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物理学院高鹏、刘开辉等利用电镜测量转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁
近日，北京大学物理学院量子材料科学中心、电子显微镜实验室高鹏课题组，与凝聚态物理与材料物理研究所刘开辉课题组、中国科学院大学和中国科学院物理研究所张余洋课题组等合作，利用透射电子显微镜的电子能量损失谱测量并结合第一性原理计算，揭示了h-BN/石墨烯异质结构中的转角关联耦合效应。研究发现，角度依赖的层间摩尔势改变了石墨烯的能带结构，导致石墨烯M点层内带间跃迁能量红移，并且晶格相对扭转诱发的h-BN的布里渊区相对于石墨烯M点的旋转也贡献了新的带间跃迁途径。结果表明，在堆垛的二维材料器件中需要仔细考虑扭转耦合效应带来的影响避免意外干扰；同时，转角连续可调的带间跃迁也可以为新型光电器件设计提供新的自由度。该研究成果以《转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁》（“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”）为题，于7月5日发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters 2023, 131, 016201）。
北京大学
2023-08-22
材料与物理学院煤基燃料电池团队在高温电解及CO2资源化方面取得研究进展
固体氧化物电解池（SOEC）是固体氧化物燃料电池（SOFC）的逆过程，图一所示，SOEC通过电解H2O产生氢气，通过电解CO2减少CO2排放，并对H2O/CO2进行共电解以产生用于化工生产的H2/CO合成气。其产品可应用于炼钢、化工、农业、航空航天和医疗等众多领域。
中国矿业大学
2022-06-01
2022年度国家自然科学基金专项项目 《面向碳中和实现路径的自然-社会系统多尺度模式耦合关键理论和技术预研究》项目指南
为贯彻落实《实施方案》和《纲要》的重要战略部署，积极应对涉及多层面、多尺度的复杂系统科学研究范式变革，对国家“双碳”政策提供定量化、动态化的科学支撑，国家自然科学基金委员会交叉融合板块决定设立“面向碳中和实现路径的自然-社会系统多尺度模式耦合关键理论和技术预研究”专项项目，以激励多学科交叉研究的引领和原创突破。
国家自然科学基金委员会
2022-10-25
物理学院刘开辉课题组在12英寸二维半导体晶圆批量制备研究中取得进展
北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室刘开辉教授课题组与合作者提出模块化局域元素供应生长技术，成功实现了半导体性二维过渡金属硫族化合物晶圆批量化高效制备，晶圆尺寸可从2英寸扩展至与当代主流半导体工艺兼容的12英寸，有望推动二维半导体材料由实验研究向产业应用过渡，为新一代高性能半导体技术发展奠定了材料基础。2023年7月4日，相关研究以“模块化局域元素供应技术批量制备12英寸过渡金属硫族化合物晶圆”（Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply）为题，在线发表于《科学通报》（Science Bulletin）。
北京大学
2023-08-22
【高校科技创新成果推介】助力农业绿色发展，清华大学研发生物磷钾肥
现代高效农业离不开肥料的使用。然而，化学肥料的大量使用导致了严重的土壤酸化板结以及对地表水系的生态破坏，在回归自然、农产品有机化的全球大趋势中，有机肥料则成为关键的源头。但目前，由于人们认识上的误区以及技术手段所限，有机肥中磷、钾元素的补充仍然延用磷酸铵、硫酸钾等常规化学肥料，对肥料的全面有机化形成了技术障碍。
中国高等教育学会
2022-12-20
生物质燃气锅炉的气-活性炭联产技术研究与应用
目前我国部分地区PM2.5雾霾等空气污染频频发生，为实现污染物总量控制目标、减少燃煤污染物排放，国内很多地区限制使用燃煤工业锅炉，这为生物质锅炉的发展提供了空间。与此同时，由于传统煤基活性炭原料(优质无烟煤和不粘煤)资源的不断减少及其不可再生性，造成了原料供应不足、生产成本提高的局面。本课题针对目前燃煤锅炉污染大、能耗高以及传统活性炭制备技术粗放、成本高的问题，开发一种新型生物燃气-活性炭联产技术，以木屑、木片、秸秆等农林废弃物为生物质燃料，通过高温气化转化为生物质可燃气，同时将所得生物质炭渣改性为具有高吸附性能的粒状或粉状活性炭，并将此气炭联产技术应用于实际燃煤锅炉改造，开发出融节能、减排及废弃物资源回收利用为一体的绿色生产技术。该技术不仅能排除生物质本身的缺陷, 扩大了农林废弃物的利用途径，而且生成了应用广泛、价值高的活性炭，做到了变废为宝，使得农林废弃物生物质的工业化、大规模、高效率利用成为可能。目前针对本课题已在实验室进行了初步的小试研究，在利用农林废弃物产生生物燃气的同时制得了生物炭，如下图所示。将结合企业实际需求进一步深入研究，并应用于实际。
同济大学
2021-04-11
气提式内循环膜生物反应器处理污水的方法及其装置
本项目针对目前改进的一体式膜生物反应器方形箱体结构和方形隔板存在死角、水流阻力较大、氧利用率不高等问题，提出一种气提式内循环膜生物反应器处理污水的方法和相应的膜生物反应器装置，已申请发明专利，采用本方法可以在目前一体式膜生物反应器同等曝气量的条件下获得高的膜面流速、高的氧传质效率、有效的降低水处理能耗，减缓膜污染，延长膜清洗周期。本方法构造的膜生物反应器装置是根据气提式内循环反应器的圆柱形分别设计了柱状膜组件和横排膜组件，将膜组件直接置入气提式内循环反应器内桶即升流区，且将循环泵或自吸泵从膜生物反应器的低部加入内循环膜生物反应器的内桶，利用气提式内循环反应器的上升气流，且增加了上升水流，保证较好的水流流态有效地冲刷放入内桶的膜表面，一方面减轻膜污染，降低膜生物反应器的动力消耗，同时气提式内循环反应器的内捅对放入内捅的膜组件具有一定的保护作用，另一方面由于膜组件放入反应器内桶，可防止气泡在反应器内合并，避免形成大气泡，影响充氧效果，同时由于膜的过滤作用使内循环生物反应器存在的处理水中的生物絮体颗粒细小，用单纯沉淀法难于全部去除的问题得到解决。 应用范围：生化性较好的生活污水及工业废水的处理。 实施该项目的原材料国内大部分都可以解决，主要是膜组件、钢结构件及配件、测量仪器与仪表等。目前有配套设备加工协作单位，可以承担设备加工制作安装任务。部分测量仪表由国外相关专业公司提供。
北京科技大学
2021-04-11
废线路板贵金属生物浸出关键技术及装备产业化
项 目 负 责 人 产 业 化 经 验 丰 富 ：2 0 1 3– 2 01 8年设计、构建了废冰箱、废硒鼓、废电路板破碎—物理分离生产线各一条（已投产），在环境领域 著名SCI期刊Env iron . Sc i . Techno l .等发表论文 3 6篇，申请发明专利 3 4项，获授权发明专利 1 项。近年来，在贵金属生物浸出方向，筛选出废线路板贵金属浸出菌株，设计了贵金属高效生物浸出反应器
中山大学
2021-04-10
一种生物活性仿生磷酸钙纳米材料及其制备方法和用途
本发明公开的生物活性仿生磷酸钙纳米材料，是含硅、锶、锌和镁中至少两种元素的纳米磷酸钙颗粒，其组分以氧化物形式表示的质量百分数含量为：CaO？40～55％；P2O538～44％；SiO20～0.3％；SrO？0～5.5％；ZnO？0～3.5％；MgO0～4.5％；H2O？3～8％，上述组分之和为100％，且SiO2、ZnO、MgO和SrO至少两种物质不同时为0。其制备方法是向模拟体液中添加含侧链羧基的链式聚合物溶液，并加入含硅、锶、锌和镁中至少两种离子的无机盐溶液，反应陈化，析出微量元素协同掺杂的仿生磷酸钙纳米粒，过滤、洗涤、干燥而成。这种纳米材料在骨组织中能持续降解并同步释放钙、磷酸根离子和微量元素，适宜于人体骨齿损伤修复应用。本发明具有制备工艺简单、纳米粒形貌和尺寸容易控制、微量元素复合比例易于操控等特点。
浙江大学
2021-04-11
含氮芥基黄酮衍生物、其制备方及抗肿瘤方向应用
该项目介绍一种含氮芥基黄酮衍生物在抑制人肺癌细胞（A549），人宫颈癌细胞（Hela）等的增殖、转移过程中的应用，以及它们的制备方法。实验表明，目标化合物的抗肿瘤活性高于现有临床用药5-氟尿嘧啶，美法仑。 项目特色：在目标化合物的制备过程中，对仪器设备要求不高，原料来源丰富，产品制备成本较低，有国家知识产权保护。 展望：进一步研究，可望开发成一类新型的，未见报道的高效抗肿瘤新药。不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞线粒体膜电位的影响图不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞生长形态的影响图
辽宁大学
2021-04-10