt 和 Ru 的結(jié)合形式在催化反應(yīng)中起了十分重要的影響。當(dāng) Pt 和 Ru 形成 PtRu 合金后會(huì)同時(shí)削弱 WGS 和 FTS 兩個(gè)反應(yīng)的的活性，進(jìn)而打破兩個(gè)反應(yīng)之間的動(dòng)力學(xué)平衡。而當(dāng)兩種活性中心分別作用的時(shí)候則剛好使兩個(gè)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)速率達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的 CO 和水轉(zhuǎn)化制備油品的活性和選擇性。

熱電效應(yīng)（Thermoelectric Effects）提供了一種在熱能和電能之間直接轉(zhuǎn)化的手段，在現(xiàn)今世界能源和環(huán)境問(wèn)題的背景下，熱電效應(yīng)作為一種清潔有效的能源轉(zhuǎn)化方式而受到廣泛關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的熱電材料，I?V?VI2 (I=Ag; V=Sb, Bi; and VI=S, Se, Te)型半導(dǎo)體由于本征的極低晶格熱導(dǎo)率而成為具有良好潛力的熱電材料體系。盡管AgSbTe2是其中最為廣泛研究的材料，但是由于其制備需要大量豐度較低的元素碲（Tellurium），且熱穩(wěn)定性較差，因而人們希望用更加廉價(jià)和穩(wěn)定的AgBiSe2來(lái)代替。之前對(duì)于AgBiSe2的研究，主要集中在通過(guò)對(duì)其進(jìn)行元素?fù)诫s優(yōu)化載流子濃度這一方面，而本文指出通過(guò)將AgBiSe2與AgBiS2復(fù)合，使用球磨的方法使兩相完全固溶，可以更進(jìn)一步降低材料的晶格熱導(dǎo)率。結(jié)果顯示，材料的熱導(dǎo)率在773K溫度下，從原本的~0.5 W/mK降低到了0.33 W/mK，成為這個(gè)體系到目前為止報(bào)道的最低的熱導(dǎo)率。結(jié)合電性能用銦摻雜改性，最終，該材料在773K時(shí)的最高ZT值到達(dá)了0.9，與該體系之前取得的最高ZT相近，是本征AgBiSe2的2.5倍左右(如圖所示)。這種運(yùn)用球磨實(shí)現(xiàn)多相固溶以降低晶格熱導(dǎo)率的方法，也為其他體系熱電材料的相關(guān)研究指出了一個(gè)值得嘗試的方向。

已有樣品/n傳統(tǒng)CO報(bào)警器，如電化學(xué)CO報(bào)警器、半導(dǎo)體CO報(bào)警器等不能滿足車載CO報(bào)警器的需求，目前商業(yè)產(chǎn)品在高溫下才能工作，需要長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱，適用于工業(yè)使用或者大型公共設(shè)施場(chǎng)地使用，而不適應(yīng)用作車載報(bào)警器。該項(xiàng)目在國(guó)際上首次制備出在室溫下對(duì)于低濃度CO具有良好響應(yīng)的陶瓷塊體材料。由于陶瓷塊體材料的可靠性，該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種封閉或者半封閉環(huán)境中CO中毒報(bào)警，減少CO 中毒的悲劇。

炭材料因其具有豐富的組織結(jié)構(gòu)和許多優(yōu)異的性能而獲得了廣泛的應(yīng)用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發(fā)現(xiàn)引起了人們對(duì)納米級(jí)炭材料的研究熱潮。炭元素同時(shí)可以形成球狀結(jié)構(gòu)，粒徑大小范圍從幾十納米至幾十微米間的球形炭材料，由于具有耐熱、耐化學(xué)腐蝕性、強(qiáng)度高、粒徑大小及比表面積可調(diào)，可在吸附、儲(chǔ)能儲(chǔ)氣、納米器件、催化劑載體、潤(rùn)滑劑等方面得到廣泛的應(yīng)用。 從瀝青制備炭微球已為人們所熟知，具體方法有直接熱縮聚法、液相乳化法、懸浮法，所得到的炭球粒徑一般在幾十到上百微米。近年來(lái)興起了一些新的制備炭微球及納米球的方法，如加壓炭化法、電弧放電法、氣相沉積法、熱解法等，極大的豐富了炭微球及納米球的制備工藝。然而，這些方法總是存在這樣或那樣的局限性，如工藝繁瑣、收率低、產(chǎn)品不均一、成本高等。 本技術(shù)提供一種單純以聚丙烯腈為前驅(qū)體的生產(chǎn)炭微納米球的方法，該方法直接以聚丙烯腈球?yàn)榍膀?qū)體制備炭納米球，無(wú)需共聚或包覆其它需去除性物質(zhì)。該方法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，適于大規(guī)模生產(chǎn)。 具體工藝包括： 1.聚丙烯腈球的無(wú)皂乳液聚合 將單體丙烯腈、無(wú)離子水以一定比例混合，氮?dú)獗Ｗo(hù)下劇烈攪拌以除去空氣，然后升溫，加入引發(fā)劑進(jìn)行乳液聚合，反應(yīng)2～8h，得到白色聚丙烯腈乳液；將該乳液冷凍干燥后得到粒徑為150～500nm的聚丙烯腈球的白色粉末。 2.聚丙烯腈球的穩(wěn)定化 將步驟（1）得到的聚丙烯腈微納米球粉末置于鼓風(fēng)干燥箱中，程序升溫，在180～350℃進(jìn)行預(yù)氧化穩(wěn)定化處理，氧化時(shí)間為1～10h，得到棕色或黑色聚丙烯腈微納米球。 3.聚丙烯腈球的高溫炭化 將步驟（2）得到的穩(wěn)定化后的聚丙烯腈球在惰性氣體保護(hù)下于700～1500℃程序升溫，進(jìn)行炭化處理0.5～5h，得到黑色聚丙烯腈基炭微納米球。 球徑可控且純度極高，無(wú)需分離等后續(xù)工藝。如果進(jìn)一步石墨化可獲得微納米石墨球。

當(dāng)今凝聚態(tài)物理研究中最重要的問(wèn)題之一是揭示磁性材料中的高溫超導(dǎo)機(jī)制。帶有自旋的電子常被認(rèn)為是局域在磁性離子實(shí)周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實(shí)上這兩者均為同一粒子。因此，這對(duì)立的兩面如何共同協(xié)助超導(dǎo)形成，是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題。這種“非常規(guī)”的機(jī)制與銅基超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體以及重費(fèi)米子超導(dǎo)體都密切相關(guān)。 在具有多個(gè)電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個(gè)問(wèn)題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報(bào)道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對(duì)材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實(shí)驗(yàn)同時(shí)還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個(gè)完全意外的結(jié)果，因?yàn)橐延械囊恍├碚撗芯恳舱f(shuō)明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過(guò)自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個(gè)未知的問(wèn)題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時(shí)間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對(duì)超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項(xiàng)工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。 這項(xiàng)研究針對(duì)的是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對(duì)稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對(duì)稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對(duì)稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項(xiàng)研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測(cè)到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對(duì)稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對(duì)稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測(cè)量到的信號(hào)中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測(cè)到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時(shí)自旋的長(zhǎng)短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了重要的一點(diǎn)：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對(duì)非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說(shuō)明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說(shuō)明在四重對(duì)稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項(xiàng)結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個(gè)“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠?yàn)檠灿坞娮犹峁┖笳咴趯?shí)現(xiàn)超導(dǎo)配對(duì)過(guò)程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對(duì)稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。 量子材料科學(xué)中心博士研究生郭見青和岳莉?yàn)樵擁?xiàng)工作的共同第一作者。相關(guān)的中子散射實(shí)驗(yàn)是由日本的MLF, J-Parc用戶實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支持完成的。這項(xiàng)工作由量子材料科學(xué)中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國(guó)自然科學(xué)基金委和科技部項(xiàng)目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個(gè)電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個(gè)問(wèn)題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報(bào)道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對(duì)材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實(shí)驗(yàn)同時(shí)還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個(gè)完全意外的結(jié)果，因?yàn)橐延械囊恍├碚撗芯恳舱f(shuō)明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過(guò)自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個(gè)未知的問(wèn)題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時(shí)間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對(duì)超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項(xiàng)工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。 這項(xiàng)研究針對(duì)的是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對(duì)稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對(duì)稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對(duì)稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項(xiàng)研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測(cè)到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對(duì)稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對(duì)稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測(cè)量到的信號(hào)中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測(cè)到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時(shí)自旋的長(zhǎng)短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了重要的一點(diǎn)：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對(duì)非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說(shuō)明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說(shuō)明在四重對(duì)稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項(xiàng)結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個(gè)“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠?yàn)檠灿坞娮犹峁┖笳咴趯?shí)現(xiàn)超導(dǎo)配對(duì)過(guò)程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對(duì)稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。

研究中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に嚕梢杂行д{(diào)控Sb2Te3(GeTe)n基材料中陽(yáng)離子缺陷的類型，該工作運(yùn)用球差矯正電子顯微鏡的原位觀測(cè)技術(shù)及高角暗場(chǎng)掃描透射電鏡技術(shù)（in situ/HAADF-STEM）等, 通過(guò)比對(duì)退火前后的樣品及在電鏡下模擬退火過(guò)程，清楚地追蹤到樣品中陽(yáng)離子缺陷由短程的點(diǎn)缺陷聚集演化成長(zhǎng)程的面缺陷的過(guò)程，使得調(diào)控樣品內(nèi)載流子濃度降低到合適的程度，最終達(dá)到優(yōu)化材料性能的目的。? 該項(xiàng)工作使得Sb2Te3(GeTe)n基熱電材料的總體性能大幅提升。據(jù)悉，熱點(diǎn)材料優(yōu)值ZT越高，其轉(zhuǎn)換效率越高。在溫度達(dá)到773K時(shí)，熱電材料優(yōu)值ZT達(dá)到了2.4，在323~773K較寬的工作溫度區(qū)間內(nèi)，材料的平均ZT高達(dá)1.51，能夠滿足中溫區(qū)熱電材料在商業(yè)應(yīng)用中對(duì)性能的需求，有望解決Sb2Te3(GeTe)n基熱電材料效率較低的問(wèn)題。 本研究成果在目前熱電材料亟待推廣的低品位廢熱發(fā)電方向以及未來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)的可穿戴自驅(qū)動(dòng)電子器件與智能傳感設(shè)備方面有較大的應(yīng)用前景。

一種針對(duì)所有燃煤鍋爐以及以含硫含氮物質(zhì)作為燃料的鍋爐的燃燒后尾氣中二氧化硫和氮氧化物的凈化處理裝置及方法，尤其是一種吸附－低溫等離子體SO2和NOx同步脫除裝置及其方法。主要特點(diǎn) 本方法無(wú)需任何脫硫脫硝劑，生成產(chǎn)物是工業(yè)原料硫酸和可直接排入大氣的無(wú)害N2，無(wú)廢物排放，可資源再利用，提高整體的經(jīng)濟(jì)效益；較連續(xù)等離子體反應(yīng)器節(jié)省電力約50％。本發(fā)明以低溫等離子體技術(shù)為主，結(jié)合吸附催化劑，使SO2和NOx分別按照氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的途徑同步進(jìn)行脫除，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、占地面積小、能耗小、無(wú)二次污染、運(yùn)行周期長(zhǎng)和廣泛適用于各種型號(hào)鍋爐煙氣脫硫脫硝等優(yōu)點(diǎn)。 圖1是該裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中有煙氣進(jìn)氣閥11；出氣閥12、引風(fēng)進(jìn)氣閥13、流量調(diào)節(jié)閥門14；低溫等離子體反應(yīng)器2；主煙氣進(jìn)氣端21；引風(fēng)端22；主流煙氣出氣端23；反應(yīng)產(chǎn)物出口24；等離子體發(fā)生器25：高壓脈沖電源3；能量切換裝置4；空氣壓縮機(jī)5；濃硫酸池6；纖維除霧器7。

可以量產(chǎn)/nInP基In(Ga)As量子阱在材料制備及器件工藝制作方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。除了具 有高質(zhì)量，低成本的襯底材料，InP基激光器因其兼容傳統(tǒng)通訊用激光器的成熟工 藝，且易與其它器件實(shí)現(xiàn)集成等優(yōu)勢(shì)而具有更好的工業(yè)應(yīng)用前景。我們擁有采用 MOCVD制備大晶格失配In(Ga)As/InP量子阱外延芯片、半導(dǎo)體激光器工藝制作以及 器件測(cè)試封裝的全套技術(shù)。我們制備的激光器外延芯片波長(zhǎng)可精確調(diào)控，其面內(nèi)波 長(zhǎng)不均勻性低至±3nm，相應(yīng)的激光器件性能指達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 目前市場(chǎng)對(duì)2微米激光器的應(yīng)用需求主要