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晶体材料国家重点实验室在钛基二维晶体材料应用方面取得新成果
山东大学晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授团队通过自主设计的“微爆炸法”获得了无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点，首次提出可将此类二维结构钛基晶体材料用于肿瘤治疗，并与刘宏教授团队合作发现其具有较强的类芬顿反应特性，在抗肿瘤实验中效果显著，从而实现了更高效、更安全的纳米催化治疗方式。相关结果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”为题，发表在材料类权威期刊Advanced Functional Materials（IF=15.621）上，陶绪堂教授和刘宏教授为通讯作者，晶体所博士研究生李雪松和刘锋为共同第一作者，山东大学为独立完成单位。
对于肿瘤治疗，传统的化学、物理疗法都存在严重的副作用，限制了其在实际临床治疗中的应用。最近，基于特殊的肿瘤微环境，利用肿瘤内部催化反应的纳米催化治疗成为前沿且备受关注。其中，研究最为广泛的铁基纳米催化剂可特异性响应肿瘤的弱酸性细胞微环境，释放Fe2+并引发芬顿反应，产生•OH自由基以触发细胞凋亡，从而抑制肿瘤。然而，在弱酸性肿瘤环境中，Fe2+催化的芬顿反应速率较低，导致•OH自由基形成缓慢。此外，众多抗肿瘤复合纳米制剂的潜在毒性值得关注。因此，寻找更高催化活性和更安全的纳米制剂是人们一直追求的目标。晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授团队与刘宏教授团队合作发现所制备的钛基无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点具有较强的类芬顿反应特性，其对正常细胞和组织器官均表现良好的生物相容性，并对宫颈癌和乳腺癌均有强烈的杀伤能力，体现出优异的抗肿瘤效果。这种以钛基类芬顿反应为基础的肿瘤治疗方式潜力巨大，为实现肿瘤的高效、精准治疗提供了一条新的探索途径。
山东大学
2021-04-11
一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置
本发明公开了一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光 测量装置，其包括水平移动组件、竖直移动组件和控制系统组件，水 平移动组件包括水平移动滑台和驱动其作水平运动的步进电机，水平 移动滑台上安装有水平光栅尺；竖直移动组件包括竖直升降滑台和激 光测距传感器，竖直升降滑台固定在水平移动滑台上，其由步进电机 驱动作竖直运动，其上安装有竖直光栅尺；激光测距传感器固定在竖 直升降滑台的运动端；控制系统组件用于控制水平移动滑台和竖直升 降滑台的运动，并处理激光测距传感器、水平光栅尺和竖直光栅尺反 馈的距离数据。
华中科技大学
2021-04-14
新的含多膦酸端基的两性离子聚合物及其制备方法和用途
本发明公开了一种新的含多膦酸端基的两性离子聚合物及其制备方法和用途。本发明含多膦酸端基的两性离子聚合物具有如式（Ⅰ）所示的结构：式（Ⅰ）中，10≤n≤37。本发明含多膦酸端基的两性离子聚合物可用于金属氧化物表面接枝改性，使改性表面具备优异亲水、抗蛋白质吸附能力、抗细菌附着能力，特别适用于含金属氧化物表面的医用生物材料表面的快速改性修饰，提高材料的生物相容性、抗细菌附着和表面润滑能力。
浙江大学
2021-04-13
超分子化学调堵剂的应用技术
超分子调堵剂 HCP 是一种水溶性的阳离子高分子，是通过水解聚丙烯酰胺 的羧基阴离子与阳离子高分子反应生成凝胶进行调剖堵水的，HCP 具有交联效 果明显，生产成本较低的优势。该技术从小试、中试，室内物模试验到矿场试 验，经过各阶段试验改进、不断优化，逐步形成了一套配合聚合物驱的应用技 术，具备了一定的推广条件。
山东大学
2021-04-13
超分子化学调堵剂的应用技术
超分子调堵剂HCP是一种水溶性的阳离子高分子，是通过水解聚丙烯酰胺的羧基阴离子与阳离子高分子反应生成凝胶进行调剖堵水的，HCP具有交联效果明显，生产成本较低的优势。该技术从小试、中试，室内物模试验到矿场试验，经过各阶段试验改进、不断优化，逐步形成了一套配合聚合物驱的应用技术，具备了一定的推广条件。
山东大学
2021-04-14
取得配位超分子自组装新进展
以单层稀土MOF作为晶种，通过不同稀土离子MOF的异质同晶特性和液相各向异性外延生长策略，构筑了具有亚毫米尺度的间隔色域发光多层次异核稀土MOF单晶，并实现了独特的光谱编码和空间编码结合的三维微区编码器件模型。基于初始单层稀土MOF晶核的不同空间群结晶特性，其在不同晶面呈现生长速度不同的各向异性，从而最终分别获得了核-壳型（core-shell）和条带型（striped）两类不同的多层次异核稀土MOF单晶。在保持均一的周期性长程有序单晶结构的同时，其光物理特性则因不同区域稀土离子的人为控制化生长，表现出核壳或条带状间隔区域多色发光。利用微区荧光探测技术，通过改变多层次异核稀土MOF单晶的位置或角度，可分别实现基于不同层稀土MOF的红、绿、蓝等三基色发光，以及基于不同层间、不同入射和发射光路间组合调控的全色域多色发光和白光。同时，上述异核多稀土单晶MOF的组装和调光特性亦可在近红外发光的稀土离子间实现。基于此，进一步建立了一种独特的光谱编码与空间编码相结合的三维微区编码器件模型。在亚毫米尺度的单晶光学器件范围内，通过调变不同位置和空间取向的三维操作式编码，结合具有不同发光色域的光谱读出式编码，实现了高通量、多通路、多模式的全色域发光颜色可编码性与可读出性。
中山大学
2021-04-13
二维拓扑材料MoTe2中发现光激发诱导的亚皮秒时间尺度结构相变
用各种物理手段（电场、磁场、压力、掺杂等）创造新的物态或调控不同量子物态是凝聚态物理领域广受关注的研究前沿，并有巨大的应用前景。而超短脉冲激光的飞速发展使得光激发调控复杂量子材料的晶体结构和电子性质成为可能。层状过渡金属二硫化物MoTe2可以形成几种不同的晶体结构并具有不同的物理性质或拓扑能带结构，为调控或切换不同结构相变提供了可能性。最近量子材料科学中心王楠林课题组和合作者利用超快泵浦探测和时间分辨的二次谐波探测技术，研究了MoTe2中两个半金属相之间激光诱导的亚皮秒时间尺度的结构相变。 MoTe2是由MoTe6八面体结构单元构成的原子层沿c方向堆叠形成的二维材料系统，不同的堆叠方式具有不同晶体对称性。1T-MoTe2在室温时是单斜的1T’相，随着温度降低在250K时发生结构相变，转变成正交的T_d相，其中可以存在第二类外尔费米子。王楠林课题组通过实验发现高强度的近红外激光脉冲可以在亚皮秒时间尺度内将中心反演对称性破缺的T_d相驱动到具有中心反演对称的1T’相。该相变发生的最明显的特征是时间分辨的反射率变化中横向剪切振荡声子的消失和二次谐波强度的急剧下降。通过选择和改变激发脉冲的脉宽和波长，从实验上排除了激光加热效应。该项研究首次在超快亚皮秒尺度内实现了激光诱导的非加热效应引起的MoTe2晶体中第二类Weyl半金属相与正常半金属相的超快结构相变。它为超快激光控制固体的拓扑特性开辟了新的可能性，使超快激光激发的拓扑开关器件具有潜在的实际应用价值。 该工作于2019年5月22日在线发表于著名学术期刊Physical Review X（Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)），第一作者为量子材料中心博士生张梦瑶，王楠林教授和其研究组的董涛博士是通讯作者，量子材料科学中心王健教授研究组为该工作提供了样品。该项研究得到国家自然科学基金委员会、国家重点研究开发项目等项目的支持。
北京大学
2021-04-11
宏观超分子自组装铀分离的新方法
低碳排放的核能被认为是解决世界日益增长的清洁能源需求最有希望的方案之一。铀是生产核能的重要原料，其分离和提纯引起了研究者们的广泛兴趣。溶剂萃取是目前最成熟的铀分离和提纯技术。然而传统的萃取流程步骤较多，需要进行反萃和进一步浓缩等后续处理才能达到最终分离富集目标金属离子的目的。由此带来一个棘手的问题，即传统的萃取往往伴随着大量的有机废液甚至放射性废液产生，这些废物如不能得到妥善处理和处置，将给环境带来巨大的潜在威胁。 宏观超分子自组装（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化学的研究前沿。要实现宏观尺度的超分子自组装，有两个必须满足的条件：第一，组装模块之间要有分子间相互作用力；第二，要有持续的驱动力推动这些组装模块相互靠近，使他们的距离达到纳米尺度以下，让大量的分子间相互作用力能够发生，从而实现宏观自组装。马朗戈尼效应(Marangoni effect)是实现宏观尺度超分子自组装的一种理想的驱动力。然而，表面张力梯度引起的马朗戈尼效应通常持续时间较短，导致组装效率较低。
北京大学
2021-04-11
构筑近红外发射的超分子人工光捕获体系
东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫博士在国际顶级期刊《Angewandte Chemie（德国应用化学）》上发表题为“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的学术论文。
光捕获过程作为将自然光进行捕获、能量转化并利用的步骤，是植物光合作用中第一个也是十分重要的过程。构筑人工光捕获体系对于光能的利用具有重要意义，但目前构筑具有高效人工光捕获体系仍存在很大挑战。
东南大学研究团队利用“杯芳烃诱导聚集”策略，设计合成两亲磺化杯芳烃和阳离子型萘基吡啶衍生物作为荧光给体在水溶液中自组装，并引入尼罗蓝作为荧光受体分子，成功构筑了近红外发射的超分子人工光捕获体系。
东南大学
2021-04-11
基于二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度分析方法
本发明公开了一种基于二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度分析方法，包括如下步骤：（１）求解考虑拉压、弯曲、剪切变形的二维正交各向异性复合材料板线性刚度矩阵Ｋ０；（２）求解热结构的初应力刚度矩阵Ｋσ；（３）求解考虑热应力影响的结构有限元动力学方程的目标函数，即为转化为考虑结构热应力影响的广义特征值问题；（４）基于步骤（３）中的目标函数ｆ，采用复变函数法求解二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度。本发明考虑了热应力对结构刚度以及结构响应（热模态）分析的影响，能够利用复变函数法分析得到精度较高的热模态对结构参数的灵敏度矩阵。
东南大学
2021-04-11