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一种Au‑Pd/TiO2 NBs光催化剂的制备方法
本发明公开了一种Au‑Pd/TiO2NBs光催化剂的制备方法，步骤如下：将钛片作为基体，对钛片进行阳极氧化处理制备TiO2NBs，阳极氧化前，钛片分别在乙醇和丙酮中超声清洗，然后酸洗，而后用去离子水冲洗干燥，阳极氧化采用两电极体系，在空气中煅烧；对步骤一制备的TiO2NBs进行Au‑Pd双金属纳米粒子修饰，采用三电极体系，氯金酸和氯化钯水溶液为Au和Pd源，先沉积Au后沉积Pd，沉积后烘干。本发明制备的光催化剂固定于钛基体上，避免了因回收不彻底而造成的水体污染，具有更大的可接触表面积，便于有机污染物分子与之接触反应，极大的促进了光催化降解性能，反应条件温和，工艺流程简单，易于控制。
青岛农业大学
2021-04-13
金属催化亚胺与一氧化碳共聚法合成多肽类材料
一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。
该方法是在高压釜中，以 1，4-二氧六环为溶剂，在 800psi 压力的 CO、50℃油浴以及在催化剂作用下，亚胺与 CO 共聚得到产物多肽。采用一种简单的金属钴化合物作催化剂，能有效地催化亚胺和一氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽类聚合物。方法简捷。
已取得的知识产权：
本项目得到国家自然科学基金资助，是一项具有原始创新性的科研 成 果 ， 已 申 请 2 项 中 国 专 利 （ 申 请 号 200610129890.1 ，200710195204.5）和国际专利（申请号 PCT/CN2007/003465），还将对后续发现及时申请专利保护，因此将拥有该技术的全部知识产权。成果发表在化学刊物 Angew.Chem.，已受到学术界和一些国外公司的关注。
应用前景分析及效益预测：
应用行业：生物医学材料、制药、功能材料。该项目所提供的新型多肽类化合物，已经能够为生物医学工程领域提供一类新的重要的可供选择的材料。从长远来看，开发出多个新的有效的催化剂体系，实现更多类亚胺与一氧化碳的共聚，最终使该方法成为一种广泛有效的多肽的合成方法，将具有重大的社会和经济效益。
应用领域及能为产业解决的关键技术：
作为新的生物医学材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替现有材料用于人工血管等方面。此外，还可被用作药物的糖衣以及具有药物缓释等功能。如能实现一般肽类的合成，其低廉的成本将有潜力替代用任何其它合成方法得到的该类产品。不用氨基酸为原料，而是以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，从而使合成多肽的成本大大降低、方法大大简化。
技术产业化条件：
投资规模约 500 万元（不含基建投入）。
南开大学
2021-04-13
一种通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生的方法
本发明属于生物化工领域，具体涉及一种通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;‑SO光敏剂与电子供体，电子介体以及NAD<supgt;+</supgt;置于磷酸盐缓冲液中，在黑暗条件下均匀混合搅拌，得到光催化反应原液；(2)将步骤(1)所得光催化反应原液置于设有光照的微通道反应装置中进行光照处理，连续得到所述辅酶NADH。本发明采用g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;‑SO光敏剂，通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生。所述光敏剂的合成步骤简单且成本低廉、反应条件温和、反应装置操作简单，显著提高辅酶NADH再生效率，在生物催化二氧化碳还原为高值化合物方面具有广阔的应用前景。
南京工业大学
2021-01-12
一种电化学催化芳香烷烃碳氢键直接胺化反应的方法
本发明属于精细有机合成领域，具体涉及一种电化学催化芳香烷烃碳氢键直接胺化反应的方法，本发明经一步反应将一级或二级芳香烷烃高效转化为相应的胺化反应产物。与目前常用方法相比该方法具备显著优势：(1)来源广泛且价格低廉的一级或二级芳香烷烃作为起始原料；(2)无金属催化剂，无外源性氧化剂和碱参与，以电子作为清洁的氧化媒介，摒弃了传统外源性氧化剂的添加，降低了成本，减少了环境污染；(3)温和反应条件实现惰性碳氢键的活化官能团化；(4)反应以磺酰亚胺类底物作为氮源引入氨基，能够以较为理想的分离产率得到目标产物，产物结构丰富。
南京工业大学
2021-01-12
生物催化高效制备抗艾滋病药物阿巴卡韦手性中间体
阿巴卡韦(abacavir)是治疗艾滋病和疱疹病毒感染的核苷类药物。“鸡尾酒疗法”是迄今为止治疗艾滋病的最为有效的方法，阿巴卡韦是“鸡尾酒疗法”中的不可或缺的药物组成成分。目前在中国阿巴卡韦还没有实现国产化，其关键技术是手性中间体(-)-内酰胺的制备。
本研究采用自主筛选获得到的具有高对映选择性(+)γ-内酰胺酶产生菌株，采用发酵培养获得的微生物整体细胞作为催化剂，在单一水相体系中，以外消旋的-内酰胺为底物，通过生物转化(+)-内酰胺，拆分获得单一构型的产物(-)-内酰胺，在外消旋-内酰胺底物浓度 100－200 g/L 的条件下，转化 10－20 h， 产物(-)γ-内酰胺的光学纯度达到 100%ee，转化率达到拆分反应的理论水平>50%。
江南大学
2021-04-11
基于催化臭氧化的废水深度处理及回用关键技术及设备
近年来，全球范围内对环境保护高度重视，对于经过物理、生化之后的废水深度处理，可以实现回用或者零排放，推动经济社会可持续发展。难点在于，残留的污染物浓度很低、成分复杂，且不能引入二次污染。催化臭氧化可以实现高氧化性物种羟基自由基的产生，将污染物成分高效去除，是经济实用的可行方法之一。在多年从事废水处理的基础上，建立了基于催化臭氧化的废水深度处理和回用工艺、装备，荣获中国商业联合会科技进步一等奖。
江南大学
2021-04-13
关于富溴籽晶诱导法助力提升高效钙钛矿太阳能电池长期稳定性的研究
有机无机杂化钙钛矿以其光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单、带隙连续可调等特性，被广泛认为是发展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以来，仅仅历经10年的发展时间，钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经达到25.2%，发展速度为各类太阳能电池之最。但是，由于钙钛矿太阳能电池当前面临的热稳定性、长时间工作稳定性等问题，严重阻碍了其商业化应用发展。针对此问题，北京大学物理学院赵清教授课题组利用材料工程方法，设计提出了富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步法，实现了钙钛矿薄膜中溴离子的高效掺杂，有效提高了钙钛矿太阳能电池的长时间工作稳定性。 通过在碘化铅薄膜中引入微米级富溴钙钛矿籽晶，一方面提供后续钙钛矿生长所需的成核位点、诱导薄膜生长、提高薄膜生长质量，另一方面为钙钛矿生长提供充足的溴元素，解决两步法中溴离子难以有效掺杂的问题。通过改变钙钛矿籽晶的添加量，可以实现对钙钛矿成核、晶粒大小、缺陷态密度等的精确调控，实现对最终钙钛矿成分与带隙的精准控制。测试表明，利用富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步旋涂法制备得到的钙钛矿太阳能电池器件，其能量转化效率可以达到21.5%；更为重要的是，其长时间工作稳定性得到了显著提高，在AM1.5G太阳光下持续工作500小时后，仍然能保持超过80%的初始效率。这一成果远远超过传统两步法仅有的数小时稳定性。该研究表明，溴元素对钙钛矿材料长时间工作稳定性具有至关重要的作用，同时，提供了一条简单、高效、稳定的基于钙钛矿两步法的溴掺杂方法。此研究将为钙钛矿领域内卤素离子的均匀高效掺入、器件长时间工作稳定性的提高等问题提供了新的思路。相关研究结果发表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被选为当期封底图片。北京大学博士生李琪为该研究论文的第一作者，赵清教授为通讯作者。以上研究得到了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等单位的支持。
北京大学
2021-04-11
清华大学电机系易陈谊课题组在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展
清华大学电机系易陈谊课题组采用真空热蒸发镀膜与传统溶液法相结合的工艺制备高质量钙钛矿薄膜，突破了目前无甲胺铯甲脒铅卤钙钛矿（铯甲脒钙钛矿）太阳能电池效率的最高记录。
清华大学
2022-05-27
一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法
本发明提供一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法。该阳极通过以下步骤制备：1）钛基体的预处理2）配制涂覆溶液：将CuO的前驱体和IrO₂的前驱体溶于乙醇和异丙醇的混合溶剂中制成前驱体涂覆液；3）热分解法制备涂层：利用浸渍提拉法在预处理后的钛板上均匀覆盖上述涂覆溶液，焙烧、冷却；如此涂覆、烘干、焙烧、冷却过程循环多次，最后一次在300‑500℃下焙烧1‑3h，然后自然冷却到室温；4）后处理：将上一步制备好的涂层电极放入浓硫酸中浸渍或者放入稀硫酸中进行电化学处理即得。该阳极的电催化活性和稳定性都得到显著提高。
（注：本项目发布于2017年4月）
武汉轻工大学
2021-01-12
金属氧化物半导体基等离激元学研究取得突破性进展
在传统贵金属（金、银等）之外发掘出具有高性能等离激元效应的非金属新材料，是当前等离激元学基础研究及应用研发的一个热点与难点。金属氧化物半导体材料具有丰富可调的光、电、热、磁等性质，对其采取氢化处理可有效修饰其电子结构，从而获得丰富可调的等离激元效应；此处的一个关键性挑战在于如何显著提高金属氧化物半导体材料内禀的低自由载流子浓度。基于该研究团队新近发展的、理论模拟计算指导下的电子-质子协同掺氢策略，在本工作中研究人员采用简便易行的金属-酸溶液原位联合处理方法实现了金属氧化物MoO3半导体材料在温和条件下的可控加氢（即实现了“本征半导体→准金属”的可控相变），从而突破性地大幅提升了该材料中的自由载流子浓度。研究表明，氢化后的MoO3材料中自由电子浓度与贵金属相当（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），这使得该材料的等离激元共振响应从近红外区移至可见光区，且兼具强增益及可调性。结合第一性原理模拟计算和以超快光谱为主的多种物性表征，研究人员进一步揭示出该协同掺氢所导致的准金属能带结构及相应的等离激元动力学性质。作为效果验证，研究人员在一系列表面增强拉曼光谱（SERS）实验中证实该材料表面等离激元局域强场可使吸附的罗丹明6G染料分子的SERS增强因子高达1.1×107（相较于一般半导体的104⁓5和贵金属的107⁓8），检测灵敏限低至纳摩量级（1×10-9mol L-1）。 这项工作创新性地发展出一种调控非金属半导体材料系统中自由载流子浓度的一般性策略，不仅低成本地实现了具有强且可调的等离激元效应的准金属相材料，而且显著地拓宽了半导体材料物化性质的可变范围，为新型金属氧化物功能材料的设计提供了崭新的思路和指导。
中国科学技术大学
2021-02-01