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“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”的研究成果
近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清华大学
2021-04-11
有关微腔中的自发对称性破缺机制的研究
自发对称性破缺是指物理系统保持原本的对称性，而其却选择了另一种不具备对称性的状态，它是很多相变过程和非互易系统的基本原理，例如，弱相互作用的宇称不守恒和希格斯机制均是自发对称性破缺的著名例子。回音壁模式光学微腔由于其固有的旋转对称性，可以支持一对简并的沿顺时针和逆时针传播的行波模式；同时，它具有超高的品质因子和很小的模式体积，可以极大地增强光和物质的相互作用，是研究对称性物理和非线性光学的理想平台。研究团队利用光学克尔效应，使微腔中相向传播、相等强度的行波光场之间发生交叉相位调制，从而产生了非线性耦合。因此，通过控制输入光强可以将这对行波场之间的等效耦合强度调制为零，使得系统中原本的对称状态不再稳定，自发地分裂为两个非对称的状态，实现了光场的自发对称性破缺。采用具有相同强度和偏振的双向输入光，来激发芯片上圆形微腔中的超高品质因子回音壁模式。当输入光功率很小时，系统状态保持原本的对称性，表现为顺时针和逆时针行波场的强度相等；随着输入光功率的增强，由交叉克尔效应引起的非线性耦合强度随之变大，当功率达到一定阈值（百微瓦量级）之后，系统会随机地进入一个顺时针倾向或逆时针倾向的状态，表现为自发对称性破缺。实验上，每个破缺状态中行波强度之比超过了20:1，实验数据与严格理论解析结果吻合。
北京大学
2021-04-11
针对国际贸易中隐含的PM2.5污染健康的影响
通过耦合排放清单模型、投入产出模型、大气化学模型和健康效应模型，首次定量揭示了全球多边贸易引起的PM2.5跨界污染的健康影响。研究发现，与国际贸易相关的PM2.5跨界污染要远高于与大气输送相关的跨界污染，2007年国际贸易隐含的PM2.5跨界污染造成全球每年约76万人过早死亡，约占全球由于PM2.5污染造成的过早死亡人数的22%。研究发现国际贸易使中国、印度、东南亚、东欧等地区的PM2.5污染暴露和过早死亡人数增加，而美国、西欧、日本等地区的过早死亡人数减少，显示污染通过国际贸易从发达地区转移到了发展中地区。通过大气输送过程，某一地区的生产和消费引起的PM2.5污染导致了世界多个地区的过早死亡。
北京大学
2021-04-11
硬脂酰乙醇胺在提高植物灰霉病抗性中的应用
本发明公开了硬脂酰乙醇胺在提高植物灰霉病抗性中的应用以及在制备提高植物灰霉病抗性的制剂中的应用。本发明以硬脂酰乙醇胺为主要有效成分制备的制剂，通过诱导植物体内的茉莉酸以及乙烯的信号路径，可显著增强植物对灰霉病的抗性，减少因灰霉病给植株带来的经济损失。采用本发明制剂防治植物灰霉病简单易行，成本较低，可显著延迟和抑制灰葡萄孢病原菌在叶片上的生长及病害的扩散，大大提高了植株对灰霉病的抗性。
浙江大学
2021-04-13
一种腰椎穿刺治疗过程中患者体位限制器
本实用新型公开了一种腰椎穿刺治疗过程中患者体位限制器，包括上身限位装置、腿部限位装置、以及上身限位装置和腿部限位装置之间的连接装置，所述上身限位装置和腿部限位装置均有一由柔软透气面料制成的限位束带，上身限位装置缠绕固定在上身腋下部位，腿部限位装置将两腿同时缠绕固定，并固定在膝盖以上部位，所述连接装置有一连接束带，连接束带的一端与上身限位装置连接，连接束带的另一端与腿部限位装置连接。本实用新型可有效控制患者在治疗过程中的体位，避免由于身体本能的扭动影响治疗的顺利进行，结构简单，使用方便灵活，针对不同患者体型适应性强，既保障了治疗的顺利进行又不会引起患者的不适 。
青岛大学
2021-04-13
有丝分裂中染色体的非随机分配现象研究成果
浙江大学医学院/附属第二医院呼吸与危重症医学科应颂敏教授、沈华浩教授团队在实验中观察到了有丝分裂中染色体的非随机分配现象，即一个子细胞里的染色体DNA完好无损，而另一个子细胞里的染色体DNA却伤痕累累，伴有明显的DNA损伤修复反应。研究人员发现ATR/CHK1信号通路在对损伤染色体的非随机分配过程中起着至关重要的调控作用，看似“生命体非常聪明地通过这种方式来‘保种’”。
浙江大学
2021-04-11
高效净化养殖水体中污水和疫水生态经济模式研究
可以量产/n1、研发净化疫区富营养化水。通过种植连藕、豆瓣菜与养植泥鳅相结合的模式，能在一定程度上防治高密度养殖带来的富营养化，表明这几种种养模式可使湖滩、江滩、沼泽地、水田等水体围拦种养水体形成一个良好的生态环境，大大提高了生产力。2、研发净化疫源。在模拟天然生态和人工湖滩围拦的条件下养殖黄鳝、克氏原螯虾、河蟹有吃食钉螺效果，养殖青虾等可吃食一部分蚊幼效果。以上实验说明在有钉螺繁生的疫区，围养黄鳝、克氏原螯虾、河蟹等动物可以遏制养殖水体中钉螺的种群，起到生物灭螺、蚊，提高生态效益的作用。3、研发提
华中农业大学
2021-01-12
蛋壳中碳酸钙生物转化成系列有机钙
研发阶段/n蛋壳占鲜蛋的比例高达11％～13％，禽蛋加工以后产生大量的蛋壳副产物，往往作为废气物而浪费掉，不仅造成资源的浪费，而且造成环境的污染。通过引进国外的利用技术，经消化吸收和再创新，在蛋壳处理工艺、生物转化、高纯分离等方面取得突破，形成了我国对蛋壳资源利用的特色。项目采用直接转化与取代方法，将蛋壳中的碳酸钙有效地转化成柠檬酸钙、乳酸钙、丙酸钙与乙酸钙等生物有机钙产品，平均转化得率为52.53％，乳酸钙有效含量为83.26％，其它产品均符合国标GB6226－2005有关标准。
华中农业大学
2021-01-12
氮掺杂碳中空微球在燃料电池阴极中的应用
成果介绍项目采用氮掺杂碳中空球为直接甲醇燃料电池阴极材料，构建了直接甲醇燃料电池器件，提高燃料电池的比能量、比功率、循环寿命。技术创新点及参数采用无模板法控制合成氮掺杂碳中，空球实现分子水平上对材料构筑过程及对该含氮多孔材料结构、组成及其对氧还原催化活性的有效调控。市场前景在当前环境下，寻找新型高效的催化剂以降低贵金属铂的用量，并对氧还原反应保持较高的催化活性，已成为当前研究的一个重要课题，该项目未来社会意义和经济意义重大。
东南大学
2021-04-13
一种图像中不同区域视觉显著程度的检测方法
现代高速计算机的计算能力已达到惊人的程度，但计算机视觉系统却无法指导诸如过马路之类对 人来说非常简单的视觉任务。本成果模拟人眼选择性关注视觉场景中显著变化区域的模式，提出一种 图像中不同区域视觉显著程度的检测方法，从而达到提高计算机图像分析效率的目的。
北京工业大学
2021-04-13