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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
氮化硅超细粉流态化制备技术
氮化硅陶瓷是一种耐高温耐磨材料，广泛用于冶金、化工、能源等领域，氮化硅粉是制备氮化硅的原材料。实验室提出了一种流态化直接氮化制备超细粉方法，可低成本生产晶相和非晶相氮化硅粉。
北京科技大学
2021-04-13
遥控核化侦察机器人
电子科技大学
2021-04-10
广元中核职业技术学院
广元中核职业技术学院是经四川省人民政府批准、教育部备案、中国核工业集团全额出资举办的全国唯一一所核工业高职院校。学校是中国核工业技能人才培训基地、首批国家高技能人才培训基地，具有40多年的高校办学经验，秉承“两弹一艇”“四个一切”的核工业精神，为中国核工业培养了一大批优秀的建设者。办学实力：学校位于女皇故里、国家三线建设最重要的军工基地四川省广元市，建筑面积77451M⟡，建有与专业配套的教学与实训用房48930.71 M⟡，校外实训基地100余家。现有教职工100余人，副高职称以上教师41人，硕士以上教师19人。另有中国核工业集团特聘专家32人，其中享受国务院政府特殊津贴专家2人，中核集团首席技术专家8人。专业门类：学校开设有全国独有的核电站动力设备运行与维护、机电设备安装技术（核工程方向）、电气自动化技术（核工程方向）、焊接技术与自动化（核工程方向）、工程测量技术（核工程方向）、安全技术与管理（核工程方向）专业，满足了核工业事业发展和适应“四向拓展、全域开放”的战略需要，填补了中国高等教育在核工业行业的空缺。行业背景：中国核工业集团中央直接管理的国有重要骨干企业，由200多家企事业单位和科研院所组成，覆盖核电、核燃料循环、核技术应用、核环保工程等领域，与美国、法国、英国、巴基斯坦、阿根廷、沙特等多个国家有合作项目，是国家核科技工业的主体，肩负着国防建设和国民经济与社会经济发展的双重使命。学校作为核工业技能人才定点培养单位，与中核集团“协同育人、订单培养、定向就业”，学生毕业后定向就业到中核集团。就业前景：按照习近平在我国核工业创建60周年之际的重要指示精神“坚持和平利用核能，全面提升核工业核心竞争力，续写我国核工业新的辉煌篇章”，学校坚持立足四川、面向核工业,积极为国家核工业及地方经济发展培养高素质技术技能型人才。40多年来，学校先后培养了10多万名高技能人才，其中获“大国工匠”、“全国技术能手”、“全国劳模”、“五一劳动奖章”30余人，自主创业资产过亿5人，国家核电建设的60%骨干力量均为我校毕业生。随着我国核工业的快速发展，仅在四川规划投资就达千亿规模，对高技术技能人才的需求呈直线上升趋势，每年国内项目需求25000人以上，国外项目需求4000人以上。我校作为中国唯一一所核工业高职院校，毕业生将持续供不应求。
广元中核职业技术学院
2021-02-01
揭示了木星稀释核结构的成因
揭示了木星演化中的重要一环：在大约45亿年前木星捕获并吞噬了一个约十倍地球质量的行星胚胎，巨大的撞击瓦解了木星的原初致密核。这一新模型完美地解释了令人费解的木星稀释核结构的形成机制。研究表明木星核的大小远远超过了理论预期，接近自身半径的一半，并且其密度也偏低。“这就是所谓的木星的稀释核，它说明木星核除了含有岩石和冰等密度大的物质成分外，还混入了大量的低密度的氢和氦，并且木星的核与外层由氢和氦主导的气体包层间并没有以前认为存在的明显的分界线” “这项研究对于系外行星的研究也有启发性意义，因为目前我们发现的几千颗系外行星中，有一部分是既知道质量也知道大小的。那么我们就能推算出系外行星的平均密度。其中有一些系外行星的平均密度很大，有一个可能的解释就是这些行星经历了行星撞击过程，导致其损失了大量的氢和氦”
中山大学
2021-04-13
在真核生物的翻译调控机制
发现20年以来的第一个晶体结构，证实SLFN是一个新型的核酸内切酶家族，通过破坏蛋白翻译机器调控真核生物的翻译进程，能够有效控制HIV病毒的复制和包装。课题组人员还提出了对真核生物在应激状态下翻译调控机制的见解，并进一步阐明了SLFN家族可能的抗肿瘤机制，为SLFN的临床应用奠定了基础。 课题组解析了SLFN13的N端结构域（SLFN13-N）的三维晶体结构，揭示了其独特的U型枕样的类二聚体折叠，可分为N端部分（N-lobe），C端部分（C-lobe）和中间连桥部分（bridge domain，BD）。SLFN13-N的U型凹槽可以识别tRNA/rRNA分子碱基配对的RNA结构，由三个酸性氨基酸组成的催化三联体执行酶切。体外酶切实验发现SLFN13可以在tRNA的3’端酶切11 nt，即tRNA 3’接收臂的末端，这是真核生物中第一个被鉴定可以在该位置酶切的核酸内切酶。过表达后细胞质定位的SLFN13可以酶切细胞内的成熟的tRNA和rRNA，破坏蛋白质翻译机器，进而抑制细胞中的蛋白合成，降低细胞代谢水平。SLFN13还展现了酶活依赖的多阶段多层次的高效HIV病毒监管方式。因此，课题组将SLFN13命名为RNA酶S13。同时，研究人员提出了对真核生物翻译机制调控的见解，认为SLFN对肿瘤细胞增殖的抑制很可能是通过破坏细胞内蛋白翻译机器或调控其它关键核酸底物的活性进而调控细胞代谢水平来实现。
中山大学
2021-04-13
不对称催化的高光学活性二芳基甲醇的高效合成方法
手性二芳基甲醇是重要的手性药物合成前体，比如 (R)-新苯海 拉明、(R)-邻甲苯海明，(S)-卡比沙明、(R,R)-氯马斯汀等手性药物就 是由光学活性二芳基甲醇合成得到，尚有一些具有明显抗肿瘤前景的 化合物也是由手性二芳基甲醇合成的。本技术使用容易合成且价格低 廉的格氏试剂在不对称催化的条件下与芳香醛加成，使用四异丙醇钛 和 N,N,N′,N′-四甲基二氨基乙醚为添加剂，使用 10 mol% 光学活性 H8-BINOL 为手性配体，产物产
兰州大学
2021-04-14
不对称催化的高光学活性二芳基甲醇的高效合成方法
手性二芳基甲醇是重要的手性药物合成前体，比如(R)-新苯海拉明、(R)-邻甲苯海明，(S)-卡比沙明、(R,R)-氯马斯汀等手性药物就是由光学活性二芳基甲醇合成得到，尚有一些具有明显抗肿瘤前景的化合物也是由手性二芳基甲醇合成的。
本技术使用容易合成且价格低廉的格氏试剂在不对称催化的条件下与芳香醛加成，使用四异丙醇钛和N,N,N′,N′-四甲基二氨基乙醚为添加剂，使用10mol%光学活性H8-BINOL为手性配体，产物产率为90~97%，光学活性在90~>99%，放大到实验室规模，产率和ee值均无变化。其特点是：产率和光学活性都非常高，反应中使用的材料均价廉、易得，操作简便，反应条件温和，反应快（3小时），容易实现规模化生产，具有良好的工业化前景。
兰州大学
2021-01-12
吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用。所述二维共价有机框架材料具有如下式(I)或式(II)所示的结构：本发明的二维共价有机框架材料具有高的结晶性和比表面积，孔径分布均一并且热稳定性良好，同时还有着良好的光敏基团、适合的光学带隙，在光催化氧化偶联方向有着良好的应用。
南京工业大学
2021-01-12