一、生物创新实验室建设的重要意义 对于工业化社会的教育，我们可谓驾轻就熟，从千人一面的学校、千篇一律的课程，到整齐划一的管理，学校规范化的目标是达到了，可由此带来的却是产品的标准化，学生大都成了统一规格的“标准件”，带来的负面影响也显而易见。 没有科技的教育，就难以培养具有创新精神的人才。素质教育的重点是培养具有创新精神和实践能力的新型人才，没有生物创新实验室这个载体，也就难以负担起培养学生的创新精神和实践能力的重任。 让科学动起来，让科学更好玩，让学生热爱科学，在玩中感悟科学，提高科学素养，是建设生物创新实验室的重要目标。生物创新实验室的建立可以满足学生对科技知识的渴求，激发学生的科学兴趣，促进素质教育及学生科技素质教育实验的开展；生物创新实验室的建立可以让每一位学生都能亲身体验科技教育实验，进行相关的实践研究，进一步加深对科学原理的理解，感悟科学的深奥，培养科学兴趣，增强动手能力。 二、生物创新实验室的构成 生物创新实验室由虚拟生物实验、智能水培种植、温室实验、数字化实验、生命科学、植物研究、植物生长小屋、人体研究等九个系列共八十多个仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体，将自然常识和科学原理以最直观的形式演示出来。学生亲自操作，动脑动手，发现其中的奥妙，掌握其中的科学原理。 三、生物创新实验室的功能与特点 生物创新实验室的功能与特点在不断扩展和延伸，但主要有以下五个方面： 1、可开展探究式实验，强化学生的探究能力。开展探究式的实验是初中生物学习中常用的方法，也是非常有用的方法，是提升学生探究能力的关键所在。 初中生物实验中有很多探究式的实验，利用“植物根的生长观察器”，可观察种子萌发、种子发芽率、根的生长等等，通过自己的动手操作、观察，找到理论、实际的结合点，提升实践方面的能力。 例如在学习了光合作用的知识后，利用“生物实验VR”，可对有关问题进行思考光合作用如何产生氧气,光合作用最基本的实验条件是什么?光合作用需要二氧化碳的帮助吗?光合作用如果在黑夜的情况下，会有什么问题出现?绿叶在光下合成淀粉了吗?设计几种不同的光合作用实验,如是否合成了淀粉，可以结合淀粉+碘=变蓝进行验证。 2、生物创新实验室具有展教互动功能。展教互动功能是生物创新实验室的核心功能，展品的互动性是生物创新实验室区别于其他实验室的重要标志。生物创新实验室的展品多具有互动功能，通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的科学原理。既能吸引学生动手参与，又能让学生在娱乐之中思考和学到知识，真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥，在娱乐中学到知识，从而达到科技普及的目的。 3、生物创新实验室是一个良好的科普教育实验中心。生物创新实验室是学校的文化教育实验的重要场所之一，既能组织学生开展科技普及教育实验，也能为学生自发性的科技教育实验提供场地。 4、生物创新实验室是一个良好的科技创作中心。生物创新实验室是以生动的、可以让学生动手操作参与做实验的实物展教形式，通过学生动手动脑启迪思维，从而激发科技创作兴趣。生物创新实验室有利于培养学生科学探究和科学创新的能力，学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地培养分析问题和解决问题的综合能力，较好地参加国内外各级各类的竞赛，从而获取较好的竞赛成绩。 5、生物创新实验室以学生的发展为主体，以综合、探究、创新为理念而研究和开发的新课程实验教学环境，符合自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式。学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地完成课程学习任务，而且可以很快适应新的考试方法和考试模式。 6、生物创新实验室中的仪器能反映和说明科学原理，揭示其内在的科学概念和基本的科学特征。生物创新实验室中的仪器具有设计科学、结构简单、操作方便和外型美观等特点。 编号 名称 单位 数量 一、基础设备 1 学生实验台 张 9 2 学生凳 张 48 3 仪器柜 张 2 二、实验仪器 1 海底生物VR 套 1 2 生物实验VR 套 1 3 高中生物虚拟实验 套 1 4 植物生长小屋 套 1 5 验证基因的连锁与互换规律标本 套 1 6 渗析实验仪 套 1 7 研究植物 套 1 8 恒温培养箱 套 1 9 恒温震荡培养箱套 1 10 精油提取器 套 1 11 台式数控超声波清洗器 套 1 12 琼脂块制作模具 套 29 13 台式低速离心机套 1 14 电子天平称 台 1 15 分析天平 台 1 16 磁力搅拌器 台 5 17 植物光合作用呼吸作用蒸腾作用演示器 套 1 18 果酒果醋发酵实验仪 套 29 19 研磨过滤器 套 29 20 台式高速冷冻离心机  套 1 21 电热恒温水浴锅套 4 22 微量可调移液器5-25ul, 支 29 23 微量可调移液器10-50ul 支 29 24 微量可调移液器50-250ul 支 29 25 微量可调移液器100-500ul 支 29 26 移液器架 个 29 27 电泳仪 台 1 28双垂直电泳槽 台 1 29 水平电泳槽 台 1 30 DNA电泳图谱观察仪 台 1 31全自动数显立式高压蒸汽灭菌器 台 1 32超纯水制取机 套 1 33 层析柱 根 6 34微量进样器 支 6 35解剖器 套 6 36解剖器 套 6 37 接种环（针） 套 6 38 枪形镊 把 6 39台式数码显微镜 套 9 40回旋式水浴恒温振荡器 套 1 41 组织捣碎匀浆机 套 1 42 研究植物 套 9 43人体数字 套 1 44 植物根的生长观察器 套 1 45 智能水培种植 套 10 46 育苗系统 套 10 47芽苗菜系统 套 10 48 果菜种植盆 套 10 49水雾立柱（双） 套 10 50垂直架NFT水培系统 套 2 51螺旋仿生立体水培系统 套 1 52 植物光照补充系统 套 4 53栽培基质 套 4 54搭建温室实验系统 套 9 55 种植工具箱 个 2 56植物生长观察器个 2 57鱼菜共生系统 套 2 58植物生长模拟环境 套 1 59种子发芽实验器 套 9 60PH计 套 9 61 电导率仪 套 9 62 照度计 个 1 63现代农业技术-病虫害预测及综合治理 套 1 64 现代农业技术-品种资源的保护和引进 套 1 65现代农业技术-转基因技术 套 1 66现代农业技术-绿色食品 套 1 墙壁画 1 生命游戏 套 1 2 读心转盘 套 1 3 血型与遗传 套 1 4 手不能抖 套 1  

有机无机杂化钙钛矿以其光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单、带隙连续可调等特性，被广泛认为是发展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以来，仅仅历经10年的发展时间，钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经达到25.2%，发展速度为各类太阳能电池之最。但是，由于钙钛矿太阳能电池当前面临的热稳定性、长时间工作稳定性等问题，严重阻碍了其商业化应用发展。针对此问题，北京大学物理学院赵清教授课题组利用材料工程方法，设计提出了富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步法，实现了钙钛矿薄膜中溴离子的高效掺杂，有效提高了钙钛矿太阳能电池的长时间工作稳定性。 通过在碘化铅薄膜中引入微米级富溴钙钛矿籽晶，一方面提供后续钙钛矿生长所需的成核位点、诱导薄膜生长、提高薄膜生长质量，另一方面为钙钛矿生长提供充足的溴元素，解决两步法中溴离子难以有效掺杂的问题。通过改变钙钛矿籽晶的添加量，可以实现对钙钛矿成核、晶粒大小、缺陷态密度等的精确调控，实现对最终钙钛矿成分与带隙的精准控制。测试表明，利用富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步旋涂法制备得到的钙钛矿太阳能电池器件，其能量转化效率可以达到21.5%；更为重要的是，其长时间工作稳定性得到了显著提高，在AM1.5G太阳光下持续工作500小时后，仍然能保持超过80%的初始效率。这一成果远远超过传统两步法仅有的数小时稳定性。该研究表明，溴元素对钙钛矿材料长时间工作稳定性具有至关重要的作用，同时，提供了一条简单、高效、稳定的基于钙钛矿两步法的溴掺杂方法。此研究将为钙钛矿领域内卤素离子的均匀高效掺入、器件长时间工作稳定性的提高等问题提供了新的思路。相关研究结果发表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被选为当期封底图片。北京大学博士生李琪为该研究论文的第一作者，赵清教授为通讯作者。以上研究得到了国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心等单位的支持。

2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨，占世界总产能的三分之一，产量近6万吨，其中PTFE约占80%，已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划，到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨，产量达到9.4万吨，其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起，PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域，PTFE膜接触器应用于烟道气处理；在生物医药领域，PTFE中空纤维管用作血浆过滤器；在新能源领域，PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板；在电子信息领域，PTFE用作驻极体材料。而这些应用，无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应，正如氟化工十二五规划中所述：产品结构不合理，中低端产品为主，高端产品仍然依赖进口；应用开发不力，加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法，这种方法可以有效地改善材料表面性能，且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势，是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料，替代传统的湿法化学处理方法，从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能，开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术，从而达到对PTFE表面改性的有效调控，取代传统的化学表面处理方法，推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用，对于提升PTFE产品档次，促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备，如图所示，可以实现稳定均匀DBD模式运行，配合上收卷、送卷，臭氧抽气等装置，可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电，如图(a)所示，将进一步结合在线处理要求，深入研究等离子在线处理工艺，开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m，处理速度1-5m/min可调；处理厚度0.05-0.5mm；处理后PTFE表面水接触角不大于50°；PTFE表面微观形貌：表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点，采用大气压低温等离子表面处理技术，通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律，获取最优改性处理条件，找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态；通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链，使其表面产生新的分子结构和新的功能，解决表面处理后老化效应等问题；开发新型的DBD等离子体处理样机，提高等离子体大面积处理均匀性；实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备，从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能，而且改性只涉及表面纳米级别范围内，基体性能不受影响，对于提升PTFE产品档次，促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景： 以聚四氟乙烯复合胶带为例，该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布，生产出聚四氟乙烯漆布，再进行单面表面处理后，涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑，有着良好的抗粘性，耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能，并具有反复粘贴功能，广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域，还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例，其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF（聚氟乙烯）和PET（聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶）薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说，PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测，2008年世界组件量为将上升40%，约为5600兆瓦，我国组件量约为2400兆瓦，需要背膜约1900-2400万平方米，PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前，国内外相关研究大多实验室阶段，国外一些知名的大公司，如道康宁、3M以及德国的一些公司，也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看，国外仅道康宁公司有应用报道，国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术，将填补国内空白，达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性，不但可用于PTFE的表面处理，更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理，具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域，以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域，在提高材料表面性能，开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。

本发明公开了一种由金属铜盐催化制备(Z)-1，2-二硫醚-1-烯烃的方法，包括：在有机溶剂环境中，用金属铜盐作催化剂，以(Z)-1-溴-2-硫醚-1-烯烃与硫酚或硫醇为底物，在碱的作用下，合成(Z)-1，2-二硫醚-1-烯烃。本发明的方法原料易得，制备方法简单，金属铜盐做催化剂，廉价易得；由本发明的方法制备的(Z)-1，2-二硫醚-1-烯烃在在配位化学、材料科学以及有机合成等领域具有广泛的应用前景。

新能源学院赵学波教授领衔的氢能团队在具有工业应用前景的丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂研究方面取得新进展，相关论文《含硼金属有机框架化合物衍生的球形超结构氮化硼纳米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在国际化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society发表。我校2016级博士生曹磊、新能源学院代鹏程副教授为该论文共同第一作者，新能源学院赵学波教授、代鹏程副教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。 丙烯是极为重要的大宗化工基础原料，后续衍生出的众多有机化工产品在建筑、汽车、包装纺织等领域有广泛应用。近年来随着丙烯下游产业规模的迅速扩张，传统的丙烯来源已无法满足市场需求，因而亟需开发新的丙烯来源。丙烷氧化脱氢制丙烯具有底物转化率高、工艺能耗低和无积碳不易失活等优势，极具工业应用前景。但是由于产物丙烯容易与氧化剂发生过度氧化，降低了目标产物的选择性，从而让丙烷氧化脱氢工艺一直无法达到工业化的要求。因此，开发一种高效催化剂，抑制过度氧化，提升产物中丙烯的选择性是推动丙烷氧化脱氢发展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烃选择性最高的丙烷氧化脱氢催化剂，但是单程烯烃收率离工业化需求仍有一定差距。通过可控合成提高活性物种在氮化硼表面的含量和分散度是一种提升催化性能的有效途径。构建分层的三维结构，尤其是基于二维氮化硼纳米片为基本单元的球状三维结构，有助于提高边缘活性物种的含量。除丰富的边缘活性位点外，特殊的三维球状结构促使反应混合气沿着球面进行有效地扩散并充分与活性位接触，提高催化剂的催化活性。然而迄今为止，如何控制氮化硼纳米片自组装形成三维球状超结构仍是一个充满挑战性的工作。 针对上述问题，研究人员以金属有机框架化合物（MOFs）为前驱体，通过溶剂热转换的方式制备了三维球形超结构MOFs纳米片（SS-MOFNSs），并进一步以SS-MOFNSs为自牺牲模板，制备了球形超结构氮化硼纳米片（SS-BNNSs）催化剂。 SS-BNNSs在丙烷氧化脱氢反应中表现出了优异的催化性能，510 ºC的操作温度下，产物中烯烃的收率达到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），远超商业化的氮化硼纳米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面积的氮化硼纤维（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通过系统的表征可以发现，SS-BNNSs表面富含B-OH，让催化剂无须活化就可以直接催化反应进行，同时特殊的结构优势提高了活性物种的分散度，利于反应气与活性位点快速接触和产物丙烯的迅速脱附，提升了产物丙烯的单程收率。SS-BNNSs自组装的构造过程和结构优势带来的性能提升拓宽了催化剂的设计思路。 该研究成果获得审稿专家充分肯定，审稿专家一致认为该工作提出的含硼MOFs衍生三维超结构氮化硼纳米片具有很好的创新性，其作为丙烷氧化脱氢催化剂表现出的高烯烃收率在工业应用方面具有较大潜力，为丙烷氧化脱氢催化剂的研究提供了新的参考。

高校科技成果尽在科转云

本发明公开了一种具有光催化降解甲醛功能的超双疏涂料及其制备方法和应用，所述超双疏涂料是以二氧化钛纳米粒子作为中心核，利用含氟的硅氧烷和硅酸酯类物质共水解形成氟硅纳米小球，紧紧包裹二氧化钛纳米粒子，所形成的具有核壳结构的纳米粒子的悬浮液。本发明所得超双疏涂料可以用于玻璃，纸片，钢铁等不同的基底上；所制备的涂层不仅疏水疏油，而且对一些如乙二醇，甲苯等有机物也表现出良好的排斥作用；所制备的涂层在紫外灯的照射下，还具有一定的光催化降解甲醛的效果。与现有技术相比，不仅所制备的涂层制备方法简单、成本低廉、有利于大规模工业化生产，而且所制备的涂层具有多种性能，如自清洁、超双疏、光催化、抗油污、抗结冰等。

采用核技术方法，利用高能离子束辐照，对PtPb/Pt二维纳米片进行了原子尺度结构调控和修饰，极大地提高了纳米片的催化活性。在线辐照和原位透射电子显微镜（TEM）结果表明：通过入射高能离子与纳米片中靶原子相互作用，精确地控制纳米片微观结构的变化，利用键长变化和电子轨道杂化等机制来修饰表面原子的电子结构，从而增加催化反应活性位点，增强催化性能。同时，通过调节入射离子的剂量大小，可以有效地控制缺陷产生的数量及演化，得到具有不同催化活性的PtPb/Pt二维纳米片材料。

化学化工学院娄永兵教授课题组在国际顶级期刊《ACS Nano》上发表题为“MoS2-Stratified CdS-Cu2‒xS Core−Shell Nanorods for Highly Efficient Photocatalytic Hydrogen Production”（二硫化钼层化硫化镉−硫