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一种类石墨烯的新颖二维半导体Ca3Sn2S7
石墨烯是材料科学领域的一颗迅速崛起的明星,开启了二维材料的大门。作为纳米光电子器件广泛使用的理想电极材料,石墨烯除了具有优异的弹性和刚度外,还具有最高的载流子迁移率(104-105 cm2 V-1 s-1)。然而,石墨烯作为一种典型的半金属材料,它的零带隙极大地限制了其在半导体工业的应用。自石墨烯被发现以来,它的零带隙一直是世界范围内最具挑战性的难题之一。  多年来,人们一直致力于解决这一关键问题,最主要的打开石墨烯带隙方法可以概括为下面两种。第一种是通过掺杂、吸附、衬底相互作用、外加电场、应变、建立二维异质结等方法直接打开石墨烯的带隙。不幸的是,在打开石墨烯带隙的同时,保持其具有超高载流子迁移率的线性电子色散的多种尝试,至今仍未成功。第二种方法是开辟新的路径,寻找新的具有超高载流子迁移率(线性色散)的二维材料,如二硫化钼、硅烯、锗烯和磷烯等,它们构成了新的二维材料家族。遗憾的是,迄今还没有发现任何具有类似石墨烯线性电子色散和超高载流子迁移率的二维半导体。 北京大学物理学院史俊杰教授及其研究团队注意到:钙钛矿材料具有多样的组成和结构,如ABX3(具有三个不同原子位置的三维结构)、A'2[An-1BnX3n+1] (二维Ruddlesden-Popper型结构)、A'[An-1BnX3n+1] (二维Dion-Jacobson型结构)、A'2An-1BnX3n+3(二维111型结构)和AnBnX3n+2(二维110型结构)等,为材料设计提供了一个理想和庞大的平台。此外,钙钛矿结构中阳(阴)离子价态的劈裂和置换,阳(阴)离子的混合等,为组分工程提供了更多的可能性,从而极大地调节了所设计的钙钛矿材料的电子结构(带隙和电子色散)及物理、化学性质,为寻找具有新奇性质的材料开辟了一条新的道路。图注:左图为二维Ca3Sn2S7钙钛矿结构示意图,中图为它的三维线性色散能带图(带隙0.5 eV),右图为它的光吸收系数,并与光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系数作对比。 最近,他们在硫化物钙钛矿的研究中,意外发现了一种新奇的稳定且环境友好的二维钙钛矿半导体Ca3Sn2S7材料,它具有类似石墨烯的线性Dirac锥电子色散,直接的本征准粒子带隙0.5 eV,超小载流子有效质量0.04m0,室温下载流子迁移率高达6.7×104 cm2V-1s-1,光吸收系数高达105 cm-1(超越钙钛矿光伏明星材料MAPbI3), 从一个全新的角度实现了打开石墨烯带隙的梦想。该研究将会为二维钙钛矿材料的设计和研发提供新的思路,并进一步促进半导体产业的发展。
北京大学 2021-04-11
一种多氨基离子液体催化制备2-氨基-2-色烯衍生物的方法
(专利号:ZL 201310479916.5) 简介:本发明提供一种多氨基离子液体催化制备2-氨基-2-色烯衍生物的方法,属于有机合成技术领域。所述制备反应中芳香醛、丙二腈和萘酚的摩尔比为1:1:1,多氨基离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5~8%,反应溶剂水的体积量(ml)为芳香醛摩尔量(mmol)的40~60%,回流反应4~40min,反应结束后冷却至室温,经抽滤、重结晶、干燥后得到纯2-氨基-2-色烯衍生物。滤液无需任何处理,可以
安徽工业大学 2021-01-12
氧化铁石墨烯复合材料在电化学能源存储和转化领域的研究
氧化铁石墨烯复合材料目前涉及的电化学方面的应用包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池。氧化铁(包括Fe3O4,α-Fe2O3和γ-Fe2O3)是制作电化学器件非常有前途的材料,不仅具有成本低、无毒性、化学稳定性好等优点,还具有较高的理论电容量。但在实际使用时又因为自身导电性的不足以及反应的循环稳定性差等问题受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面积,较高的导电性,优异的化学和热力学稳定性,以及独特的光、热、机械性能,成为了非常合适作为制作电化学能源存储和转化器件的材料。负载氧化铁在石墨烯上,不仅能够弥
天津大学 2021-04-14
北京大学地空学院高克勤课题组发现四足动物演化早期四肢的轴前发育模式与五指/趾型形成有关
北京大学地空学院史前生命与环境研究所高克勤教授团队在长期的研究过程中积累了大量中生代和现代蝾螈类标本和数据。基于214件标本的高精度CT扫描和三维重建,贾佳博士后和高克勤教授及国内外合作者对蝾螈类6科37属60个物种的腕/跗骨进行了骨化发育模式分析。
北京大学 2022-11-08
鞣花酸及与雷公藤红素协同在制备抗肺癌药物中的应用
本发明公开了鞣花酸及与雷公藤红素协同在制备抗肺癌药物中的应用,所述鞣花酸不仅发挥作用较好,并且作为一种天然多酚物质,在动物实验中几乎未产生任何副作用,血清指标和体重均属正常,在雷公藤红素与鞣花酸协同作用时,可以降低雷公藤红素的使用剂量,并且无明显副作用。
中国农业大学 2021-04-11
一组吡唑酸氧代螺杂环酯衍生物及其制备方法和应用
本发明涉及一组具有结构的吡唑酸氧代螺杂环酯衍生物,其中R、Y、Xm基团选自说明书特定含义。本发明公开了这些化合物的结构以及对农业害虫的防治效果,同时公开了这些化合物作为杀虫剂的应用。
青岛农业大学 2021-01-12
高抗冲聚丙烯酸酯复合粒子共聚氯乙烯乳液树脂的制备
一、项目简介目前,我国乳液法聚氯乙烯(PVC)树脂年生产能力已达到40万吨以上,乳液PVC树脂已广泛应用于建筑、室内装饰材料、电器仪表、玩具、日用品等行业。然而,由于其树脂本身存在着耐热老化性能差、缺口冲击强度低等缺点,从而大大限制了它在某些领域的应用。对于使用增塑剂改性的PVC产品,增塑剂的加入尽管可明显增加材料的延展性、柔韧性和耐寒性,但制品的软化点温度和模量大幅度降低。同时增塑剂对制品表面的迁移和渗出使得产品易污损,结果导致其性能变劣,增塑剂的挥发更造成了对周围环境的污染。因此,长期以来人们采用了各种改性方法,致力于PVC树脂的改性研究,尤其是对其进行抗冲改性。聚丙烯酸酯(ACR)复合粒子共聚氯乙烯乳液树脂就是基于PVC对缺口敏感、抗冲强度不佳,共混改性时改性剂分散不均,易分相渗出,改性效率低而开发的高抗冲改性PVC乳液树脂新产品之一,该产品克服了上述增塑剂对制品表面迁移的缺点。ACR接枝氯乙烯树脂可较大幅度地提高PVC的低温冲击韧性,改善PVC的加工流动性,耐大气老化等性能,具有巨大前途的高分子材料。当ACR含量为4.2%时,共聚物材料的常温缺口冲击强度比纯PVC提高了近10倍,断裂伸长率较PVC提高2倍,其抗拉强度下降约10%;ACR含量为6.3%的材料时,-25℃下的缺口冲击强度比纯PVC提高3-4倍,常温下断裂伸长率提高3倍以上。二、市场前景该产品可用于加工高档人造革、壁纸、阻燃运输带、玩具、钢板涂层、防水布以及各种家庭装饰等领域。随着对PVC制品质量要求的不断提高,采用这种高起点改性方法所制的专用树脂具有巨大的经济价值和社会效益,具有广阔的应用前景。三、成果主要优势1. 产品生产工艺创新性突出,为专利产品,专利号:ZL02148636.0;2. 具有专用树脂的特点和经济附加值;3. 产品市场发展与应用前景良好;4. 经济效益明显;5. 有悬浮共聚树脂中试成功的基础,小试已完成。四、效益分析年产3000吨,设备投资400万元,年利税600万元左右。五、合作方式提供工艺与技术,共同产业化。
河北工业大学 2021-04-13
一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法
本发明涉及一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法,采用的是光还原沉积法,步骤包括:在钙钛矿型钛酸铅单晶纳米片与去离子水混合的悬浊液中加入六水合氯铂酸溶液、甲醇,然后在真空状态和0℃,在波长λ>400nm的氙灯下进行光照反应,所得产物经洗涤,真空干燥,即可。本发明工艺简单,由于钛酸铅纳米片在表面具有极化场,有利于光还原沉积的铂纳米粒子在复合材料中稳定存在,且铂纳米粒子的沉积效率高。本发明不仅为高效制备贵金属纳米粒子与半导体纳米材料的复合材料提供了指导,而且制备的钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料有望用作光解水材料。
浙江大学 2021-04-13
核苷酸合成酶 CAD 在治疗动脉粥样硬化中的功能和应用
本发明公开一种核苷酸合成酶 CAD 在治疗动脉粥样硬化中的功能和应用,属于基因的功能与应用 领域。本发明以 ApoE-/-小鼠及 CAD-/-ApoE-/-小鼠为实验对象,通过高脂饮食诱导获得动脉粥样硬化模型, 结果表明与
武汉大学 2021-04-14
聚四氟乙烯改性亲水膜工艺及处理应用
随着城市规模迅速膨胀,淡水资源严重缺乏、工业废水处理率低,城市的生态环境恶化成为制约城市发展的主要问题。以北京为例,数据显示目前人均占有用水量不足300 立方米,不及国际公认的缺水下限的1/3,仅为全国平均水平的1/8。这其中,工业用水量所占的比重很大。而冷却水用量占工业用水的60~65%。因而,解决好冷却水循环回用的问题,可以对城市的发展带来促进作用。在冷却水处理中,需要去除水中的钙镁等结垢性离子。这些离子通常是通过水处理剂使之沉淀,再利用固液分离技术来实现的。传统的固液分离技术(如澄清池等)中存在占地体积大、分离效率低、适用面窄、操作弹性小、对微细颗粒无法去除等缺点。由于传统固液分离技术缺点较多,人们一直关注新型分离技术的开发及应用,因此利用膜实现的微滤技术得到了迅速的发展。微滤技术是利用微孔膜本身极小的微孔(孔径一般为0.1~10 微米)对颗粒的吸附、截留、筛分等作用进行分离。微滤技术的核心为膜材料的选择,在众多的膜材料中,由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔点高(327℃)、使用温度范围广(-200~260℃),具有不燃性及热稳定性、摩擦系数小,尤其具有耐化学性(能耐许多高腐蚀性介质)、耐气候性及抗电性等,因此成为国内外表面过滤首选材料。PTFE 膜极低的表面张力可以降低膜污染,并使膜的清洗操作更为简便。但PTFE 膜的强疏水性却限制了其在水溶液体系处理中的应用。本技术基于配位键合理论对常规的聚四氟乙烯疏水膜进行改性,得到亲水性聚四氟乙烯膜,用于水处理领域中的微滤技术,新技术应用前景广阔。 技术指标:1、过滤后溶液SS<1mg/L;2、可在强酸、强碱、强氧化性、强溶剂性条件下应用;3、操作压力0.05~0.15Mpa;4、处理温度5~150℃;5、处理通量1~1.1m3/m2·hr;6、使用寿命≥1 年。应用范围:可以适用于工厂循环水处理、污水处理及其它涉及固液分离过滤技术的领域。市场分析:随着人们环保意识的增强、各项环保制度规定的日益严格、水资源的严重缺乏,对工业及生活废水的资源化处理已成为当务之急,尤其是对于工业废水的处理迫在眉睫。而本工艺具有过程简单易行、能耗低、分离速度快、分离效率高、使用周期长等优点,因此,本项目具有广泛市场应用前景。效益分析:利用本技术改性的亲水聚四氟乙烯膜,成本较低,整个处理工艺设备简单,投资少,操作成本低,与传统技术相比能耗大大降低,具有显著的经济效益。
北京化工大学 2021-02-01
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