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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
粉煤灰基免烧免蒸砖
粉煤灰基免烧免蒸砖是一种新型的建筑材料，它利用粉煤灰、电石渣、石膏等工业废弃物作为主要粉体原料，以减水剂、缓凝剂等添加剂作为辅助材料，通过一定的工艺方法进行加工制作，从而生产出具有一定强度和耐久性的砖块，以取代传统的烧制成型的砖块。这种不经高温煅烧而制造的一种新型砖类建筑材料对环境保护具有重要意义，在减少自然资源消耗的同时，有效的减少工业废弃物对环境的污染。在建筑材料市场，粉煤灰基免烧免蒸砖由于其环保特性，并且在施工过程中具有一定的便利性和经济性，从而具有较大的竞争优势。这种新型材料具有绿色环保、高强度、轻质等特点，是砖类建材领域对固体废弃物资源化利用的理想应用方向。
技术特点
环保：粉煤灰基免烧免蒸砖以粉煤灰、电石渣、石膏等工业废弃物作为主要粉体原料，可以减少对自然资源的消耗，使工业废弃物得到有效利用，有利于环境保护。
高强度：采用特定工艺进行加工处理，使得粉煤灰基免烧免蒸砖具有一定的抗压强度和耐久性，通过对工艺配比的调控，可以制备出满足不同需求的砖体，其28天强度为30-60 MPa。
轻质：相较传统的砖体材料而言，粉煤灰基免烧免蒸砖具有较轻的重量有利于施工和运输。
生产工艺简单：不需要进行复杂工业合成，只需将不同粉体进行充分混合，然后制作成型。生产设备简单易使用，可以在适当的设备条件先进行规模化量产。
安全：在实际生产操作中不需要使用高浓度氢氧化钠溶液进行活化，降低了施工人员的危险。
济南大学
2024-07-29
锰锌铁氧体靶向纳米复合载体及其制备方法
本发明涉及一种锰锌铁氧体靶向纳米复合载体及其制备方法，采用化学共沉淀法，将壳寡糖、γ‑聚谷氨酸与锰锌铁氧体复合，三种物质交联反应后生成100nm以下的颗粒，该方法操作简单，得到的锰锌铁氧体靶向纳米复合载体呈现典型的核壳结构，这种磁性纳米晶可通过改变磁场及温度具有靶向和缓释的能力，比单一锰锌铁氧体更具有临床实际应用的前途。
曲阜师范大学
2021-05-07
低成本防腐中温锌系磷化液
一、项目简介锌系磷化所生成的磷化膜的主要成分为磷酸锌Zn3(PO4)2•4H2O、磷酸铁锌Zn2Fe(PO4)2•4H2O。本磷化液使用范围宽，性能稳定，处理面积大，沉渣少，成本低廉。磷化速度快，磷化液的使用寿命长。磷化膜分布均匀，色泽一致；膜层致密，光亮；磷化膜与基体的结合力强，显著增强钢铁表面的耐蚀性。盐雾试验合格。广泛用于螺丝、螺栓、螺帽等钢铁材料的防腐。可以不用硝酸配置，安全性好。二、市场前景成本低廉，操作方便，市场广阔。三、规模与投资根据市场需求，包括磷化设备最大不超过1万元。四、生产设备塑料、陶瓷或不锈钢容器。五、效益分析吨成本约1700元，售价约2600元。六、合作方式配方出售，教授配制和磷化方法，或提供磷化液。
河北工业大学
2021-04-13
PVC用环保钙锌高效热稳定剂
可以量产/n本项目以水滑石、高金属含量有机酸锌及有机酸钙、有机热稳定剂为主要原料，高效内外润滑剂等复配，采用机械混合法，制备粉末状环保钙锌高效热稳定剂，主要用于PVC软、硬制品（包括给、排水管道、线缆、家电异型材、汽车密封条及医用制品等）领域。该产品具有优异的初期着色性和长期热稳定性，电绝缘性良好；単包化设计，便于操作。经SGS检测，产品卫生性能满足RoHS法规要求，完全替代德国熊牌产品。近年来，欧洲和我国颁布了禁铅法令（RoHS禁令），PVC塑料制品严禁使用重金属铅、钡、镉类热稳定剂。目前，国内环
湖北工业大学
2021-01-12
铁基、钴基、镍基非晶合金粉末的生产方法
该技术采用共沉积+剥离+破碎法制备非晶合金粉末，摆脱了水雾法对非晶成形能力的限制，适用于可以与铁、钴、镍一起共沉积元素合金体系非晶合金粉末的生产。该粉末适合用于磁性材料、催化剂等领域。 该成果已申请一系列（镍基、铁基、钴基的非晶电镀，非晶粉末，催化电极等）发明专利，已有部分取得授权。
长沙理工大学
2021-01-12
氧化锆-氧化铝-碳纤维
氧化锆纤维成果转化
本项目涉及从原料的合成、纤维及其制品的制备以及相关设备等系列专利群，具有独立自主知识产权，该发明专利群不仅在技术上处于国际领先水平，还可转化为生产力，形成具有高附加值的产品，产生经济价值和社会效益。本项目在国内外没有先例可借鉴，从工艺到设备大都是自主研发设计，投入的人力、物力和时间非常大。已在山东德艾普节能材料有限公司实施转化。
由于氧化锆纤维具有极低的高温导热系数和耐温性，决定了氧化锆纤维及其制品在超高温隔热领域具有及其广泛的应用市场前景。主要应用包括高温电炉、退火炉、单晶炉、中高频感应炉以及气氛炉等的高温面的隔热。1600度以上的保温，每年具有几千吨的市场需求，可产生上百亿的经济价值。
《氧化铝特种陶瓷材料及相关应用》成果转化
该专利技术成果主要涉及的是氧化铝微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化铝基陶瓷纤维的“溶胶-凝胶”法制备及其相关应用等，已在山东东珩胶体材料有限公司实施转化。
氧化铝特种陶瓷材料及相关应用市场需求大，技术转化条件成熟，具有良好的转化前景。微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化铝纤维在国际上已经得到普遍的应用和推广，尤其是在军事材料、航空航天材料。目前国内还是空白，但是以美日为首的西方发达国家对我国进行技术封锁、材料禁止买卖，限制我国先进制造业、航空、航天等方面的发展，陈代荣教授团队研究的氧化铝特种陶瓷材料将会填补国内空白，打破美日等国对我国的技术封锁，实现氧化铝陶瓷材料在军事、航空、航天、人民生活用品等方面的广泛应用。
碳纤维复合芯架空导线
碳纤维复合芯导线是一种新型节能型增容导线，具有质轻，高强、耐腐、抗疲劳、弧垂变化小、安全节能等优点，同时可以实现倍容输电，并具有自融冰功能，可以减少输电回路，提高架线土地利用率，降低线路改造成本，是原有钢芯铝绞线的最佳替代品。适用于高地质灾害、大跨越、城网改造升级、沿海等高腐蚀区域以及超高压和特高压输电，有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。
本产品以高性能碳纤维及山东大学自主研发的耐高温特种树脂为原料，具有独特的防劈裂结构设计，以先进的自动化拉挤机组为硬件保障，产品性能指标达到国际领先水平，六家合作企业挂网业绩已达3万公里。曾获国家能源科技进步一等奖，山东省科技进步一等奖等奖项。
碳纤维系列成果还有碳纤维复合材料抽油杆、单兵防护、碳纤维复合材料高压气瓶、碳纤维复合材料三维编织体等，成熟度基本都可以量产。
山东大学
2021-05-11
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料耐腐蚀、耐高温、耐磨损、韧性高，能够广泛用于能源、交通、化工等领域的关键部件，比如摩擦制动材料、耐化学腐蚀叶片等。
东南大学
2025-02-08
一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池及其制备方法
本发明涉及一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池结构包括：衬底；P型氧化亚铜纳米线阵列，该P型氧化亚铜纳米线阵列生长在衬底上；绝缘层，该绝缘层沉积在P型氧化亚铜纳米线阵列表面；N型层，该N型层填充在绝缘层外并且形成一层薄膜；N型欧姆电极，该N型欧姆电极制作在N型层上；P型欧姆电极，该P型欧姆电极制作在P型氧化亚铜纳米线阵列层上。本发明中纳米线阵列结构可提高电池的结面积，减小载流子的扩散距离，PIN结构可有效增大耗尽层宽度，大大提高载流子的分离和收集效率，从而提高太阳能电池的能量转换效率。本发明采用的原料丰富、廉价、无污染，采用的制备方法有电化学沉积法、磁控溅射法及电子束蒸发法，都可以大规模应用于工业生产中，有广阔的发展前景。
浙江大学
2021-04-11