南工大实现太阳光驱动光催化内建电场重构

南京工业大学教授陆春华、寇佳慧与东南大学教授赵远锦合作制备了一种多功能光催化复合纤维，首次实现了太阳光驱动内建电场重构，并有效增强光催化性能提高。日前，这一研究成果以《构筑红外光响应的光生电子驱动器来增强光催化产氢》为题，作为封面文章发表在《先进材料》上。光催化反应是在太阳光照射下完成的化学反应，如果能够在太阳光照射下实现内建电场重构，那么内建电场重构增强光催化这一研究策略将有效推动光催化技术的实际应用与发展。据论文第一作者、南京工业大学材料科学与工程学院博士生代宝莹介绍，课题组创新性地设计并构筑了热释电—光热—光催化复合微米纤维PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系统，以实现太阳光驱动内建电场重构，并显著提高光催化分解水制氢效率达5倍以上，对应的平均表观量子效率约为16.9%。为了充分发挥光热材料和热释电材料的性能，该团队将光催化反应局域在构筑的复合纤维的表界面，形成热收集型光催化微反应器。为了得到最佳的光催化性能，他们探讨了热释电基底、光热材料含量等与热释电电势输出及光催化性能的关联，并对复合螺旋纤维的光催化稳定性进行了探索。其研究表明太阳光驱动内建电场重构可实现光催化性能的显著提高。另外，该团队通过变温荧光和变温光电化学表征等技术手段，探索了热释电内建电场对光生载流子分离、传输及寿命的影响，为未来太阳光驱动内建电场重构增强光催化性能的研究提供了理论依据与指导。据了解，该研究成果将来可以用来分解水制备清洁可再生能源氢气、还原温室气体二氧化碳、氮氧化物固定、降解生产和生活中形成的有毒有害物质（如工业有机染料、医用抗生素、家居装修产生的甲醛等）等，以缓解日益严峻的环境和能源问题。相关论文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361

南京工业大学 2021-04-11

冶金焦炭微晶结构的定向控制与提高热性质集成技术

随着高炉冶炼强度的提高和优质炼焦煤资源的紧缺加剧，以热性质为重点的焦炭质量优化制备技术得到冶金界越来越重视。从炼焦煤性质、配煤原理、配煤技术、焦炭分子和微晶结构、焦炭热性质控制因素、焦炭炉外处理技术及降低焦炭制备成本等方面持续研究焦炭优化生产理论和技术，提出了焦炭微结构与热性质的定向控制的集成技术。 利用现代分析仪器XRD/XPS/SEM/TEM/ROMAN/AFM等全面系统的研究焦炭的碳微晶结构、气孔结构，以及矿物质的化学组成等，提出了表征焦炭碳微晶的微晶化度、表征气孔性质的气孔粗糙度、表征矿物质对焦炭化学反应催化作用的催化指数等参数，揭示了控制焦炭热性质的本征因素是焦炭微晶化度－气孔结构参数－催化指数。 将冶金焦炭作为多孔脆性材料，运用材料力学及其破碎断裂有关理论，研究了焦炭在加热过程中的形貌变化、高温热膨胀性能、高温弹性模量、高温抗拉抗折强度等，提出了焦炭热性质的新概念。 在全面系统的研究了炼焦煤性质和配伍性、配煤炼焦过程机理及其与焦炭热性质关系的基础上，提出了“碳合金”配煤新概念和初步实现焦炭微晶结构定向控制，建立了基于碳合金配煤理论的焦炭冷热强度预测模型，扩大了炼焦煤源，使大型高炉用焦炭配煤中不粘煤配比最高可达到20％，可产生巨大的经济和社会效益。 针对优质炼焦煤源日益紧缺的状况，提出了进一步提高焦炭热性质的炉外处理技术设想，并在实验室内详细研究了基于化学催化理论的负催化技术、化学气相热解沉积理论的表面处理技术等对提高焦炭热性质的作用，表明合适的炉外处理技术可以大幅度提高焦炭热性质。

上海理工大学 2021-04-11

一种具有丰富磁性质的磁性材料及其制备方法

本发明公开了一种具有丰富磁性质的磁性材料，其分子式为SmCo1-xFexAsO，0＜x＜0.3，具有ZrCuSiAs型晶体结构。该磁性材料具有丰富的磁性质，0＜x＜0.2时，随着温度的降低，先后发生了铁磁和反铁磁转变，随掺Fe量的增加，铁磁转变温度增加，而反铁磁转变温度下降，而且在反铁磁转变温度以下，在磁化强度随磁场的变化曲线中，发生了变磁性转变；0.2≤x＜0.3时，反铁磁性被完全抑制，成为一种铁磁性材料，而且铁磁转变温度接近室温，有利于实际应用。该材料性能稳定，制备简单。

西南交通大学 2016-07-04

一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法

本发明公开了一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法； 电场辅助磁隧道结单元具有双势垒结构，包括第一电极层，以及依次 形成在第一电极层上的第一磁性层、第一绝缘隧穿层、第二磁性层、 第一金属层、第二绝缘层和第二电极层。第一磁性层为参照层 RL，第 一绝缘层为隧穿层 I，第二磁性层为自由层 FL，第一金属层为非磁金 属层 NM，第二绝缘层为介电层 I*；当在磁隧道结单元的两端施加电 压时，电场通过两个绝缘层引入到 I/FL 和 FL/NM 界面，从而调控 I/FL 的界面磁各向异性，并控制 FL/NM

华中科技大学 2021-04-14

一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法

本发明公开了一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法； 电场辅助磁隧道结单元具有双势垒结构，包括第一电极层，以及依次 形成在第一电极层上的第一磁性层、第一绝缘隧穿层、第二磁性层、 第一金属层、第二绝缘层和第二电极层。第一磁性层为参照层 RL，第 一绝缘层为隧穿层 I，第二磁性层为自由层 FL，第一金属层为非磁金 属层 NM，第二绝缘层为介电层 I*；当在磁隧道结单元的两端施加电 压时，电场通过两个绝缘层引入到 I/

华中科技大学 2021-04-14

一种利用储能装置补偿风电场虚拟惯量的方法

本发明公开了一种利用储能装置补偿风电场虚拟惯量的方法； 该方法采用大约 5％风电场额定装机容量的储能装置可以使得风电场 产生与等容量同步发电机差不多的虚拟惯量效果。本发明通过测量风 电场出口母线处的频率偏差、频率变化率，经过模糊逻辑处理后产生 储能装置需要输出的有功指令。储能装置按照该指令输出功率补偿风 电场的虚拟惯量。本发明有效评估了储能装置容量需求，可以用于指 导风电场的储能容量配置；而且其控制器结构简单可靠、易于实现， 为“友好型”风电场开发提供了基础，利于电网对大规模风电的消纳， 提高风电并

华中科技大学 2021-04-14

用于海上风电场电力并网的换流器研究与开发

本项目针对国内外大规模海上风电场电力并网研究的难点，并依据本研究组已经建立的基于DSP+ARM+FPGA架构的通用分布式控制平台和基于Labview开发的监测平台等先进的技术和工具，从模块化多电平换流器（MMC）动态建模入手，揭示了MMC内部复杂的动态特性并分析了换流器内部动态与外部动态之间的耦合关系，在此基础上提出了通过控制换流器能量来实现内部动态的优化控制，通过优化开关调制序列得到简单有效，适用于实际工程的调制策略，能够降低谐波和损耗。 通过本项目的实施，在探索大规模海上风电场电力并网换流器拓扑和控制策略设计等这一国际新能源接入与并网前沿领域有所进展，为使我国实现清洁的海上风电场电力代替部分化石能源，提高风电并网稳定性和实现“黑启动”向无源网络供电等目标提供技术支持。 在本项目实施过程中，与上海科委合作，利用自主研发的30kW小功率MMC试验样机模拟了应用于海上风电场电力并网的换流器，对提出的优化控制策略进行了实验验证。相关研究成果发表论文6篇，申请国家发明专利2项

上海交通大学 2021-04-13

交变电场弱化煤泥颗粒间水化斥力促进团聚的方法

本发明公开了一种交变电场弱化煤泥颗粒间水化斥力促进团聚的方法，其特征是：对煤泥水施加交变电场，从而弱化煤泥颗粒间水化斥力以促进煤泥颗粒的团聚。以本发明方法处理煤泥水能够有效降低药剂的耗量及设备的占地面积，降低生产成本，获得的循环水澄清度较高，较好的控制煤泥水外排，绿色环保，减少煤炭资源的流失浪费。

安徽理工大学 2021-04-13

一种基于混合指标的风电场孤岛紧急切机方法

本发明公开了一种基于混合指标的风电场孤岛紧急切机方法，在风电场联络线发生故障时，综合考虑电压和频率两个与风机自身保护动作与否密切相关的指标，以二者的变化速度比为依据对二者进行混合加权，并最终得到一个综合切机指标；利用该综合切机指标对风电场中的风机进行优先等级划分，优先级别高的风机先被切除，以帮助稳定整个风电场，避免指标恶化引起的连锁风机脱网。本发明所述方法达到了稳定风电场指标的目的，保证发生联络线故障后风电场能够平稳度过孤岛运行时期。相较于其他切机方法，本发明所提方法综合考虑了电压和频率两个重要指标，同时易于操作和实现，具有很好的可行性和实用价值。

东南大学 2021-04-11

关于铜氧化物高温超导体非平衡态光学性质的研究

北京大学物理学院量子材料中心的王楠林研究组在Physical Review X期刊发表文章针对上述问题开展了深入研究。该研究组在基金委重大科研仪器设备研制专项支持下自主建设了“能量可调近红外到中红外强场脉冲激光泵浦-太赫兹探测”实验系统。他们利用脉宽35 fs，重复频率1 KHz，单脉冲能量3.2 mJ的800nm激光泵浦一台共享白光的双路输出光参量放大器，由光参量放大器输出的近红外光作为泵浦光、或由其输出的两路信号光（偏振互相垂直）在非线性光学晶体GaSe上差频得到载波相位稳定的中红外泵浦光。研究组首先利用傅里叶变换光谱技术测量欠掺杂铜氧化物高温超导体YBa2Cu3O6+x 沿c轴方向宽广能量区间的反射谱，由Kramers-Kronig变换计算得到平衡态光学常数。之后利用不同能量的激光进行泵浦，研究了泵浦后不同时间延迟样品c轴方向在太赫兹波段的非平衡态光学性质。 由于铜氧化物高温超导体具有准二维的晶体结构，体系导电载流子主要被束缚在两维的CuO2层内，这些CuO2层由导电比较差的原子层所隔开。因此正常态时体系沿c轴方向导电性很差、反射率较低；但是当体系进入超导态后，相邻 CuO2层通过约瑟夫森效应耦合起来。超导凝聚在c轴方向太赫兹波段的光谱特征包括：反射率谱上出现一个陡峭的约瑟夫森等离子体边、电导率实部σ1的低频谱重丢失、电导率虚部σ2在零频附近出现发散。图1显示了超导转变温度55K的YBa2Cu3O6.55样品c轴方向的平衡态光学性质。

北京大学 2021-04-11