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金属氧化物半导体基等离激元学研究取得突破性进展
项目成果/简介:在传统贵金属（金、银等）之外发掘出具有高性能等离激元效应的非金属新材料，是当前等离激元学基础研究及应用研发的一个热点与难点。金属氧化物半导体材料具有丰富可调的光、电、热、磁等性质，对其采取氢化处理可有效修饰其电子结构，从而获得丰富可调的等离激元效应；此处的一个关键性挑战在于如何显著提高金属氧化物半导体材料内禀的低自由载流子浓度。基于该研究团队新近发展的、理论模拟计算指导下的电子-质子协同掺氢策略，在本工作中研究人员采用简便易行的金属-酸溶液原位联合处理方法实现了金属氧化物MoO3半导体材料在温和条件下的可控加氢（即实现了“本征半导体→准金属”的可控相变），从而突破性地大幅提升了该材料中的自由载流子浓度。研究表明，氢化后的MoO3材料中自由电子浓度与贵金属相当（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），这使得该材料的等离激元共振响应从近红外区移至可见光区，且兼具强增益及可调性。结合第一性原理模拟计算和以超快光谱为主的多种物性表征，研究人员进一步揭示出该协同掺氢所导致的准金属能带结构及相应的等离激元动力学性质。作为效果验证，研究人员在一系列表面增强拉曼光谱（SERS）实验中证实该材料表面等离激元局域强场可使吸附的罗丹明6G染料分子的SERS增强因子高达1.1×107（相较于一般半导体的104⁓5和贵金属的107⁓8），检测灵敏限低至纳摩量级（1×10-9mol L-1）。 这项工作创新性地发展出一种调控非金属半导体材料系统中自由载流子浓度的一般性策略，不仅低成本地实现了具有强且可调的等离激元效应的准金属相材料，而且显著地拓宽了半导体材料物化性质的可变范围，为新型金属氧化物功能材料的设计提供了崭新的思路和指导。
中国科学技术大学
2021-04-11
Pt基催化剂抗一氧化碳中毒催化加氢过程
催化加氢过程是现代工业的重要过程， 是清洁 燃料和高阶化学品生产中 的关键步骤。 经估算 催化加氢在整个 化学工业体系 中的占比 超过 3 0% 。 在 催化 加氢 工业 过程中， 虽然使用粗氢作为氢源 具有 工业装置简单 、 更高的经济性 等特点 ，但是粗氢中含有的少量一氧化碳 ( 从几百到几千ppm ) 会造成加氢催化剂很快失活。 这部分ppm 量 级的CO 由于 和贵金属催化剂具有很强的相互作用 ，在催化反应过程中占据催化活性位，从而使得反应物分子无法在催化剂表面吸附而导致催化剂中毒失活。 所以，现代催化加氢过程一般使用更为昂贵而且工业装置更为复杂的 高纯氢 系统作为 氢源。 发展新型高效贵金属催化剂，提高贵 金属 催化剂 对 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氢进行 低温 催化加氢反应 ， 从而 降低加氢成本 和工业催化装置的复杂性 是该研究领域的重大挑战 。
北京大学
2021-04-11
一种从高碳石煤中提取钒的方法
其他成果/n一种从高碳石煤中提取钒的方法，包括以下步骤：将原矿在球磨机内进行湿法磨矿，把得到的矿浆输送到密闭池中，与浓硫酸进行混合，在140～180℃对稀泥状的混合物进行熟化处理；熟化完后直接向密闭池中加水浸取钒，经固液分离后得到蓝色的浸钒溶液，用于制备V2O5产品。本发明无须对原矿进行干燥，直接进行湿法磨矿；熟化后的混合物为稀泥状，容易加水浸取钒；熟化工序采用保温隔热的密闭池设施，有效地提高了钒的浸取率；本发明与淋洗塔配合能完全吸收熟化过程中产生的废气，防止了环境的污染。本发明以稀泥状的混合物进行熟化反应，克服了现有浓硫酸熟化提钒技术中存在的工艺繁琐、成本高、环境污染的问题。
武汉轻工大学
2021-04-11
抗糖尿病/抗AD钒配合物药物开发
研发背景：糖尿病和老年痴呆症（Alzheimer’s disease, 简称 AD）是目前影响人类健康和社会发展的重大疾病。糖尿病和AD之间存在密切联系，因此AD也被某些研究者称为三型糖尿病。目前AD无药可治；而糖尿病已经有了很多的“血糖控制”药物。然而，糖尿病的真正危害不是高血糖，而是高血糖相关的糖尿病并发症。最新的研究表明，目前方式的严格血糖控制并不能给大多数病人带来降低糖尿病并发症的收益；相反，此类血糖控制可能带来低血糖和死亡率升高的风险。因此，美国医师协会(ACP)建议：大多数 2 型糖尿病患者的控制目标应该是糖化血红蛋白水平在7~8%之间（即平均血糖在8~11mM 范围）。而这一理想控糖并降低糖尿病并发症的目标可由钒配合物药物实现。 抗糖尿病钒配合物曾经在2009年前在美国进入二期临床研究。但由于美国金融危机影响和当时测试的钒配合物BEOV的潜在肾脏副作用，BEOV的开发在2009年终止。本研究室从2009年通过长期研究，成功解析了钒配合物药理作用和毒理作用的分子机制，通过理性药物设计，得到了VOdmada等系列新型具有自主知识产权的配合物，有效解决了以前钒配合物存在的问题。在多种二型糖尿病动物上具有良好的控糖和预防并发症的疗效，并且明显延长了动物的寿命。而在APPS1动物模型上，则能够有效抑制淀粉样蛋白对脑组织的损伤，成功维持动物的记忆和认知水平。 前景预测：VOdmada有望开发成功为I类口服抗糖尿病（而非仅仅控糖）新药，以及I类口服抗AD新药。开发策略可根据市场及FDA政策择优选择。 成果特点：VOdmada钒配合物抗糖尿病药物和已有的口服控糖药物相比。现有药物均以胰岛素及其信号通路为靶点，而钒配合物的抗糖尿病作用则以调节细胞应激响应为起点，发挥多种作用，主要包括：激活Hsp60-PPARγ-AMPK信号转导，发挥胰岛素增敏和促进脑、肌肉、脂肪、肝脏等组织的葡萄糖/脂肪代谢的作用。在此方面，钒配合物的作用相当于现有的药物二甲双胍和吡格列酮联用；调节未折叠蛋白响应，促进Grp78表达，进而发挥保护胰岛细胞和促进胰岛细 胞恢复的作用；调节线粒体应激，促进Grp75表达，进而发挥保护脑神经细胞作用；减肥和寿命延长作用（药理分子机制有待阐释）。
北京大学
2021-02-01
铬钒酵母的生产及其相关的食品饮料
机体内无机元素的代谢紊乱是糖尿病发病原因之一，因为胰岛素抵抗而形成大量的Ⅱ型糖尿病。研究证明，铬和钒元素可以提高靶组织对胰岛素的敏感性因此补铬补钒是提高胰岛素利用率，降低胰岛素抵抗的有效途径之一，同时可以缓解由于胰岛素抵抗而引起的众多糖尿病并发症。以酵母菌为载体提供的有机铬和有机钒，有利于人和动物体的吸收利用，减少应激性，而且在加工和储存中更为稳定。因此是安全高效的铬钒元素补充形式。本项目提供铬钒酵母的生产和铬钒酵母相关食品饮料的制造技术。
西安交通大学
2021-04-11
一种钒钛硅铁合金的制备方法
小试阶段/n一种钒钛硅铁合金的制备方法，其特征在于：先向含钛高炉渣中加入占含钛高炉渣2~8 wt.%的五氧化二钒，0~20 wt.%的碳、0~30 wt.%的金属铝、0~10 wt.%的铁、0~10 wt.%的硅和0~30 wt.%的镁，混合均匀；然后进行熔融热还原，制得钒钛硅铁合金。。本发明针对高钛型高炉渣资源化利用过程中的提钛工艺成本过高、工艺对环境有污染，以及提钛后残渣难以利用等技术难题，提供一种收得率高、附加值高、节能减排和利于环境保护的钒钛硅铁合金的制备方法。制得的钒钛硅铁多元复合合金作为
武汉科技大学
2021-01-12
一种三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构的制备方法
本发明公开了一种三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构的制备方法，以三氧化二铁纳米颗粒为核心，通过控制正硅酸乙酯的量来控制包覆的二氧化硅的厚度，再通过热分解的方法在二氧化硅外面包覆一层碳，通过去除中间层的二氧化硅得到了三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构。本发明通过简单的包覆过程合成了三氧化二铁/碳的蛋黄-蛋壳复合纳米结构，降低了成本，可大批量生产。另外，这种中空的三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳复合纳米结构有利于提高锂离子电池负极材料的性能。
浙江大学
2021-04-11
不对称催化的高光学活性二芳基甲醇的高效合成方法
手性二芳基甲醇是重要的手性药物合成前体，比如 (R)-新苯海 拉明、(R)-邻甲苯海明，(S)-卡比沙明、(R,R)-氯马斯汀等手性药物就 是由光学活性二芳基甲醇合成得到，尚有一些具有明显抗肿瘤前景的 化合物也是由手性二芳基甲醇合成的。本技术使用容易合成且价格低 廉的格氏试剂在不对称催化的条件下与芳香醛加成，使用四异丙醇钛 和 N,N,N′,N′-四甲基二氨基乙醚为添加剂，使用 10 mol% 光学活性 H8-BINOL 为手性配体，产物产
兰州大学
2021-04-14
不对称催化的高光学活性二芳基甲醇的高效合成方法
手性二芳基甲醇是重要的手性药物合成前体，比如(R)-新苯海拉明、(R)-邻甲苯海明，(S)-卡比沙明、(R,R)-氯马斯汀等手性药物就是由光学活性二芳基甲醇合成得到，尚有一些具有明显抗肿瘤前景的化合物也是由手性二芳基甲醇合成的。
本技术使用容易合成且价格低廉的格氏试剂在不对称催化的条件下与芳香醛加成，使用四异丙醇钛和N,N,N′,N′-四甲基二氨基乙醚为添加剂，使用10mol%光学活性H8-BINOL为手性配体，产物产率为90~97%，光学活性在90~>99%，放大到实验室规模，产率和ee值均无变化。其特点是：产率和光学活性都非常高，反应中使用的材料均价廉、易得，操作简便，反应条件温和，反应快（3小时），容易实现规模化生产，具有良好的工业化前景。
兰州大学
2021-01-12
吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用。所述二维共价有机框架材料具有如下式(I)或式(II)所示的结构：本发明的二维共价有机框架材料具有高的结晶性和比表面积，孔径分布均一并且热稳定性良好，同时还有着良好的光敏基团、适合的光学带隙，在光催化氧化偶联方向有着良好的应用。
南京工业大学
2021-01-12