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锡
烯
超导研究
超导体临界磁场是指在外加磁场下超导态转变成正常态所需的磁场强度。它是超导的基本性质之一,也是决定超导体应用的一项重要指标。第一个被发现的超导体——水银,它的临界磁场仅有几十毫特斯拉。近年来人们发现,某些厚度仅有几个原子层的薄膜可以在几十特斯拉的磁场下保持超导,这大大超出了人们的预料。为了解释这个现象,人们提出了伊辛配对机制,认为这是由于这一类特殊材料的晶格不具备中心反演对称性,参与超导配对的电子具有了锁定的自旋取向所致。在此框架下,人们通过在非中心对称的材料中寻找,又发现了多个具有巨大临界磁场的超导体。然而,也有人认为这完全是材料维度效应所导致的,挑战了伊辛配对机制。同时,伊辛超导理论的一个重要预言——临界磁场的低温发散行为也一直未被实验验证。最近,清华大学物理系张定副教授和薛其坤教授领导的中德合作团队,打破了此前理论的限制,首次在具有高对称性的材料——锡烯薄膜中观测到了数倍于理论预期的临界磁场,并清晰地观测到了温度逼近绝对零度时临界磁场的发散行为,给出了伊辛超导非常强的证据。北京时间3月13日,相关研究成果以《锡烯薄膜中的第二类伊辛配对机制》(“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”)为题在线发表于《科学》(Science)上。图1. 实验测得的锡烯超导中奇异的上临界磁场行为。颜色代表样品的电阻(紫色区间为正常态,深蓝色区间为超导)。圆圈标出了不同温度下的上临界磁场。实线和虚线代表了不同的理论模型,其中红色为本工作中提出的第二类伊辛配对机制。左下和右上的示意图分别画出了锡烯的原子结构和能带。薛其坤教授研究团队长期从事原子级可控的高质量薄膜的制备和物性探索,在二维超导领域发现了单层铅膜超导、单层铁硒/钛酸锶界面高温超导和双原子层镓膜超导的格里菲斯奇异性等。2018年,团队核心成员张定副教授等人首次发现灰锡薄膜—锡烯—具有超导电性( 《自然-物理》Nature Physics, 14,344(2018)),随后发现其面内上临界磁场超过了常规超导体的上限—泡利极限。为了进一步深刻理解锡烯的二维超导特性,研究团队与德国马普固态研究所的约瑟夫-福森(Joseph Falson)博士和尤根-斯密特(Jurgen Smet)教授合作,利用极低温强磁场下原位旋转测量技术,系统测量了不同厚度锡烯样品在近乎整个超导温度区间上临界磁场的变化行为,发现上临界磁场不仅超出泡利极限,而且在温度逼近绝对零度时仍无饱和迹象,这是典型的伊辛超导行为。由于锡烯具有中心反演对称性,这些行为不能用现有的伊辛超导理论解释。为了理解这一令人困惑的现象,清华大学物理系徐勇副教授和北京师范大学刘海文研究员等开展了深入的理论研究。论文链接:https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873
清华大学
2021-04-10
微波辅助固相合成技术生产低
聚糖
在微波能场内,反应物料在传送带上受连续微波辐射,喷射垂直气流透过传 送带网面作气流增效,使反应物料进行固相合成反应的方法。本装置包括带有多个微波源的一个反应腔体,内置作水平机械运动承载反应物料的传送带,气流经传送带网面进入反应腔,对反应物料进行垂直气流增效和连续微波辐射固相合成反应,由排气孔回收气体。本装置能够使微波均匀地辐射到反应物,防止副产物强酸及局部积热造成的焦化反应,使常规微波条件下难以实现的反应得以完成,降低能量成本,并加快反应速度、提高产物纯度与微波合成效率。
江南大学
2021-04-11
β-葡
聚糖
酶发酵生产及应用技术
一、成果简介 β-葡聚糖是一种结构性非淀粉多糖,是自然合成的多聚糖含量最多的糖类,是由右旋葡萄糖(D型)以混合 的β- (1,3),β-(1,4)糖苷键随机排列线性连接而成的葡萄糖聚合物,是半纤维素的主要组分之一。β-葡聚糖酶属于水解酶,主要作用于β-葡聚糖的β-1,3和β-1,4糖苷键,使β-葡聚糖分解成还原糖和寡糖。近年来,随着人们对β- 葡聚糖酶的深入研究,β-葡聚糖
中国农业大学
2021-04-14
β-甘露
聚糖
酶及甘露寡糖生产技术
一、成果简介 甘露聚糖为半纤维素的主要成分之一,是一种含量丰富的可利用自然资源,β-1,4-D甘露聚糖酶(EC. 3.2.1.78) 是一类作用于β-1,4-D甘露糖苷键的内切水解酶,属于半纤维素酶类,是甘露聚糖降解过程中最关键的酶。甘露 聚糖酶的工业化生产利用在我国刚刚起步,降低甘露聚糖酶的生产成本和提高其应用适应性是急待解决的问题。甘露聚糖酶,特别是耐热甘露聚糖酶的应用
中国农业大学
2021-04-14
一种具备三维多孔结构的纳米二氧化钛-
石墨
烯
复合材料制备方 法及其产品
本发明公开了一种用于制备纳米二氧化钛-石墨烯复合材料的方 法,包括:(a)向浓度为 1-4mg/mL 的氧化石墨烯溶液中加入二氧化 钛纳米颗粒,其中氧化石墨烯与二氧化钛之间的重量比控制为 10:1~ 1:10,并获得分散液;(b)将所获得的分散液置入反应釜中,在120-200℃ 的条件下执行水热反应 2-12 小时,然后经过冷冻干燥处理即得到具备 三维多孔结构的纳米二氧化钛-石墨烯复合材料产品。本发明还公开了
华中科技大学
2021-01-12
一种利用过硫酸盐及负载铁锰双相复合氧化
石墨
烯
去除水中内分泌干扰物的方法
一种利用过硫酸盐及负载铁锰双相复合氧化石墨烯去除水中内分泌干扰物的方法,它涉及一种去除水中内分泌干扰物的方法。本发明的内容是要解决现有去除水中内分泌干扰物的方法去除效率低,成本高,副产物多,吸附剂难回收和不能大规模去除特定有机污染物的问题。方法:一、将过硫酸盐与预处理的水混合;二、调节反应pH值;三、制备负载铁锰双相复合氧化石墨烯;四、投加负载铁锰双相复合氧化石墨烯;五、采用外磁场分离负载铁锰双相复合氧化石墨烯,即完成一种利用过硫酸盐及负载铁锰双相复合氧化石墨烯去除水中内分泌干扰物的方法。使用本发明的方法去除水中内分泌干扰物的去除率可达85%~95%。本发明可以去除水中残余内分泌干扰物。
四川大学
2016-09-29
甘露
聚糖
酶及其在石油开采中的应用
随着我国石油勘探和开发程度的提高,低渗透油田储量所占的比例越来越大。在当前石油 后备储量紧张的形势下,更好地开发低渗透油田储量,对我国石油工业的持续稳定发展具有十 分重要的现实意义。 为了提高低渗透油气藏的油井产量,可以向油井中注入含有支撑剂的高压水基压裂液凝 胶,在高压下,含油岩层会被压裂产生缝隙,压裂液凝胶裹挟着支撑剂进入裂缝中将其支撑开 来,之后关闭油井,使压裂液凝胶在破胶剂作用下裂解,随后将裂解后的压裂液从井中返排出 来,由于支撑剂的存在,使油层中形成具有很好导流能力的裂缝,从而有利于油井产量提高。 目前常用的水基压裂液凝胶是以瓜尔胶及其衍生物为基础的高分子凝胶。瓜尔胶作为一种 天然的半乳甘露聚糖,其主链由甘露糖通过β-1,4-糖苷键连接而成,利用甘露聚糖酶可以催化 主链上β-1,4-糖苷键的水解,从而降低其溶液的黏度。 本项目从土壤中分离获得一株嗜热菌,并从中克隆获得一个高活性的嗜热甘露聚糖酶,该 酶在80℃下的半衰期为46 h。与进口的商品化耐高温生物酶破胶剂Pyrolase®160相比,我们的 甘露聚糖酶具有高温下破胶活性好,而室温条件下破胶活性低(不到80℃环境中的5%)的突出优 点,从而可以有效地防止配制的水基压裂液凝胶在没有达到预定位置之前过早地破胶,降低压 裂效果。 目前,国内石油供应严重依赖进口,自给率不断下降,能源供给存在潜在隐患,严重威胁 国家安全。创新研发中国自主品牌和知识产权的高温型生物破胶酶制剂,促进其在高温油气藏 三次采油领域的广泛应用,提高我国油气田的采收率,将具有重大战略意义和经济价值。
华东理工大学
2021-04-11
耐热、高活性β-葡
聚糖
酶的构建及生产
β-葡聚糖酶是啤酒工业和饲料工业主要的酶制剂。目前该酶制剂主要存在 的问题是耐热性差和产酶水平不高的问题。本项目通过基因工程和蛋白质工程手段,从酶分子结构着手,构建耐热、酸性条件下活性高的β-葡聚糖酶。在不提高酶生产成本的前提下,酶的活性不低于 50000U/g,在酸性 55-80℃条件下孵育 20 min,酶活性大于 80%。达到国外同类产品的水平,但价格仅是国外同类产品 的三分之一,具有广阔的市场前景。 2、创新要点 (1)采用基因融合、蛋白质分子改造技术从本质上提高酶分子的耐热性和表达水平; (2)β-葡聚糖酶的耐热性在 80℃条件下处理 30 分钟,酶的残余活性大于90%,酶的活性活性不低于 5000U/g。
江南大学
2021-04-11
半乳甘露低
聚糖
酶法生产技术
实现半乳甘露低聚糖酶法制备技术的规模化生产,总体技术达到国内领先、国际先进水平。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 田菁种子、皂荚等酶法制备半乳甘露低聚糖集成技术主要由低甘露糖苷酶活力甘露聚糖酶调控合成等5个关键技术组成,该技术体系突破了半乳甘露聚糖酶法制备半乳甘露低聚糖选择性低、得率低、高生物活性组分含量低和工业适应性差的问题,实现了半乳甘露低聚糖酶法制备技术的规模化生产,总体技术达到国内领先、国际先进水平。半乳甘露低聚糖具有显著的免疫增强活性和调整人或动物肠道微生态的生物活性,可作为保健品、食品添加剂,以及作为抗生素替代品的饲料添加剂。在食品、保健品以及饲料行业应用前景广阔。
南京林业大学
2022-08-15
在基于纳米
石墨
烯
的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质
南方科技大学材料科学与工程系讲席教授王湘麟课题组在基于纳米石墨烯的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质研究等取得重要进展。相关论文发表于Nano Energy(IF:15.548);ACS nano (IF:13.903);《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society,IF:14.695)。发展高效稳定的非铂基电催化剂对质子交换膜电池等清洁能源转换装置的大规模应用具有关键作用。王湘麟团队基于结构明确的纳米石墨烯,合成了单原子铁-氮-碳氧还原催化剂,其催化活性接近商业Pt/C,并具有高循环稳定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黄祥构建了理论计算模型并模拟电催化反应过程。在锂电池电极材料方面,王湘麟团队与台湾大学高分子科学与工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)团队合作,基于C60衍生物开发高性能的储锂材料,研究论文发表于ACS Nano。王湘麟团队与吉林大学化学学院袁宏明教授合作,首次发现全无机卤化物钙钛矿CsPbBr3量子点具有出色的铁电性,研究论文发表于《美国化学会志》。
南方科技大学
2021-04-11
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