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药用功能高分子材料在医药工业中的应用
本项目的开发是将上述材料实现规模化生产，为制药行业提供所需的树脂，特别是为中药现代化提供高选择性的吸附树脂及相应的中药成分分离技术。南开大学开发的天然产物的树脂吸附法提取工艺和针对甜菊甙、人参皂甙、绞股蓝皂甙等研制出的吸附树脂和脱色树脂，都已实现产业化，并在其它天然成分的分离中也显示出良好性能。90年代，针对多酚类研制出ADS系列吸附树脂，完成了银杏叶、沙棘叶、苦荞、山楂、白芍、喜树果、穿心莲等药材的树脂吸附提取工艺研究，这些中药材含黄酮类、皂甙类、生物碱类、酯类等典型成分，因而可推广到其它许多中药的提取。树脂吸附提取工艺和ADS吸附树脂已在十多个厂家（包括天津、上海、山东、浙江、云南、湖北等地的厂家）使用。近年来研制的固相有机合成载体树脂，已小批量生产，除少量提供给国内研究单位使用外，大部分产品出口到欧、美等国家。/line南开大学针对中药成分的复杂性，研究出多种具有原始创新性和自主知识产权的特种吸附树脂，包括给体型、受体型和混合型氢键吸附剂、凝胶型吸附树脂、分子筛吸附树脂等。这些树脂在原料、结构、吸附机理和性能上均不相同，分别对中药的不同主要成分具有选择性，因而能得到高质量的提取物。在常规条件下，用普通吸附树脂从银杏叶中提取黄酮类成分，其含量只能达到20%左右；但用氢键吸附树脂提取，黄酮类成分的含量可达到35%。/line南开大学研制的新型吸附分离树脂新品种有氢键吸附树脂ADS-17、21， 凝胶吸附树脂ADS-F8，络合吸附树脂（尚未命名）和分子筛吸附树脂（尚未命名）等，国内外尚无此类产品。 固相有机合成载体是南开大学近年开发的另一类反应性高分子材料，南开大学研制的系列固相有机合成载体有氯甲基树脂、氨甲基树脂、苄醇基树脂、王树脂、三苯基树脂、磺酰肼树脂和磺酰胺树脂等。随着基因组工程的完成，生命科学的下一个重点将是蛋白组工程，在蛋白组工程中,固相多肽合成将会发挥很大的作用。因此，固相合成载体的市场近几年来以非常快的速度增长，将来的用量会越来越大。据欧、美几届展览会了解，仅匈牙利有这种产品出售。
南开大学
2021-04-10
在拓扑材料ZrTe5中观察到的spin zero现象
通过研究三维狄拉克半金属材料ZrTe5中量子振荡随磁场倾角的演化，发现在特定角度电阻的量子振荡会突然消失，并伴随出现振荡相位的反转。分析表明这是所谓的spin zero现象，这也是第一次在拓扑材料中观察到该现象。更重要的是，这一现象带来的振荡相位反转，表明广泛使用的确定贝里相的实验方法，在某些条件下会得出错误结论。 拓扑材料在强磁场下由于轨道作用和自旋塞曼劈裂，可能演化出不同的拓扑态，从而为研究这些态之间的转化，即拓扑相变，提供了理想的平台。Spin zero现象是由于朗道能级发生塞曼劈裂，两套劈裂的朗道能级的量子振荡相互叠加干涉引起的，因此可以提取出自旋相关的信息。ZrTe5中spin zero现象的出现，暗示当磁场沿a轴或c轴附近时，ZrTe5的狄拉克能带磁场作用下变成线节点拓扑半金属，而非外尔半金属。所以，spin zero的出现，也可以用于帮助判定拓扑态的类别。图表1：ZrTe5中量子振荡的振幅和相位随磁场角度的变化。
北京大学
2021-04-11
利用自学习系统实现逼近理论极限的光学手性材料设计
随着纳米光子学的发展，具有超颖性质的人工微结构吸引了众多研究。针对日益增长的研究和设计需求，北京大学物理学院方哲宇及其研究团队实现了一种自洽的框架——BoNet，其结合了贝叶斯优化（Bayesian optimization）和卷积神经网络（convolutional neural network），实现了纳米结构对于超强光学手性的自学习。基于此框架，他们将纳米结构设计表示为图形，并输入卷积神经网络进行电场分布和反射光谱的学习，此过程不需要将纳米结构参数化为向量，因此最大化的保留了其几何信息和边界条件。同时，利用贝叶斯优化以实现对纳米结构远场光学手性的优化，并运用其采样样本反复训练神经网络实现自学习。利用BoNet，他们针对远场反射光谱的圆二色性进行优化并逼近了其理论极限(CD = 1)，同时利用神经网络匹配预测的近场电场分布，对获得的强光学手性进行分析解释。 此框架能够被直接推广用于其他光学性质的自学习优化，例如实现反常透射，偏振态调制和相位调制。更进一步的，此方法论能够帮助设计更多的，具有良好光学性质和运用价值的纳米光子学器件，比如消色差超透镜，超灵敏的微传感器以及智能超表面等。此研究同时能够启发更多数据驱动的研究，通过利用人工神经网络和其他机器学习的方法，实现对传统科学研究的新探索，在制药，引物设计，固体结构分析上启发新突破。 该工作于2019年11月19日在线发表于学术期刊《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上，题为“Self-Learning Perfect Optical Chirality via a Deep Neural Network”(DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.213902)。北京大学物理学院方哲宇研究员是本文的通讯作者，李瑜，徐优俊，姜美玲为该文的共同第一作者，北京大学定量生物学中心来鲁华教授为合作者，北京大学为唯一通讯作者单位。该工作得到得到了科技部、教育部、国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心、北京大学高性能校级计算平台、北京大学生命科学中心高性能计算平台等单位的支持。用于近远场计算的神经网络结构表征实现了逼近理论极限的高手性，并利用神经网络对近场分布进行分析
北京大学
2021-04-11
基于汽车轻量化的少片簧关键工艺和材料技术研究
项目概况 该项目研究开发出具有自主知识产权的少片簧及关键工艺和材料技术，实现其轻量化、高性能和长寿命要求，形成了具有自主知识产权的承受高应力少片簧的关键制造技术，申请了“承受高应力的高强度变截面簧片及其制造方法”的发明专利（200710132237.5）。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权，项目获得2008年度中国汽车工业科技进步三等奖。主要特点 在少片簧优化设计的基础上，采用高洁净度、控制夹杂物形态和减少夹杂物数量、形变细化晶粒、表面无全脱碳的新型高强度弹簧钢，对少片簧进行变截面控温轧制，细化晶粒，减少表面缺陷，优化热处理工艺，减少脱碳，改善韧性；，提高表面应力喷丸的预应力大小和喷丸强度等措施，解决了少片簧在承受应力水平提高后,其强度提高和疲劳性能的匹配问题，以及疲劳性能对表面和内部缺陷敏感性显著增加的问题，稳定和提高了少片簧疲劳性能，实现了承受高应力的高性能、长寿命少片簧开发，可减轻悬架弹簧重量20~30%，提高平顺性约10％，具有明显的省材节能降耗效果。技术指标 少片簧设计应力1000-1200MPa、抗拉强度水平≥1800MPa，减轻悬架弹簧重量约20~30%，提高平顺性约10％，满足台架疲劳寿命和实际使用要求。市场前景 本项目已在依维柯系列轻型客车系列上实现了少片簧的国产化批量生产应用，取代了进口，满足了近万台份依维柯车的高端市场需求，减轻了悬架重量，提高了整车平顺性及乘座舒适性，取得了显著的经济效益，并正推广应用于更多的车型上。鉴于高应力少片簧具有整车轻量化、提高整车平顺性和降低材料消耗和燃油消耗等减重、节能、环保的效果，因此，该项目具有十分广泛的推广应用价值，能显著提高企业产品竞争力，填补该领域的国内空白，具有显著的经济效益和社会效益，其进一步的推广应用前景十分广阔。
南京工程学院
2021-04-13
InVO4/g-C3N4复合材料的制备方法
本发明是关于半导体材料领域，旨在提供InVO4/g-C3N4复合材料的制备方法。本发明包括如下步骤：将H2SO4水溶液逐滴加入三聚氰胺水溶液中形成白色悬浮液；80℃下搅拌2h后获得沉淀，过滤，并用蒸馏水和无水乙醇洗涤，干燥处理后获得三聚氰胺硫酸盐；获得g-C3N4颗粒；将g-C3N4颗粒分散到无水乙醇中得到分散体系，将偏钒酸铵水溶液逐滴加入该混合溶液中形成黄色澄清溶液；搅拌获得沉淀，过滤、洗涤，加入表面活性剂并进行水热反应；所得沉淀过滤，获得InVO4/g-C3N4复合材料。本发明的有益效果是：解决了InVO4纳米晶的形核、生长问题，促使InVO4纳米晶在疏松g-C3N4颗粒表面原位生长。
浙江大学
2021-04-13
超分子纳米材料吸附剂在环境污染治理中的应用
本成果将超分子化学与纳米化学进行有机地结合，采用冠醚、环糊精、杯芳烃等超分子主体化合物与与多种纳米材料相结合，制备了一种新型的吸附剂，并应用于刚果红染料的吸附、 解吸； 制得新型的具有捕获分子功能的 β-环糊精/聚乙烯醇纳米纤维膜（β-CD/PVAnfm）。
扬州大学
2021-04-14
基于超材料的远红外单谱信号探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于超材料的远红外单谱信号探测器，包括·798·自下而上依次设置的衬底层、N 型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极。超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，所述金属开环共振单元阵列包含了一种图形及其特征尺寸参数，该图形对于远红外电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变 N 型砷化镓的耗尽层宽度可
华中科技大学
2021-04-14
基于超材料的太赫兹单谱信号探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于超材料的太赫兹单谱信号探测器，包括自下而上依次设置的衬底层、N 型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极；其中超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，金属开环共振单元阵列包含了一种图形及其特征尺寸参数，该图形对于太赫兹电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变 N 型砷化镓的耗尽层宽度可以调控超材料层中金属开环
华中科技大学
2021-04-14
对具有导磁材料保护层的构件腐蚀检测方法及装置
本发明提供了一种对具有导磁材料保护层的构件腐蚀检测方法，具体为：将导磁保护层磁化到饱和或深度饱和，在被测构件表面选取参考区域和待测区域，在两区域的保护层上设置脉冲涡流传感器，向脉冲涡流传感器激励线圈中施加方波激励，测取方波下降至低电平后传感器检测线圈内感应电压的衰减曲线，比较两区域的感应电压衰减曲线差异，即可判别待测区域相对参考区域的腐蚀情况。本发明还提供了实现上述方法的装置，包括依次连接的脉冲涡流传感器、方波信号激励电路、信号处理电路、A/D 转换电路和计算机，脉冲涡流传感器带有磁化单元。本发明提
华中科技大学
2021-04-14
基于离子液体电解液的Li-S二次电池材料
在金属锂-硫二次电池中，锂与硫完全反应后生成 Li2 S ，能够发生多电子反应(2个电子反应)，释放出超常的电化学容量，其电极理论比容量为1672mAh/g，以此构建的电池体系理论能量密度将达到2600Wh/kg，完全可以满足现代信息技术和电动汽车领域对化学电源高能量密度和安全性的要求。但是金属锂容易形成枝晶而引发安全问题。单质硫正极材料具有导电性能低，特别是在有机电解液中的溶解性制约了其在高能二次电池体系中的发展。 本课题采用室温离子液体做电解液，提出了用“纳
南开大学
2021-04-14