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稀土金属的新应用：从氮气直接合成含氮有机物
目前几乎所有人工合成的含氮有机化合物都需要经过工业合成氨（NH3）。而传统的工业合成氨过程 (Haber-Bosch Process)条件极其苛刻。据推算年耗能占全球能耗的2%左右，需消耗约25%的化石资源，并且产生大量温室气体。因此，将氮气直接、高效、温和地转化为含氮有机化合物，而不经过NH3, 是解决以上问题的重要途径之一。但迄今相关文献报道很少, 催化反应体系还没有实现（见中文综述：从氮气直接合成含氮有机化合物。该研究实现了由稀土金属钪（Sc）促进的，直接由氮气、MeOTf和亲电试剂等有机底物反应高效合成肼衍生物的过程。他们分离和表征了(N2)2−-, (N2)3−-和(N2Me2)2−-Sc中间体，并发现CO能有效插入(N2Me2)2−-Sc中间体的Sc−N键中，实现了N2与CO的高效偶联（Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N−C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8773−8777）。
北京大学
2021-04-11
一种低温合成镁−镍三元金属硼化物的方法
（专利号：ZL 201410611880.6） 简介：本发明公开了一种低温合成镁-镍三元金属硼化物的方法，属于材料合成技术领域。该合成方法包括下述步骤：在真空或氩气气氛下，对卤化镁、镍及碱金属硼氢化物的混合粉末进行2～10h机械球磨处理；然后，在0.5～1atm氢背压下，将球磨产物加热到650～700℃，并保温1～2h后自然冷却；接着，将加热产物倒入蒸馏水中，过滤出固体悬浮和沉淀物后，再用蒸馏水清洗；最后，将水洗固体产物进行烘干，即可获得
安徽工业大学
2021-01-12
一种利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法
本发明公开了一种用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，该方法将金属材料样品夹持于 夹具上，并将夹具固定于旋转工作台上;采用液压系统驱动压头底座使镶嵌于压头底座上的滚针压入金 属材料样品表面并对滚针施加压力;采用动力设备驱动工作台旋转从而带动金属材料样品旋转，滚针在 金属材料样品表面滚压使金属材料样品表面产生强烈塑性变形，从而在金属材料样品表面形成梯度纳米 晶层。本发明操作简便，安全性高，无噪音污染，且生产效率高;处理后的金属材料变形均匀、表面光 滑;可通过改变施加于金属材料表面的压力、处理时间
武汉大学
2021-04-14
纳米金簇在金属有机框架ZIF-8载体内外可控组装的研究
以ZIF-8为载体，基于金纳米簇表面硫醇配体中羧基与锌离子的配位相互作用，成功实现了Au25(SG)18纳米簇在ZIF-8主体框架内部和外表面的可控组装。合成的Au25(SG)18@ZIF-8和Au25(SG)18/ZIF-8催化剂具有与主体ZIF-8相当的热稳定性及孔结构；基于框架内外Au25(SG)18与ZIF-8 载体间主客体相互作用的不同，实现了金纳米簇发光性质的调控；在Au25(SG)18@ZIF-8 催化4-NP 还原反应中，ZIF-8 主体赋予Au 纳米簇独特的尺寸选择性。结合杂原子掺杂的金纳米簇Aun-xMx(SR)m (M= Pd, Pt, Ag,Cu)的多样性，以及大量氨基和羧基配位的MOF 载体，本项目发展的策略开辟了多功能MOF 基材料合成的新途径，在吸附、催化、生物成像以及传感等领域具有潜在的应用前景。
中山大学
2021-04-13
一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略
自然界中，贵金属金（Au）的块体只能以其热力学稳定结构面心立方(fcc)相存在。只有在纳米尺度，利用湿法化学合成方法，人们才能获得具有独特光学性质的，密排六方hcp-4H结构的Au纳米材料。虽然通过配体交换或外延生长贵金属的方式，可以在溶液中诱导4H相的Au变为fcc结构，获得更多的结构信息。但是，具体的结构性质和相转变过程仍然无法确定。本工作利用金刚石对顶砧（DAC）技术对4H相的Au纳米材料进行研究，探索其结构和相变过程，达到高压贵金属相工程的目的。 高压X射线衍射表明，压力在1.2 – 26.1 GPa之间，Au的4H结构逐渐转变为fcc相。同时，该过程的不可逆性使得贵金属高压相工程成为了可能。即通过控制最高压力，获得不同4H/fcc相含量的Au纳米材料。同时，相比纯4H相的Au纳米带，具有4H与fcc相交替多相结构的4H/fcc Au纳米棒更容易发生高压相变。这主要是由于4H/fcc多相Au纳米棒中大量相边界提供的相变成核位点，可以促进4H-fcc的相变过程。此外，课题组通过高分辨透射电子显微技术和密度泛函理论（DFT）计算的结合，首次观测到了原子尺度的Au相变路径。发现Au由4H-fcc的相变机理为（-112）4H晶面的整平，并伴随着密堆积方向的改变。这与以往观测到的金属高压hcp-fcc相的相变机制完全不同。该工作不仅对Au纳米结构的稳定性和相变提出了新的见解，而且提供了一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略，该策略可用于研究基于晶相的催化、表面增强拉曼散射、波导、光热疗法、传感、清洁能源等领域中。
南方科技大学
2021-04-13
一种碳化硅/二氧化硅同轴纳米电缆的制备方法
本发明涉及一种同轴纳米电缆的制备方法领域，具体为碳化硅/二氧化硅（内芯/外 层）同轴纳米电缆的制备方法领域。本发明中碳化硅/二氧化硅（内芯/外层）同轴纳米 电缆的制备方法如下：将硅油、硅脂或硅氧烷置于刚玉坩埚或刚玉舟内，将刚玉坩埚或 刚玉舟放在耐高温板上面，然后把耐高温板推入高温炉，排出炉内氧气，并以 6－15sccm 的速率通入惰性气体保护，以 5－15℃/min 的速度将炉温升到 1000－1100℃，保温 1－ 5 小时后自然降到室温。利用本发明所说的方法生成产物均为碳化硅/二氧化硅（内芯/ 外层）同轴纳米电缆，且长度比现有的方法制备的提高了 2 个量级，是迄今为止报道的 最长的纳米电缆，且制备方法简单，原料便宜易得，设备要求简化，成本低，产率高。
同济大学
2021-04-11
一种锐钛矿二氧化钛纳米晶溶胶的制备方法
（专利号：ZL 201410057393.X） 简介：本发明公开了一种锐钛矿型二氧化钛纳米晶溶胶的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明制备过程包括酯化、前躯体的水解以及产物的洗涤，具体是：控制乙醇与乙酸酯化速度，以控制释放出水的量，从而控制前躯体水解的速度，在85-120℃酸性条件下，生成的二氧化钛纳米晶转化为锐钛矿晶型。本发明制备二氧化钛的方法简单、成本低廉，得到的二氧化钛纳米晶分散性良好，适合于制备太阳能电池的光阳极。
安徽工业大学
2021-01-12
一种海藻酸盐-石墨烯-纳米氧化亚铜复合抗菌纤维的制备方法
本发明公开了一种海藻酸盐-石墨烯-纳米氧化亚铜复合抗菌纤维的制备方法，其通过将石墨烯加入至铜盐溶液制得混合溶液A;然后，按体积比5-9:1-5，将上述混合溶液A加入到海藻酸钠水溶液巾，并加入葡萄糖或抗坏血酸作还原剂，反应得到海藻酸钠-石墨烯-纳米氧化亚铜凝胶，再经负压除泡、静置、陈化得到纺丝液，然后成膜、凝固成形，并经水洗、热拉定幅、烘干，即得成品。本发明的制备方法所制得的海藻酸盐-石墨烯-纳米氧化亚铜复合抗菌纤维，其内部结构均匀一致，纳米氧化亚铜粒径可控，具有很好的吸水性和透气性能;适于用作生产功能性纺织品和功能性无纺布，具有广阔的市场前景。
青岛大学
2021-04-13
一种基于二氧化锡纳米颗粒的光电逻辑门及其制备方法
本发明公开了一种基于二氧化锡纳米颗粒的光电逻辑门及其制备方法，该光电逻辑门包括相互配合使用的第一正光电导器件和第一负光电导器件，用于接收第一光信号；第一正光电导器件采用二氧化锡纳米颗粒；第一负光电导器件采用二氧化锡/碳纳米管复合材料；第一正光电导器件和第一负光电导器件均具有供能电极和输出电极；第一正光电导器件的输出电极与第一负光电导器件的输出电极相连，作为输出逻辑运算结果的端口用于输出逻辑运算结果，该逻辑运算结果受第一光信号影响。本发明利用二氧化锡/碳纳米管复合材料的负光电导效应，提高了负光电导器件
华中科技大学
2021-04-14
一种氧化锌纳米线阵列紫外光电探测器的制备方法
本发明公开了一种基于氧化锌纳米线阵列的紫外光电探测器，属于光电子器件领域。本发明利用化学气相沉积技术，通过调节双温区管式炉装中真空压力等实验参数，在氮化镓衬底上实现氧化锌纳米线阵列的均匀可控生长，然后利用透明导电玻璃直接贴压法，得到对365nm 紫外光具有毫秒量级的快速响应和恢复时间的紫外光电探测器。本方法工艺简单，材料成本低廉，在快速紫外光电传感器和短长光电器件领域有广泛的运用前景。
华中科技大学
2021-04-14