项目成果/简介:近日，天津大学赵广久教授团队在钙钛矿材料的激发态化学机制研究方面取得突破性进展。相关研究成果发表在《Chemical Engineering Journal》（IF: 10.65）上。该团队首次合成了一种新型非铅双钙钛矿材料，并调控晶格畸变，调控了激发态载流子动力学，从而显著促进了光致发光量子产率的提升，对进一步的材料开发和应用有很强的指导意义。 研究背景 在过去的十年中，关于钙钛矿材料的开发和应用一直在光伏电池和发光领域得到了极大的发展。钙钛矿纳米晶体的与其块状材料相比，具有许多优势，例如钙钛矿纳米晶具有高的光致发光量子产率，颜色可调，同时易于大规模制备柔性器件。因此，卤化钙钛矿纳米晶体已成为研究人员的重要研究对象。 不幸的是，铅的毒性限制了卤化铅的进一步应用钙钛矿纳米晶体。最近报道了一些无铅钙钛矿纳米晶体的合成，但是其很难构造3D的钙钛矿结构，导致性能不佳。铅基钙钛矿的出色光学性能NC由独特的3D钙钛矿结构和ns2电子轨道，使其具有优异的电荷载流子行为。同时，几种双钙钛矿纳米晶体 3D结构取得了一些进展。但是有两个问题仍然存在。一种是开发更新颖的双纳米晶体来配合设备的应用；另一种是使用高精度光谱探索更深层次的激发态动力学。因此，更有效的合成技术改造和更深刻的载流子动力学研究是目前最有效的方法，这可提高无铅钙钛矿纳米晶体的应用前景。 研究基础 在前期的研究中，团队在钙钛矿光电材料设计与机理研究方面取得了一系列的原创性成果。前期我们团队通过离子掺杂诱导相转变，从非活性相转变为活性相，使得发光效率得到大幅度提高 (Angew. Chemie. Int. Ed. 2019, 58, 11642.) ; 在认识到晶型对发光调控的重要影响后，我们进一步地通过离子掺杂控制晶格变形程度进而调控发光峰的宽度，可以在实现高发光效率的同时随意控制发光峰宽度的窄化和拓宽(Chem. Eng. J. 2020, 125367; J. Lumin. 2020, 117045; 2D Mater. 2020, 7, 031008.)；最后我们为了开发多手段实现构象调控，我们通过引入不同的左右旋手性基团，从而实现手性的传递和放大(J. Mater. Chem. C. 2020, 8, 5673. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 17299.)。 研究进展 在这项工作中，赵广久团队创新地开发了高效光致发光钠铋双钙钛矿Cs2NaBiX6（X = Cl，Br）纳米晶体。该团队通过离子掺杂控制晶格畸变，促进自陷态激子的捕获，实现了超快的热载流子弛豫；同时，DFT理论计算分析表明离子掺杂后的晶体的能带结构从间接带隙转变为直接带隙，促进了电子空穴的辐射复合；此外离子掺杂也降低了晶体的体相缺陷，减少了缺陷产生的非辐射复合。以上三者的贡献综合作用从而大幅度促进了光致发光产率的提升，结果离子掺杂后的双钙钛矿Cs2NaBiCl6 NCs可显示约16％的明亮宽带光致发光PLQY，高于迄今为止报告的单组分钙钛矿发光材料（2-10％）。我们的研究为未来的新材料的开发和应用提供了指导。

项目成果/简介:中国科学技术大学中科院近地空间环境重点实验室陆全明、王荣生研究团队，联合美国加州大学洛杉矶分校卢三博士和其他多家欧美科研机构，在地球磁尾磁场重联触发机制方面取得重要进展。他们结合MMS卫星高分辨率观测资料和数值模拟，发现了地球磁尾磁场重联由电子动力学触发的证据。相关结果10月7日在线发表在《Nature Communications》上。 磁场重联是等离子体中的一种基本物理过程。该过程中，磁能会爆发式地释放、转化为等离子体的动能和热能。日地空间环境中许多爆发式能量释放事件，例如：太阳耀斑、日冕物质抛射、磁层亚暴等，都是由磁场重联导致的。地球磁尾发生的磁场重联，其触发时间只有几秒到几十秒，卫星很难直接地探测到触发阶段的粒子动力学行为。因此，磁场重联触发机制的研究主要来源于理论和数值模拟。 依据理论和数值模拟的研究，地球磁尾的磁场重联触发有两种可能的机制。第一种机制是强驱动环境中电子动力学触发磁场重联。第二种是离子动力学驱动磁场重联。关于两种机制的争论持续了长达半个世纪。研究团队结合高时间分辨率卫星数据和数值模拟，发现地球磁尾位型下的磁场重联触发过程起始于小尺度的电子尺度区域的证据，由该区域内电子动力学行为主导，并导致了进一步的爆发式能量释放过程。这为长达半个世纪的地球磁尾磁场重联触发问题的解决提供了新思路。

本发明提供了一种基于仿射摄动的区间不确定性结构能量响应预示方法，建立各子系统的确定性结构的统计能量控制方程，进而引入区间因素，获取区间不确定性结构的区间统计能量控制方程，设定不确定性参数的区间参数，基于仿射摄动算法得到各区间变量的仿射区间表达式，设定各变量的摄动分析表达式，进而基于区间仿射算法的运算法则，推导得到考虑区间不确定性结构的子系统区间能量表达式，给定初始边界参数和求解频率后，计算得到区间不确定性结构的区间能量响应。通过本发明方法使得区间不确定性结构区间能量响应的区间宽度大大缩小、区间能量响应的预示精度大大提高，从而可以更加精确地评估区间不确定性结构的高频动力学特性，具有重要的工程应用价值。

本发明公开了一种基于扫描电化学显微镜的光电化学动力学测 试系统及方法，系统包括扫描电化学显微镜装置、Pt 超微电极、样品 固定装置、光源装置和转台控制装置，扫描电化学显微镜装置包括三 维控制仪和电化学工作站；样品固定装置包括聚四氟化学池和固定件； 光源装置包括散热器、直流电源以及依次排列在散热器圆盘边沿上的 红、黄、蓝、白 LED 光源；转台控制装置包括中央处理器、带有通光 孔的圆盘、驱动器、控制器和步进电机。实施

近年来，超强激光技术的迅速发展，尤其是10-100PW超强激光时代的到来，为量子电动力学（QED）的理论验证提供了前所未有的极端实验条件。

在轴手性化合物不对称构建研究方面的重要研究进展：由于轴手性化合物是不对称催化反应的常用催化剂，广泛应用于不对称催化反应中，这些轴手性化合物的不对称合成一直是此领域的研究热点之一。刘心元、谭斌课题组成功实现了在手性磷酸催化下利用Hantzsch酯不对称还原现场生成的亚胺来动力学拆分连萘胺。这样一来，就能高效、高立体选择性地合成重要用途的手性连萘胺。

产品详细介绍 EasyChem Plus全自动化学分析仪 EasyChem Plus全自动化学分析仪（又称间断式全自动化学分析仪）采用全自动微量注射和全波段（滤波器）自动比色法，用于水体（包括淡水、海水、饮用水、污水等）、土壤、植物、饮料（如葡萄酒等）等的化学成分分析，测量参数包括：碱度、氨、氯化物、六价铬、氰化物、硬度、可溶性铁、亚硝酸盐、硝酸盐、硝酸盐＋亚硝酸盐、联氨、正磷酸盐、挥发酚、硅酸盐、总磷、总氮、硫酸盐等，及饮料行业的醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、葡萄糖与果糖、多酚等。 一、特点： 1）样品和试剂由微量注射器抽取后独立在反应池中独立反应，不会产生相互扩散污染的问题，从而提高了测量精度； 2）操作简单、便捷，整个测量分析包括加样、反应、比色测量、清洗甚至样品稀释等全部由电脑程序自动控制实施； 3）一次可进行多样品多参数测量分析，效率高，可测试样品40~60次/小时； 4）操作灵活，每个样品可选择单独的测量分析参数，对于不同的测量参数，滤波轮可自动选择相应颜色的波长进行测量分析，不需要更换模块； 5）费用低，低试剂消耗，产生废液少；易于维护，不须消耗品或可选配件； 6）无水压问题，不须试剂或样品连续被抽入一个复合管，无空气泡的阻断，无噪音等； 7）容易制备标准品； 8）可自动在检测前或检测后稀释样品； 9）各种参数可相继自动测量，不同于流动分析仪有几个参数就需要几个模块，因此无需为增加模块而提高费用； 10）软件在windows下使用友好，软件易学，经短时间培训即可熟练使用。 二、配置组成 样品盘、试剂盘（下部可制冷）、反应池（下面可加热器以控制反应进程）、微量自动注射器、比色计、软件 1.样品盘: 样品盘位于工作区域的中心，可放60个样品管，包括空白、标样、受控样品，可控制放入指定位置，由递进数字标记。能保留位置并在样品盘上用红色标记，以用于少量稀释样品。样品盘取放容易，以放入或取走样品。每种方法，最多可放16个标样。 2.试剂盘： 试剂盘可放18种试剂，由位于试剂盘下边的帕尔贴控温装置控制温度，试剂低温保存，增加稳定性。与高精度的微量注射器相接的移液针管，由电脑控制，用于移取样品和试剂，针管能感受试剂的液位，并进行试剂不足报警。 3.反应池： 反应池位于样品盘周围。与高精度的微量注射器相接的移液针管，由电脑控制，用于移取样品和试剂到反应池。仪器预热后，样品池旋转到移液针管下，由移液针管移取样品和试剂注入反应池，反应池可加热的最高温度达50.0°C。移取样品之间设置了清洗循环，以确保没有前面的样品残留。样品和试剂加入反应池后，由移液针管使溶液混合均匀。反应池分为4组，共96位。软件可自动提示更换反应池。 4. 微量自动注射器 由电脑控制，容量为1000μL，机械分辨率0.3μL。控制移取蒸馏水、试剂、样品，以及混合溶液。 5.比色计： 比色计带有1个10位滤波轮，其中1个空位，9个干涉滤波器，波长分别为：340, 405, 480, 505, 546, 578, 630, 670, 880nm，精度达+/-2 nm，用于自动选择波长。一旦反应时间结束，与蠕动泵相接的另一个针管就被激活。该针管插入反应池，将样品抽进控温的比色皿，同时比色计自动选择相应的波长，测定样品的O.D.值。然后系统运行设定的清洗循环清洗比色皿以确保没有前面的样品残留。EasyChem Plus采用单流动比色池比色，消除了比色池之间的误差。 6.软件： 使用简单：只须按右图所示建立工作表，输入标准、QC(Quality Control)、样品，操作者，并选择分析方法。一个样品可选择用多种方法检测。可在检测前预稀释指定样品。标准样可由仪器按照设定浓度自动从储存的溶液中制备。对浓度高于一定值的样品可进行自动稀释。   操作者还可选择以下模式：增加、漂移、校正等。常用方法参数可在程序中预先设定，在日常工作中能快速启动。一旦工作参数设定完，只要按下“start”键，剩下的工作仪器自动执行，并会时时提供工作信息给操作者。   QC控制(Quality Control)： QC控制分为5个级别。QC结果能自动保存及放在用户指定的文件夹内。如果出现QC错误，可选择分析仪停止工作并通知操作者，或清除该QC结果并继续工作。运行结束后，软件会提供QC标准的限制区域来检查测试通过与否。 LIMS连接： 测试数据可以导出到本地硬盘或网络的硬盘保存（Text 或 ASCI格式）。样品ID由中央电脑输出。该软件与所有windows支持软件兼容。 数据处理系统： 通过外接电脑中的EasyChem软件来处理O.D（光密度值）。最终可打印结果：可显示样品ID（编号），样品OD值，时间，QC值，参数。可观看实时显示的结果和OD值.，20孔热敏诊断输出装置。 三、技术参数： 1）样品盘：可容纳60个样品，包括空白、标准、样品、控制，及控制保留位置用于少量样品稀释； 2）试剂盘：18位，编程帕尔贴控温+/-0.1°C； 3）检测速度：40~60次/小时 4）读数模式：终点，差式，动态； 5）标准曲线：可用1~16个标样，或利用已储存数据；线性回归法或多项式法； 6）光学组：6V/10W卤素灯可扩展UV光； l         10位滤波轮，9个干涉滤光片+/-2 nm； l         自动对所有波长回零；精确度+/- 1%（在0 ~ 2.5 O.D.）； l         线性率好于0.5%； l         噪音<+/- 2m Abs（在340 nm，2.5 O.D）； l         流动比色池：标准配置35μL，10mm光程；可选20mm和40mm； l         蠕动泵输送液体，可编程控制； 7）稀释器模式：1000μL的注射器，机械分辨率为0.3 μl； l         自动回零； l         利用机械公差自我调节； 8）硬件：外置模块具自我测试功能； 9) 软件： l         样品分析：单独列出的参数储存稳定，可供样品测试时选择； l         3种操作级别安全保护； l         自动运行样品预稀释； l         自动运行少量样品后稀释； l         从贮存溶液中自动制备标准系列样品； l         QC图表： 样品ID：字母排列； 可自我诊断；   四、检测指标： 海水，地下水，地表水检测： 指标 Alkalinity 碱度 N-NH3  氨态氮 Cl- 氯离子Cl- Cr6+ 六价铬 Cyanide 氰化物（手动消解） Hardness 硬度 Fe2+ 可溶性铁 N-NO2 亚硝酸盐 N-NO3 硝酸盐+亚硝酸盐 ，肼还原 N-NO3 硝酸盐+亚硝酸盐，镉柱还原 P-PO4 正磷酸盐 Phenols 挥发酚 Silicate 硅酸盐SiO2 TP 总磷 TN 总氮 B(*) 硼(*) Ca 钙 Al(*) 铝 (*) Cu (*) 铜 (*) Mg (*) 镁 (*) Ni (*) 镍 (*) (*) 方法正在开发中   土壤和植物等液态提取物 ： 指标 Nitrate+Nitrite 硝酸盐+亚硝酸盐 Ammonia 氨态氮 Phosphorus Olsen 速效磷 Total Nitrogen (Nitrate not included) 总氮(不含硝酸盐) Total phosphorous 总磷 Boron 硼 Calcium 钙 Chloride 氯 Active CaCO3 CaCO3 COD 化学耗氧量 Phenols (with distillation) 酚类（手动消煮） Cyanide (with distilation) 氰化物（手动消煮） Nicotine 尼古丁（烟草） Reducing sugar 还原糖（烟草）   葡萄酒检测 指标 Acetic Acid 醋酸 Citric Acid 柠檬酸 Lactic Acid 乳酸 Malic Acid 苹果酸 Total soluble Iron 可溶铁 Glycerol 甘油 Glucose and Fructose 葡萄糖与果糖 Polyphenols 多酚 Free SO2 游离二氧化硫 Total SO2 总二氧化硫         五、产地：欧洲  

河海大学海洋学院王喜冬教授团队在海盆-跨海盆尺度海气相互作用对热带气旋强度低频变异的调制机理、盐度障碍层变化机理及其对海气相互作用的影响、卫星海洋遥感数据重构海洋三维温盐场等研究方面取得新进展。 热带气旋强度尤其是迅速强化的预报是限制热带气旋预报水平的一个瓶颈，是热带气旋预报中面临的最具挑战的难题之一，课题组研究生开展了海盆-跨海盆尺度的海气相互作用对热带气旋强度低频变异的调制机理研究。基于观测和数值模拟试验，发现冬季ENSO通过影响沃克环流和罗斯贝波列的传播调制次年夏季北大西洋大气海洋热力和动力环境，进而影响北大西洋热带气旋的数量和强度等。该研究成果强调了赤道东太平洋冬季海温异常季节持续性效应对北大西洋热带气旋活动的重要性，为提高热带气旋气候预测能力提供了新的思路（Quan等，2019）；同时，也发现在夏季风后的孟加拉湾，与ENSO相关的赤道东太平洋的海温异常诱导了沃克环流和罗斯贝波列的变异，导致北印度洋热带和热带外的大气和海洋状态形成偶极子状异常结构，继而诱导了热带气旋生成位置的南北振荡，伴随热带气旋生成位置的变化，热带气旋的强度也随之发生显著的变化（Fan等，2019）。 印太暖池是引起全球气候变化最为敏感的海域之一，大量的降雨在印太暖池近表层形成强的盐度层结，诱导障碍层的发生，从而影响海气相互作用，深入研究印太暖池盐度障碍层变异规律及其控制机理对提高极端天气和气候事件的预测水平具有重要的科学意义。课题组成员提出了控制孟加拉湾障碍层年代际变化的机制，发现PDO通过影响沃克环流的年代际变化间接地调控孟加拉湾障碍层的年代际变化，而赤道印度洋罗斯贝波和孟加拉湾沿岸开尔文波在年代际尺度上对障碍层的变异影响较小；动力学分析显示，淡水通量引起的卷挟和平流过程主导了孟加拉湾北部海域障碍层的年代际变化，而淡水通量和海表热通量诱导的卷挟过程主导了孟加拉湾南部海域障碍层的年代际变化（Pang等，2019）。另外，还发现孟加拉湾北部深厚的障碍层对近二十年季风后孟加拉湾热带强化率的变化有重要影响，显著地促进了强化率的增加，这主要是因为近二十年热带气旋轨迹向东北方向发生了偏移，孟加拉湾北部深厚的障碍层限制了热带气旋诱导的海面冷却，进而促进了热带气旋的强化（Fan等，2020）。 卫星遥感可以提供高时空分辨率的海表观测数据，特别是微波遥感即使在热带气旋期间也能获得大量的观测数据。然而，卫星观测资料只能提供海洋表层信息，如何有效地同化卫星遥感资料从而获得上层海洋热盐结构是海洋数据同化领域中亟需解决的前沿难题。课题组根据不同海区的动力学特征，基于表面强迫准地转理论，从动力映射角度建立了海洋表层与次表层之间的关系模型，该技术可利用实时的卫观测海表温度、海表盐度和海面高度资料，快速地估计三维温度、盐度、密度和流速等海洋状态（Chen等，2020）。

小巧精致 功能强大：对多参数多样品进行测定，互不影响 操作简单：使用者要做的仅是加入样品、试剂、软件设置，其他全由仪器自动完成（包括标样配置、方法间自动转换、溢出范围样自动稀释等） 无需专业培训，两个小时的培训你就可以进行日常操作，一天的培训你就可以根据国标发展自己的自动化学方法 高效率测定，测定速度可达180个样/小时 样品、试剂消耗少 测定400-600个样品仅需40mL试剂 进样量仅为10-300uL 比色管可以重复使用，减少了耗材费用 比色管工作站保证比色管清洗质量：每次测定前对比色管进行自动清洗并光学测试——通过后再进行使用 真实样品作空白 高度自动化 一次可测定126个样品最多高达9个参数（无人看管情况下） 方法间自动转换 耗材少，维护费用大大降低 无泵管，热浴池，流通池，玻璃圈等耗材 可选择Cadmium Coil Reduction 测定硝酸盐和亚硝酸盐 可分析水质、烟草、土壤、食品、酒类等行业中的100多个参数 无人看管下一次性最多可测定126个样品的9个参数