石墨烯增强金属基复合材料制备及性能研究

氧化石蒜碱(Lycobetaine, LBT)又名恩其明，是由石蒜科植物Umgernia minor的叶子或Crinum asiaticum的果实中提取出的四级啡啶类生物碱。在相应的细胞学研究中，氧化石蒜碱对于Lewis肺癌，艾氏腹水癌等多种肿瘤细胞株的抑瘤作用都十分明显。但此药物的水溶液制剂生物利用度极低，体内半衰期只有30秒，影响了氧化石蒜碱本身的药效，需要大剂量多次给药。而且由于药物脂溶性太差，不适用于大部分现有载体，限制了其在临床中的使用。 本项目将纳米乳作为氧化石蒜碱的载体，设计了一种能应用于工业化大生产，生产成本低，辅料符合要求，制备工艺简单，可以提高药物在体内的循环时间以提高药物疗效的氧化石蒜碱纳米乳给药系统，并对该纳米乳的理化性质、体内药动学、组织分布、药效学和毒副作用进行了相应的研究。 本项目选择了油酸作为亲脂性离子对试剂，通过油酸与氧化石蒜碱形成离子对复合物的方式来提高药物的脂溶性，从而使其可以包裹进纳米乳中。优化了种纳米乳的处方和制备方法，成功地制备了PEG化的氧化石蒜碱油酸复合物纳米乳，即LBT-OA-PEG-NE，粒径分布于100 nm到200 nm之间。包封率为97.32 ± 2.09 %，载药量分别为6.12%和6.09%。 对LBT溶液、LBT-OA-NE和LBT-OA-PEG-NE三种制剂在Wistar大鼠体内的药物代谢情况进行了比较。通过对药时曲线的分析得出，LBT-OA-PEG-NE具有比LBT溶液、LBT-OA-NE更长的血液循环时间，而且显著延长了它的半衰期和MRT，将AUC提高了32倍。这些结果说明LBT-OA-PEG-NE在延长药物的血液循环时间上有很明显的作用。 在组织分布实验中，本文比较了LBT溶液、LBT-OA-NE和LBT-OA-PEG-NE在各个组织中的分布情况。结果显示，LBT-OA-PEG-NE显著提高了LBT在靶器官肺中的浓度，有利于增大药效。而LBT-OA-PEG-NE在肾脏中的药物浓度也比 LBT普通制剂低，有利于减少对肾脏的毒副作用。 为了检测药物的疗效，在药效学实验中选择了两种常用的肺癌模型，并考察了LBT-OA-PEG-NE和LBT原药在两种肿瘤模型中的药效作用。首先，LLC异位肿瘤荷瘤小鼠的实验结果表明LBT-OA-PEG-NE和LBT原药原药相比对LLC异位肿瘤具有更强的抑制作用，能够明显的延长荷瘤小鼠的生存期。其次，B16F10肺转移性黑色素瘤荷瘤小鼠的试验结果表明LBT-OA-PEG-NE 能够显著延长荷瘤小鼠的生存期。而且实验过程中发现LBT-OA-PEG-NE给药后没有出现注射LBT原药时出现的皮肤溃烂的现象。 最后，在毒理学研究中，LBT-OA-PEG-NE和LBT溶液均未发现骨髓抑制和肠道不良反应，说明制剂及原药均安全可靠。

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。

本发明公开了一种半导体激光器泵浦的克尔透镜锁模钛宝石激 光器，包括：第一半导体激光器，用于发射蓝绿波段的连续激光来泵 浦谐振腔内的钛宝石晶体；谐振腔用于使近红外波段的激光发生振荡 和锁模输出飞秒脉冲激光；干涉仪使飞秒脉冲激光产生拍频信号得到 载波包络偏移频率；反馈调节单元用于调节谐振腔端镜的前后位置和 倾斜度以及半导体激光器输出激光的功率，从而保持重复频率和载波 包络偏移频率的稳定。本发明可以输出重复频率和载波包络偏

本发明公开了一种非易失性三维半导体存储器的栅电极及其制 备方法；栅电极包括 n 个依次成阶梯状排列的栅电极单元，每个栅电 极单元为柱状结构，由连通电极和包围在连通电极周围的绝缘侧壁构 成；所述连通电极的上表面用于连接栅层，下表面用于连接字线。本 发明适用于在字线等前道工艺完成后制备连接栅层的电极结构。此电 极结构呈阶梯状连接不同堆叠层且相对应的栅层，对叠层中非相对应 的栅层与栅电极之间通过绝缘层隔离

本发明公开了一种非易失性高密度三维半导体存储器件及其制 备方法，包括由多个垂直方向的三维 NAND 存储串构成的存储串阵列； 每个三维 NAND 存储串包括半导体区域以及围绕半导体区域的四层包 裹结构；半导体区域包括沟道以及分别与沟道两端连接的源极和漏极； 源极与漏极串联连接；沟道为方柱形结构；四层包裹结构从里到外依 次为隧穿电介质层、电荷存储层、阻隔电介质层以及控制栅电极；阻 隔电介质层在不同的方向具有不同的厚度，

卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境，构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料，并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件，首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上，填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小，保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收，助力卫星成功返回。 图1 实践十九号卫星成功返回（图片来源国家航天局） 图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星（图片来源央视新闻频道）

金属氧化矿浮选属世界上选矿界难题之一。本项目以氧化锑矿为突破口，研制出JV系列金属氧化矿浮选捕收剂，并依据该浮选剂为特点开发出金属氧化矿浮选工艺。

重金属、有机物污染土壤治理受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）重金属污染土壤修复植物的筛选；（2）生物法修复重金属污染土壤工艺优化；（3）修复植物无害化资源化处置；（4）土壤污染物缓释剂的研发与应用；（5）有机物污染土壤热脱附技术等。该成果来源于国家863高技术研究项目，已在浙江、湖南等地土壤污染修复工程中得到应用。