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基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
已有样品/n石墨烯由于其独特的二维纳米结构,且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性,在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性,作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜,或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法,二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长,实现对金属表面的全面保护。市场预期:该技术可应用于精细元器
中国科学院大学 2021-01-12
纳米材料肿瘤免疫治疗研究
考虑到血液循环中的表达PD-1的T细胞(PD-1+T细胞)可以靶向结合aPD-1抗体,然后通过趋化因子的作用主动向炎症或者肿瘤部位聚集,他们设计了一种新的纳米药物递送策略(如上图),不仅可以利用纳米载体递送aPD-1抗体用于免疫检查点的阻断,而且还可以利用T细胞来递送NF-κB信号通路抑制剂用于抗肿瘤T淋巴细胞的募集。由于纳米载体pH的敏感性,肿瘤浸润的PD-1+ T细胞结合的纳米药物在酸性的肿瘤微环境中释放,留下aPD-1封闭抗肿瘤T细胞上的PD-1/PD-L1免疫检查点,新产生的负载NF-κB信号通路抑制剂的纳米药物被肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞摄取,从而抑制肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞的NF-κB信号通路,进一步增加抗肿瘤T淋巴细胞的募集,这些募集来的T细胞又可以再次作为纳米药物输送的工具输送纳米药物,这种良性的药物递送循环可以显著提升肿瘤内药物的聚集,改善肿瘤中T细胞的浸润,协同提升肿瘤免疫治疗的效果,为一些不响应免疫检查点治疗的肿瘤提供了一个新的方向。
中山大学 2021-04-13
纳米材料电催化性能研究
开发了多种结构的纳米复合催化材料,用于高性能的电解水制氢电极材料。
上海理工大学 2021-01-12
耐磨耐腐蚀合金材料
研发阶段/n项目简介:耐磨耐蚀合金材料广泛应用于通用机械产品,如泵用叶轮、泵壳、泵盖,阀门阀体、阀盖,离心转子等所有过流部件。这些产品经常承受特殊固体介质的机械磨损、液体介质的化学腐蚀、汽蚀和冲蚀磨损,以及高温氧化,工况条件十分恶劣。我院研制的耐磨耐腐蚀合金材料广泛应用于冶金、矿山、电力、化工、建材等行业,具有优良的耐磨性、耐蚀性和抗冲击力,取代高铬铸铁、镍硬铸铁、高锰刚及不锈钢等材料,用于制造磨球、衬板、渣浆泵(阀)、风机等易损件,以及高温耐磨件,其寿命比常规材料提高两倍以上,优良的工艺性能,其性
湖北工业大学 2021-01-12
非对称透镜的研究开发
通过国家“七五”、“八五”项目的带动,开发出了一套设计,计算及加工非球面透镜的方法,在彩色显像管曝光工程中已得到应用。 
西安交通大学 2021-01-12
固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发
"本成果主要依托国家“863”计划(课题名称:固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发,课题编号:2015AA03A401),由南京大学,石河子大学,新疆天富集团有限责任公司三家单位共同研发完成。南京大学董林教授为项目负责人。 董林教授团队长期以来致力于稀土基催化剂的制备科学和表面物理化学性质研究以及有关大气分子污染物的吸附、催化消除方面的应用技术探索。基于前期相关工作积累,成功开发出了低温稀土铈基催化剂配方。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行,该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试,脱硝效率达55 %以上,并且通过了2000 m3/h级侧线验证(图1)。 该项技术的试验成功,填补了我国在超低温(100 oC)脱硝领域的空白,为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时,通过课题的实施,还达到了去除“白烟”的效果,实现了能源利用和环境保护“一体化”,满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施,不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题,而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势,有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行,该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试,脱硝效率达55 %以上,并且通过了2000 m3/h级侧线验证。该项技术的试验成功,填补了我国在超低温(100 oC)脱硝领域的空白,为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时,通过课题的实施,还达到了去除“白烟”的效果,实现了能源利用和环境保护“一体化”,满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施,不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题,而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势,有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经过国家“十五”和“十一五”的多年攻关,我国除尘和脱硫技术已相对成熟,但是关于氮氧化物治理方面的研究工作起步较晚,目前仍面临诸多挑战,特别是超低温条件(100-150 oC)下的脱硝技术。 基于国家当前严峻的大气环境污染现状及燃煤电厂在现有烟气处理运行模式下遇到的种种问题,我们创新性地提出了“除尘-脱硫-低温脱硝”技术路线(图2),即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理。 与传统脱硝技术路线相比,本项目的研究成果具有以下显著特点: 1. 采用了新型工艺路线 传统燃煤电厂烟气处理多采用“脱硝-除尘-脱硫”的工艺路线(图2上)。这一路线能够很好地利用高温烟气,但催化剂寿命受制于粉尘的冲刷,通常只能稳定运行2-3年。 本课题采用“除尘-脱硫-低温脱硝”的技术路线(图2下),即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理,既可以作为氮氧化物“超洁净”排放的有效保障,也可以作为脱硝工艺的新技术路线使用。 同时,由于烟气经过前期除尘和脱硫后,干扰组分(粉尘、SO2和碱重金属等)极大减少,这有利于催化剂长时间稳定运行。 2. 开发低温稀土基超低温脱硝催化剂填补了国内外研究领域空白 目前,我们开发的超低温脱硝催化剂经2000 m3/h级烟气流量侧线试验后,已连续稳定运行3000 h以上,脱硝效率保持在55 %以上,远远低于目前已有工业应用报道的脱硝催化剂温度(如,荷兰壳牌公司生产的TiO2-V2O5催化剂工作温度最低,为140 oC),进一步拓展了脱硝催化剂的最低工作温度区间(图3)。
南京大学 2021-04-10
高酸值原油中的腐蚀模拟试验研究
可以对高酸值原油、脱盐原油、脱酸原油、减粘渣油及的实验室腐蚀模拟试验,以及对试验试样的表面形态、表面成分的观察和分析,研究碳钢、渗铝钢、Cr5Mo及不锈钢在高酸值原油中的腐蚀规律,对影响腐蚀速率的因素进行了探讨,研究结果对炼制此类原油的设备选材及确定防腐蚀方案具有广泛的参考意义,某装置根据这仪研究结果选材,节省投资数千万元。
北京科技大学 2021-04-11
关于高Tc薄膜铁电材料机制的研究
基于过去发展的基于第一性原理电子结构计算的有限温度下铁电-顺电相变模拟手段,指出Fisher等人提出的有限尺寸标度理论存在缺陷,并针对铁电-顺电相比提出修正方法。此理论缺陷存在的本质原因是理论推导过程中对体材到薄膜演变过程中哈密顿量变化的忽视,是由当时实验技术与针对具体材料物性理论模拟手段的局限造成的。新发展出来的修正方法可广泛适用于类似铁电材料的物性模拟。 研究中,以SnTe作为一个例子,来研究标度律不成立的体系;以BaTiO3为一个例子,来描述标度律成立的体系。通过对比两类材料在从体材到薄膜变化过程中电子结构与相变温度变化的规律,作者发现相变序参量的变化可以作为一个描述子,来区分此两类系统。在标度律成立的体系,体材与薄膜的相变序参量并不发生变化,这个也是70年代Fisher等人提出标度律的一个基本假设。而对SnTe这类材料,在从体材到薄膜的演化过程中,相变序参量已经发生了变化。这一机制也为寻找、预测和设计低维高Tc铁电材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加应变等外部调制手段,新机制预测的低维铁电材料具备本征高Tc,更易于脱离实验室条件走向工业生产。课题组期待这一工作能激发更多高Tc铁电材料的发现。图1. 材料的相变序列(a) 满足标度律的传统铁电材料;(b) 不满足标度律的二维铁电材料;(c) 不满足标度律的一维铁电材料。当且仅当材料的低维相变序列发生改变时,标度律不成立,该材料有可能发现高Tc,即(b)(c),有待于进一步的实验发现。
北京大学 2021-04-11
针对自旋流--新颖量子材料灵敏探针的研究
北京大学量子材料科学中心的韩伟研究员和谢心澄院士,以及日本理化学研究所的Sadamichi Maekawa教授,受邀在国际著名刊物《自然-材料》(Nature Materials)上撰写综述文章,介绍“自旋流--新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在当时而言,自旋流指的仅仅是电子自旋的传播。随着自旋电子学的蓬勃发展,与相关研究的不断深入,新的自旋流现象与机制不断被拓展,相关研究证明一系列的粒子或者准粒子携带的自旋都能够形成自旋流,比如磁性绝缘体中的磁振子、超导体中自旋三重态和准粒子、量子自旋液体中的自旋子、自旋超导态等。尤其是对于量子材料而言,由于其往往具有独特的自旋性质,基于自旋流探针的研究方法就成为了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿之一,其量子性质起源于诸多量子效应,包括低维尺寸效应,量子限域效应,量子相干效应,量子阻挫效应,能带结构的拓扑性,自旋轨道耦合,对称性限制等等。量子材料包括石墨烯,高温超导体,拓扑绝缘体,外尔半金属,量子自旋液体,自旋超流体等等。量子材料可以表现出诸多与自旋相关的量子性质,如二维过渡金属硫族化合物中的自旋-谷耦合,以及拓扑绝缘体当中的自旋-动量锁定等。因为量子材料的自旋属性在下一代的量子信息存储和量子计算科学当中的应用潜力,所以研究量子材料的自旋相关性质得到了广泛关注。 为了研究量子材料的自旋性质,发展一种易于实现和操控的高效工具显得尤为迫切与关键。幸运的是,在实验物理学家和理论物理学家的不懈努力下,成功的证实了自旋流探针能够作为量子材料的有效探测手段。一系列激发和探测自旋流的方法被提出并得以实现,从而证实了基于自旋流探针的量子材料物性研究的广泛适用性。 迄今为止,相关实验已经证实自旋流能够以超导体系中的自旋三重态库珀对和超导准粒子、量子自旋液体中的自旋子、磁性绝缘体和自旋超流体中的磁振子为载体进行传播,相关物理图像被总结在表1中。本篇综述文章着重介绍了在五类主要的量子材料体系中的基于自旋流探针的物性研究。第一类是超导材料体系,自旋流探针可以被用来验证自旋三重态的存在以及自旋动力学的演化过程。第二类是量子自旋液体材料体系,自旋流探针可以被用来验证自旋子携带的自旋角动量的有效传播过程。第三类是磁性绝缘体体系,自旋流以磁振子的形式传播,描述了磁有序材料当中的集体激发行为。第四类是杂化量子激发体系,自旋流以磁振子-声子杂化模式(磁振子-极化子)或磁振子-光子杂化模式(磁振子-极化激元)为载体进行传播。第五类是自旋超流体系,自旋流以玻色爱因斯坦凝聚中的自旋量子数为1的玻色子为载体进行传播,这种玻色子可以为电子-空穴激子或者是磁振子。 这些重要的研究进展已经充分证实了基于自旋流探针的物性表征对于量子材料而言是一种行之有效的研究手段。因此,这一方法将会极大的推动新颖量子材料的发现和相关物理性质的研究。例如量子霍尔和量子自旋霍尔材料,量子铁磁体和反铁磁体,六角晶格体系中的量子手征声子,自旋和力耦合的量子系统,超导体中的自旋动力学和铁磁与超导界面的超导能隙,自旋三重态超导体中的超导对称性,强耦合自旋系统中的杂化激发,拓扑磁振子材料,量子自旋液体中的自旋子,自旋超流体约瑟夫森效应,以及其他任何作为自旋流载体的量子态。另外,这一领域的进展还将推动自旋成像技术的发展,如利用自旋极化扫描隧道显微镜和氮空位色心显微镜技术对量子材料体系中自旋流的原位探测。
北京大学 2021-04-11
新型拓扑材料外尔半导体的实验研究
近日,中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心和物理系中科院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦教授研究组与王征飞教授研究组实验与理论合作,首次在单元素半导体碲中发现了由外尔费米子主导的手性反常现象以及以磁场对数为周期的量子振荡,成功将外尔物理拓展到半导体体系。该研究成果在线发表在《Proceedings of the Natio
中国科学技术大学 2021-01-12
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