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汤渊源教授在有机-无机杂化铁电体精准设计上取得重要进展
南昌大学汤渊源教授在熊仁根教授提出的“托氟效应”理论的指导下,与江苏科技大学陈立庄教授合作,在有机-无机杂化型铁电体领域取得重要进展。通过精准修饰有机阳离子,成功地合成了新型非钙钛矿结构ABX3(A、B为阳离子,X为阴离子)铁电体[(CH3)3NCH2F]ZnCl3,这是首例ABX3锌卤盐铁电体。 钙钛矿型ABX3有机-无机杂化材料拥有丰富的性能,比如铁电性、压电性、光致发光、铁磁性等。其中,铁电性作为一种重要的物理性质,在非挥发性存储器、电容器、传感器等领域具有广泛的应用。除了钙钛矿结构,ABX3型化合物也可以结晶在其他结构里。比如无机的ABX3化合物可以结晶成辉矿石结构、刚玉结构、六方锰矿结构等。相应地,有小部分有机-无机杂化ABX3型化合物可以结晶成由BX3五面体或四面体构成的非钙钛矿结构。但是,在这些非钙钛矿型的ABX3化合物中却很少有铁电性的报道。这主要是由于对铁电体结构与性能的关系认识不够所导致的。因此,深入探究铁电体的构效关系,对于精准设计有机-无机杂化型铁电体具有重要意义。 根据诺埃曼原则,铁电体必定属于10个极性点群。因此,在晶体中引入极性分子或是极性无机骨架将会是设计铁电体一个非常有效的策略。团队基于前期工作的系统筛选,锁定了拥有极性结构的[(CH3)4N]ZnCl3。它的晶体结构中,所有ZnCl4四面体沿着同一个方向以共角的方式排列,形成极性的[ZnCl3]-n链。这与一维钙钛矿结构和硅酸盐结构不同,在这两种结构中偶极子被相互抵消。然而进一步的表征表明,[(CH3)4N]ZnCl3没有相变,且不具铁电性。另一个精准设计有机-无机杂化铁电体的策略是“托氟效应”理论,用电负性最强的F原子取代分子中的H原子,可以改变分子中原子间的相互作用,进而引入铁电性。受该理论的启发,研究者对[(CH3)4N]ZnCl3进一步修饰,用电负性较强的卤素原子F、Cl、Br、I来取代准球形有机阳离子[(CH3)4N]+上的H原子,获得了4例非钙钛矿结构的ABX3型化合物。其中,[(CH3)3NCH2F]ZnCl3被证明具有铁电性。对于[(CH3)3NCH2X]ZnCl3 (X = Cl, Br, I),没有可靠的证据显示他们具有铁电性。[(CH3)3NCH2F]+阳离子中电负性更强的F原子影响了[ZnCl3]n-链中的Cl原子,形成相对较强的F…Cl作用,这种卤-卤键连接了阳离子和无机链。这样,阳离子的翻转将会带动极性阴离子链的翻转,使得体系在两种极化状态之间转换的能量降低,所以[(CH3)3NCH2F]ZnCl3具有在外电场作用下可翻转的自发极化,即铁电性。相比于F原子,Cl、Br、I原子的电负性较弱,这种卤-卤作用在[(CH3)3NCH2X]ZnCl3 (X = Cl, Br, I)中不足以诱导出铁电性。这项研究为精准设计新型有机-无机杂化铁电体提出了新的思路。
南昌大学 2021-02-01
一种不含粘结剂的生物有机无机全元复合微生物肥料及其制备方法和应用
本发明公开了一种不含粘结剂的生物有机无机"全元"复合微生物肥料及其制备方法和应用,属于农业高新技术.所用肥料原料为粉粹过筛的生物有机肥和粉粹后的无机化肥;生物有机肥所用菌株为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens SQR‐9;所用化肥为硫酸铵,过磷酸钙和氯化钾.工艺流程为将原料根据养分需求配比混匀,加入圆盘造粒机,间歇性喷雾造粒,分筛,最终在温度≤50℃条件下烘干至含水质量比低于20%,包装即为商品生物有机无机"全元"复合微生物肥料.此工艺大大降低了生物有机无机肥的生产成本,操作简单,肥料成粒率好,造粒效率高 。
南京农业大学 2021-04-13
清华大学化学系王训团队利用无机亚纳米线有机凝胶锁定易挥发有机分子
近日,清华大学化学系王训教授课题组在无机亚纳米线研究方面取得了新突破,发现碱土金属-多酸团簇亚纳米线能够有效锁定包括正辛烷、汽油等在内的易挥发有机液体,形成自支撑的弹性凝胶。
清华大学 2022-10-12
合肥师范学院
合肥师范学院坐落在“大湖名城、创新高地”—安徽省省会合肥市。学校前身是安徽教育学院,创建于1955年,2007年改建为省属普通本科院校。学校是全国首批“服务国家特殊需求专业学位研究生”培养试点单位、“国培计划”示范性培训项目实施单位、“卓越教师培养计划”试点单位、“十三五”应用型本科产教融合工程实施高校,安徽省首批“地方应用型高水平大学”建设高校、“创业学院”立项单位。 学校现有锦绣、滨湖、三孝口三个校区,校园面积1294.75亩;教学仪器设备总值1.53亿元,纸质图书112万册;专任教师769人,其中正高73人、副高206人、百千万人才工程国家级人选2人、皖江学者讲席教授1人、皖江学者特聘教授1人、二级教授5人、省学术技术带头人及后备人选13人、省宣传文化领域青年英才1人、省教学名师14人、省级教坛新秀18人、享受国务院和省政府特殊津贴5人次(或4人)。 学校设有15个学院和4个公共课教学部,本科专业57个,教育硕士专业学位研究生培养方向10个,全日制在校生15225人;省级重点学科1个、特色专业8个、精品课程13门、大规模在线开放课程(MOOC)4门;国家、省、校三级卓越人才培养计划项目10项、省级人才培养创新实验区2个、省级专业综合改革试点项目6项、省级示范实验(习)实训中心9个、省级教学团队11个。我省首个足球学院—合肥足球学院也设在我校。 学校建有中国南方蓝莓工程技术研究中心、安徽省电子系统仿真重点实验室、安徽省基础教育改革与发展协同创新中心、安徽省微波与通信工程技术研究中心、安徽省魂芯DSP(数字信号处理)产业化研究院等省级以上科研平台8个,校级科研机构23个。近三年,承担国家社会科学基金、自然科学基金等国家级项目47项;发表学术论文1398篇;出版著作(教材)109部;获国家专利221项;获安徽省科学技术奖6项、省级教学成果奖12项。 学校以立德树人为根本,积极构建“一个全程、两方合作、三线协同”的人才培养模式,强化学生创新创业能力培养,人才培养质量得到社会的广泛认可。办学60多年来,培养各类高等专门人才6万余名,培训中小学校长和教师16万人次。近三年,我校学子在“挑战杯”、数学建模、机器人、亚运会、世界大学生运动会、全国大学生广告设计大赛、师范生技能大赛等省级以上赛事中获奖1000余项,周庆媛、朱金凤、段诗闻同学获“中国大学生自强之星”,朱金凤同学同时荣获“中国好人”称号;生源质量不断提高,招生录取分数线位居全省同类院校前茅;本科毕业生初次就业率保持在90%以上。学校连续被评为“全国大学生暑期三下乡社会实践活动先进单位”和“安徽省高校毕业生就业工作标兵单位”。 学校承扬师范办学传统,打造服务安徽基础教育品牌。学校是“国家中西部地区中小学骨干教师培训基地”、安徽省基础教育课程改革主要专家单位;挂设有安徽省中小学教师继续教育中心、安徽省教育管理干部培训指导中心、安徽省教师资格认定中心;牵头组建“安徽基础教育发展联盟”;与台湾铭传大学合作建立“安徽教育中心”。 学校主动对接服务地方支柱产业,深化产学研合作,重点建设教师教育类、电子信息类、文学艺术类学科专业群,着力培育生物化工类、经济管理类学科专业群。学校与中国电子科技集团第38研究所、安徽徽王集团等合作建设“魂芯”DSP实验室、PCB及SMT生产线、蓝莓深加工生产线等校内实习实训基地;与合肥国家级经济技术开发区、临泉县、明光市、金寨县、砀山县、中体产业、安徽新华发行集团、联宝电子等合作共建校地、校企产学研合作育人基地170余个。 学校积极推进国(境)外合作办学,与美国特洛伊大学、爱尔兰阿斯隆理工学院等合作开展“2+2”和“3+1”本科人才培养等6个中外合作办学项目;与美国索尔茨伯里大学、德国希尔德斯海姆大学、澳大利亚达尔文大学等15个国家和地区高校开展学生交流和教师互派;与台湾铭传大学合作共建刘铭传学院。 学校积极构建“行知精神”为核心的校园文化,每年暑期教师进百家企业、学生开办百所“行知学堂”的“双百计划”荣获“全国高校校园文化建设优秀成果奖”。安徽省陶行知研究会挂设我校。学校是首届“全国精神文明建设工作先进单位”,第三、四届“全国文明单位”,安徽省高校思想政治工作先进集体。 学校秉承“自强不息,追求卓越”的优良传统,坚定“举行知旗,走应用路,创师范牌”,立足安徽,面向全国,努力建设特色鲜明的地方应用型高水平大学。
合肥师范学院 2021-02-01
水处理材料磁性复合有机膨润土的制备方法
本发明公开了一种水处理材料磁性复合有机膨 润土的制备方法。方法的步骤如下:1)将干燥、粉碎过60-150 目筛的膨润土原土15-20g、7.8- 8.2gFeCl3和3.9- 4.1gFeSO4混合,加水到600- 700mL,将得到的悬浊液置于70-80℃的恒温水浴中,搅拌下 滴加5-6mol/L的NaOH溶液80-100mL,滴加完毕后继续搅 拌3-4小时;2)搅拌停止后,用蒸馏水清洗沉淀物3-5次, 110-120℃下烘3-4小时;3)烘干、碾磨后,加入400-600mL 浓度为2mmol/L-4mmol/L阳离子表面活性剂溶液中,搅拌5 -6小时,产物在室温下老化10-12小时,经多次洗涤过滤后, 在60~80℃下烘干,研磨,过60-100目筛,即可。本发明所 制得的磁性复合有机膨润土能够同时去除废水中的有机污染 物和酸根离子污染物,并具有非常好的沉降分离性能。可以在 废水处理领域中推广使用。
浙江大学 2021-04-11
铝碳耐火材料用有机/无机杂化改性酚醛树脂及其制备方法
小试阶段/n本成果属于耐火材料用改性酚醛树脂技术领域。具体涉及一种铝碳耐火材料用有机/无机杂化改性酚醛树脂及其制备方法。目前铝碳耐火材料广泛采用酚醛树脂作为结合剂,酚醛树脂与焦油沥青结合剂相比,具有热硬性、干燥强度大和环境污染小的优点,但由于酚醛树脂为有机高分子化合物,支链少,对无机材料的润湿程度较低,固化后形成的网络结构不够致密,使得以酚醛树脂结合的铝碳耐火材料存在常温强度不足的问题,在中温阶段由于酚醛树脂的裂解导致结合强度较低。本成果旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种生产工艺简单、生产成本较低
武汉科技大学 2021-01-12
低成本功能性多孔有机聚合物
       成熟度:技术突破         多孔有机聚合物是一类新兴的功能性高分子材料,相比传统高分子交联树脂,其具有类似无机分子筛的微孔,具有更高的官能团密度,已被广泛用于储存、分离或催化等领域。然而当前许多性能优良的多孔有机聚合物成本过高,严重制约着其实际应用。我们合成的价格低廉且性能优秀的多孔有机聚合物,其性能与当前典型多孔有机聚合物相当,而价格为它们的几十分之一或几百分之一,目前在储存氨气、分离二氧化碳及分离水中污染物(如硼酸,Hg2+等)等方面已完成实验室测试,这些成果将为多孔有机聚合物的真正应用打开通道。         意向开展成果转化的前提条件:中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学 2025-05-16
一种提高环氧树脂的耐高温性能的无机/有机杂化纳米粒子
发明了一种无机/有机杂化纳米粒子, 与有机物和高聚物的相容性好,将其 添加到环氧树脂或各种涂料中,能够提高材料的玻璃化温度,增强材料的耐高温 性能,同时还可以提高材料的耐冲击性能和阻燃性能。 经济技术指标与应用效果:按 10% 重量比添加该杂化物到环氧树脂中,可 提高环氧树脂的玻璃化温度 15o C,提高维卡软化温度 13o C,提高抗冲击强度 3 倍。 提高抗氧指数提高 52%。实验室应用效果显著。 2、创新要点 纳米杂化物合成方法简单,成本低廉,对环氧树脂的改性效果显著 3、效益分析 ,根据投资规模确定
江南大学 2021-04-13
新型有机复合结构的电致发光平板显示器
本项目在申请了国际国内专利的基础上,大大提高了器件之发光效率、延长其使用寿命。主要技术内容是把无机/有机等多种材料成膜于两个电极之间做成发光器件,即经过步骤: 1. ITO 光刻 2. 基片处理 3. 用物理或化学方法制备无机纳米薄层到基片上 4. 然后将有机材料通过真空镀膜或旋甩涂敷成膜 5. 最后一层是镀金属电极 6. 封装引线等,最后配上驱动电路就制成了一个 OLED 电致发光屏 以上每一步骤,我们都有自己的独到之处,首先从器件的结构上看我们已经避开了美国和日本的专利。这为本项目的开发扫清了障碍。其次,在许多工艺上,我们简化了操作步骤,为其商品化打下了良好的基础。 用这一专利技术可生产出一系列自发光平板显示产品,且不产生电磁幅射,其优越的“性能价格比”使其不仅能打入传统自发光平板显示器市场,而且以其高分辨率的优势,还能进一步挑战目前被彩管(CRT)和液晶(LCD)垄断的显示器市场。产品的价格优势主要有两点:1、使用成熟的常规镀膜技术,步骤少、效率高;2、密封技术低、易操作。 本成果属国内领先水平,尽管日本的先锋公司已有车用显示器件问世;但是,目前国内该领域没有一家公司能生产该产品。 成果适合于手机、仪表显示、HDTV 或“壁挂式彩电”的应用,使全彩色成为可能。 与市面上最多的阴极射线管显示器相比,使用平板显示器基本上不产生电磁幅射,且与纯无机电致发光显示技术相比具色彩鲜艳、驱动电压低、价格低、使用范围宽、尺寸范围大等明显优势,而该技术在成本、性能及尺寸范围等方面又较液晶显示及等到离子体显示具有显著的优势。可采取股份制,在中国注册,在中国和香港上市。
北京交通大学 2021-02-01
功能型有机/陶瓷复合膜的制造技术
成果描述:在α-Al2O3、TiO2介孔膜上接枝或接枝聚合一层薄的具有特殊功能的,诸如疏水的、亲水的、荷负电纳米孔的或者荷负电纳米孔的活性过滤膜,从而制备出特定工艺专用的膜,如脱水膜、膜蒸馏膜,超滤膜和纳滤膜,可广泛应用于醇类的除水,海水和苦咸水淡化,难分离污水的脱水,酸的浓缩,给水的软化,废水处理的中水回用等领域。另外,由α-Al2O3和TiO2制备的各种大孔和介孔膜可被广泛应用于苛性介质如酸和碱中的颗粒杂质去除工艺。 流体机械密封端面变形、传热和密封端面间隙流场的研究,考虑流体流动、热量传递和端面变形之间的相互影响,并提供机械密封和干气密封的通用设计软件。市场前景分析:环保领域:烟气脱硫硫酸的净化过滤与浓缩,污水处理的中水回用,MBR,难分离、有毒有害和放射性废水的处理。 其它领域:给水的软化,海水和苦咸水淡化,无加热源的吸收式制冷空调系统,有机物的分离。与同类成果相比的优势分析:1.疏水膜表面接触角大于130°,平均孔径0.5微米; 2.亲水膜的水渗透蒸发通量大于610 g m-2 h-1,选择性大于139; 3.荷电纳滤复合膜的通量大于2.6 L m-2 h-1 bar-1,对二价离子的截留率大于90%; 4.超滤陶瓷膜的截留分子量在7,000~100,000范围可任意选定; 5.微滤陶瓷膜的孔径在0.1~3微米之间可调。 国际先进
四川大学 2021-04-10
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