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电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学物理系曾杰教授、周仕明副教授研究团队发展出了一套利用电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法，利用该方法研究人员成功制备出了34种单原子催化剂，覆盖了多种过渡金属和多种衬底。相关成果发表在《自然·通讯》上。发展对衬底和金属无选择性的普适性单原子合成方法具有重要意义。研究人员在电化学三电极体系下进行电化学沉积，并通过阴极沉积和阳极沉积获得了两种Ir1/Co(OH)2单原子催化剂。此外，研究人员又探究了沉积条件（前驱体浓度、沉积圈数和沉积速率）对单原子形成的影响，发现当金属的负载量低于某一限度时，可以获得单原子；高于这一限度时则有金属团簇或颗粒形成，这一变化类似于液相中晶体生长中的成核过程（图1）。电化学沉积制备单原子的机理研究。(a)阴极沉积示意图；(b)阳极沉积示意图；(c)在阴极沉积中，前驱体浓度、沉积量和单原子形成的关系；(d)在阳极沉积中，前驱体浓度、沉积量和单原子形成的关系。为了证明该方法的普适性，研究人员又在氢氧化钴、硫化钼、氧化锰、氮掺杂的碳等衬底上成功获得覆盖3d、4d、5d金属的单原子催化剂，并且对所制备的单原子催化剂的结构表征后发现，阴极和阳极沉积获得的同一单原子催化剂具有不同的电子结构，这为其在不同催化反应中的应用提供了可能。研究人员还对所得单原子催化剂在电催化水分解反应中的性能进行了探究。实验结果表明，阴极沉积所得的一些催化剂在电催化析氢反应中表现出了优异的性能，同时，阳极沉积所得的一些催化剂在电催化析氧反应中也表现出了良好的性能。该制备单原子催化剂的普适性方法不仅为单原子催化领域注入了新的活力，而且为今后系统性研究催化剂结构和性能之间的关系提供了新的思路。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14917-6.pdf详细阅读：http://news.ustc.edu.cn/2020/0313/c15884a414545/page.htm
中国科学技术大学
2021-04-10
一维原子链缺陷两端零能束缚态的发现
在二维铁基高温超导体中的一维原子缺陷链两端发现马约拉纳零能模，为实现较高温度下、无外加磁场的拓扑零能激发态提供了一种可行性平台。王健研究组通过分子束外延（MBE）技术在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜，其超导转变温度T_c≈62 K，远高于块材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低温（4.2 K）扫描隧道显微镜（STM）和扫描隧道谱（STS）技术，研究组在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷。在这种一维原子链缺陷两端，同时观测到了零能束缚态（图1），而在一维原子链缺陷的非端点处，依然是超导带隙的谱形。随着温度升高，零能束缚态的峰高逐渐降低，最终在远低于T_c时消失（约20 K）。随着针尖逐渐逼近薄膜表面，即隧穿势垒电导变大，零能束缚态峰迅速升高且没有发生劈裂，展现出良好的抗干扰性。此外，研究组发现在较短的一维原子链缺陷两端的零能束缚态发生了一定程度的耦合（图2），其峰高随缺陷长度的依赖关系在统计中展现出正相关关系。这些零能束缚态的谱学特性，如峰值高度与半高宽随温度的演化，消失的温度，针尖逼近隧穿谱与难劈裂的特性等，都与马约拉纳零能模的解释相符合，可以基本上排除Kondo效应、杂质缺陷束缚态或有节点的高温超导体中Andreev零能束缚态等其它可能性。波士顿学院的汪自强教授团队基于肖克利缺陷态的能带理论在超导体中的表现提出了可能的理论解释。在强自旋轨道耦合作用下，单层FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一维原子链缺陷可以是衍生一维拓扑超导体，其端点处会产生受时间反演对称性保护的一对马约拉纳零能模。时间反演对称性破缺下也可产生一维原子链缺陷拓扑超导体，其两个端点各产生一个马约拉纳零能模。这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发，具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势，为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。
北京大学
2021-04-11
一种用于制作原子层沉积膜的可拆卸喷头及装置
本发明公开了一种用于制作原子层沉积膜的可拆卸喷头及装置。用于制作原子层沉积膜的喷头，包括进气管路、进气口和出气口；所述进气口内部为空腔；所述出气口内部形成空腔，分为上半部分和下半部分，其上半部分与下半部分之间设有漏斗形结构；进气管路与进气口固定连接，进气口与出气口可拆卸密闭连接。用于制作原子层沉积膜的装置，包括所述喷头、腔体支撑架、基片承载台和运动平台，腔体支撑架中间形成长条状镂空，可顺序设置多个可拆卸喷头，基片承载台设置在墙体支撑架下方，运动平台带动基片承载台。本发明能适应不同的原子层沉积反应，通
华中科技大学
2021-04-14
一种基于原子力显微镜的多功能组合探针系统
本发明公开了一种基于原子力显微镜的多功能组合探针系统。该系统能在各种设定的工作环境中通过程序控制原位切换具有不同功能的探针，从而在同一实验区域原位实现微观摩擦磨损实验、表面形貌扫描、晶体结构演变探测和摩擦能量耗散测量等功能。该系统在原位切换探针时，无需破坏工作环境，有效避免外界环境对样品表面的污染。
西南交通大学
2016-10-19
基于 PSO 改进的原子分解法的雷击干扰与故障识别方法
本发明涉及一种雷击干扰与雷击故障识别方法，尤其是涉及一种基于 PSO 改进的原子分解法的雷 击干扰与故障识别方法。本发明利用原子分解法对故障线路保护安装处的电压电流信号进行频率成分分 析，提出基于零序电流稳态工频分量有无的雷击干扰识别方法;提出基于电流线模分量原子分解能量比 值与基于故障相电流电磁暂态特征的双重故障类型识别判据，提高了故障识别的准确率。本发明在过完 备冗余原子库的基础上自适应地寻找信号的最佳匹配原子及其参数，从而使信号的自适应表达简洁，分 解结果稀疏，极大地提高了
武汉大学
2021-04-14
2024年度《国家哲学社会科学成果文库》入选名单公布
经专家评审、社会公示，近日，全国哲学社会科学工作办公室公布2024年度《国家哲学社会科学成果文库》入选名单。
全国哲学社会科学工作办公室
2024-10-12
2025年度国家自然科学基金项目指南正式发布
2025年1月14日，国家自然科学基金委员会正式发布《2025年度国家自然科学基金项目指南》。
国家自然科学基金委员会
2025-01-14
一种集成加热部件的微型气敏传感器的制作工艺
本发明公开了一种集成加热部件的微型气敏传感器的制作工艺，步骤为：①在基底上匀胶和光刻显影，形成叉指形状的光刻胶图形； ②将基底在保护气氛下进行热解，形成玻碳叉指电极；③在玻碳叉指 电极上匀胶并光刻显影；④再次热解，得到具有气体敏感材料和加热 部件的叉指电极气敏传感器。本发明利用光刻和热解技术先制作完成 加热部件和气敏部分，不需要另外加上检测电路，以及另外旋涂敏感 材料。本工艺的特点是将气体敏感材料部分和加热器件集成为一体， 而且制作的工艺就是常规的光刻、热解等工艺，相对于现有的气敏传 感器的加热部件具有尺寸小，耗费能量小，制作简单的优点。
华中科技大学
2021-04-11
一种集成加热部件的微型气敏传感器的制作工艺
本发明公开了一种集成加热部件的微型气敏传感器的制作工艺，步骤为：①在基底上匀胶和光刻显影，形成叉指形状的光刻胶图形；②将基底在保护气氛下进行热解，形成玻碳叉指电极；③在玻碳叉指电极上匀胶并光刻显影；④再次热解，得到具有气体敏感材料和加热部件的叉指电极气敏传感器。本发明利用光刻和热解技术先制作完成加热部件和气敏部分，不需要另外加上检测电路，以及另外旋涂敏感材料。本工艺的特点是将气体敏感材料部分和加热器件集成为一体，而且制作的工艺就是常规的光刻、热解等工艺，相对于现有的气敏传感器的加热部件具有尺寸小，耗
华中科技大学
2021-04-14
一维纳米复合金属氧化物气敏材料及其制备方法
本发明提供了一种一维纳米复合金属氧化物气敏材料及其制备方法。本发明将氯化锌溶液、氯化锡溶液混合后与氢氧化钠溶液进行水热反应，通过加入无水乙醇、表面活性剂和控制反应条件而制备一维纳米氧化锌氧化锡复合材料。该制备方法与现有的一维纳米金属氧化物材料的制备方法相比，具有成本低，操作简单，低能耗等优点。制备的纳米复合材料对甲烷、一氧化碳、二氧化氮等气体具有气体敏感度，是一种良好的气敏材料。
安徽建筑大学
2021-01-12