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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
一种中间载金提高分枝二氧化钛光催化活性的方法
本发明公开了一种通过中间载金有效提高分枝结构二氧化钛纳米线薄膜光催化活性的方法，包括如下步骤：在双氧水溶液中加入硝酸和三聚氰胺，得反应液Ⅰ；将金属钛板浸没于反应液Ⅰ中，反应12~72小时；取出金属钛片，用去离子水清洗，干燥，热处理0.5~5小时；在去离子水中添加氯金酸和甲醇，得反应液Ⅱ；将热处理后的金属钛片浸没于反应液Ⅱ中，通过紫外光照射后，再浸没于硫酸溶液中，反应12~72小时，用去离子水清洗、干燥，获得分枝结构二氧化钛纳米线薄膜。本发明采用中间载金的方法，有效增加了纳米金颗粒与二氧化钛接触面积，显著提高了薄膜的光催化活性。
浙江大学
2021-04-13
钙钛矿光伏材料/钙钛矿太阳能电池
2021 年 3 月 26 日，Science（《科学》）在线发表了西北工业大学黄维院士团队的研究成果 Stabilizing black-phase formamidinium perovskite formation at room temperature and high humidity。此项研究独创性地提出以一种多功能的“离子液体”作为溶剂来替代传统的有毒的有机溶剂制备钙钛矿光伏材料，用这一方法制备的材料具有稳定性高、制备工艺简单等优势。相关研究成果解决了传统钙钛矿光伏材料制备过程中的世界性难题，实现了光伏领域的重大突破。离子液体及其制备的钙钛矿太阳能电池 团队研发的可折叠柔性电子产品。目前，全球以“光伏”为代表的可再生能源产业链驶入发展快车道。其中，钙钛矿光伏功不可没，它相比传统太阳能电池板中使用的硅晶体，不仅更便宜、更轻薄、可变型，同时成本也更低廉、更环保，在应用范围上将产生颠覆性变革。因此，钙钛矿光伏材料的研究已经成为各国科学家追逐的“热点”。“未来，沙漠腹地、楼宇外墙、手机等都不再需要传统电池，只需要一块更低廉、更清洁，薄如纸张的钙钛矿太阳能电池就能够满足所需。同时，还可以应用在柔性可穿戴、航天器搭载等重要领域。” 团队“大师兄”晁凌锋对钙钛矿光伏材料应用前景充满信心。 黄维院士团队致力于钙钛矿光伏材料研究，通过原始创新解决材料不稳定、光电转化率不高、工艺制备复杂且污染性较高等卡脖子难题。
西北工业大学
2021-04-13
一种合成气制甲醇负载型铜基催化剂及其制备方法
本发明提供一种用于合成气制甲醇的负载型铜基催化剂，在纳米SiO2表面，通过多层负载，得到以CuO为主要活性组分、MgO为催化剂助剂的催化剂。本发明还提供一种上述催化剂的制备方法，1.在混合均匀的体系中加入含沉淀剂的醇溶液，完成第一层负载；2.滴加含沉淀剂的醇溶液，完成第二层负载；3.滴加含沉淀剂的醇溶液，完成第三层负载；4.进行多次的离心、再分散、洗涤，然后干燥，焙烧得到催化剂。本发明采用载体表面的吸附层作为反应场所，限制了负载粒子的长大，并通过对负载过程的调控，控制前驱体的晶体结构，从而制备得到粒径小、分散性高的负载型纳米催化剂，并且在较小的负载量下就能实现催化剂的高活性。
浙江大学
2021-04-13
生物基高性能尼龙原料 1,5-戊二胺的生物催化合成技术
已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明
中国科学院大学
2021-01-12
利用304型不锈钢网基电分解水析氢、析氧催化电极
为电解水领域展示了一种以廉价的不锈钢网衍生出的能够在碱性条件下高效分解水的电极材料。通过将普通商用的304型柔性不锈钢网进行酸腐蚀剥离并在高温利用氨气以及磷化氢气体活化处理，分别制备出了性能媲美金属铂和氧化铱电极性能的阳极和阴极电极。这种电极具有以下优点： （1）成本低廉：304型柔性不锈钢网每平方米售价40美元，而其他常用的非贵金属替代电极材料如镍网每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金属铂和二氧化铱就更加昂贵得多。 （2）活性优异：得益于表面的腐蚀剥离增加的活性比表面积以及高温氨气或磷化氢气体的烧灼引入的氮或磷原子，制备的氮掺杂活化电极析氢活性与金属铂相近，磷掺杂活化电极析氧活性较二氧化铱高。电解水整体体系性能比传统组合金属铂-二氧化铱系统的超电势还要小。 （3）性能稳定：整个体系将近6天不间断工作时间之内性能未观察到任何衰减。
中山大学
2021-04-13
一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法
本发明提出一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法，铂基催化剂的连续流制备方法，相比于浸渍法用时长，取决操作人员的手法和易混合不均等问题，该方法更为简单高效并且可一步且连续生产。采用毫米级管式反应器，强化气液固三相接触效率，通过超高比表面积和湍流效应，实现前驱体溶液的均匀混合与界面反应。该方法将传统多步工艺整合为连续化流程，提升催化剂晶面结构可控性和活性位点分布一致性。实验表明，使用该方法制备的5%Pt/ZnO催化剂，在3MPa H<subgt;2</subgt;、170℃下反应5小时，巴豆醛转化率和巴豆醇选择性分别达96.53%和84.52%，收率优异。机械化操作避免人为误差，提高生产效率和重复性。
南京工业大学
2021-01-12
一种低温稀土基脱硝脱氯苯催化剂及其制备方法和应用
本发明公开了一种低温稀土基脱硝脱氯苯催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以微米棒二氧化钛为载体，氧化铈和四氧化三铁的纳米针复合氧化物为活性组分；以载体质量为基准，活性组分的质量百分含量为5～10％。本方法合成的催化剂具有低温活性高、抗硫中毒强等优势，能够实现非电行业复杂烟气脱硝脱氯苯的目标。
南京工业大学
2021-01-12
可磁性分离回收的石墨烯复合二氧化钛光催化剂及其制备方法
本发明涉及一种可磁性分离回收的石墨烯复合二氧化钛光催化剂及其制备方法。通过两步水热法合成，首先将石墨烯与磁性颗粒复合制备成磁性石墨烯，再与水热法合成的二氧化钛纳米颗粒复合，制备出三元复合光催化剂，该催化剂由石墨烯、二氧化钛、纳米磁性颗粒三部分组成，磁性纳米颗粒负载于石墨烯片层上形成磁性石墨烯，具有较大的比表面积，同时具有磁性；金红石型二氧化钛具有三维有序纳米结构，负载于磁性石墨烯片层上，形成磁性分离的石墨烯复合金红石型二氧化钛光催化剂，该催化剂具有大比表面积，纳米颗粒具有磁性，可分离回收，具有高效催化性能。
浙江大学
2021-04-13
钛产业绿色发展补短板
钛和钛合金大量应用于航空工业，有“空间金属”之称。此外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、通信器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。我国钛产业主要分为钛矿采选、钛白粉生产、海绵钛—钛材生产三大板块。
经济日报
2023-06-06