基于凹凸棒石自身吸附力，在控制和固定土壤中的养分，防止土壤中的养分流失造成贫瘠化的同时，也可以交换多种金属离子，特别是重金属离子，起到固化、钝化重金属的作用，在农业生产实践中使得农作物不吸收或者少吸收重金属，改良被污染的土壤和水域，有效降低农作物中的重金属含量，改善农作物品质。 成果亮点 技术特点：在环境治理方面，“湖南袁氏杂交水稻国际发展有限公司”在施用了凹凸棒石土壤治理剂后，给出了：“稻米品质大幅度提升，有益硒元素含量明显增加，有害金属镉、汞含量明显下降”的结论。此外，课题组在甘肃省靖远县北滩乡景滩村、永登苦水等地也进行了应用试验。甘肃省农科院对靖远县北滩乡景滩村进行土壤研究报告和永登苦水的土壤检测报告中指出：使用本技术产品后，一年内土壤容重降低4.0%~11.7%，土壤有机质增加3.55%~11.5%，增大孔隙度3.84%~14.3%；而氮、磷、钾肥含量也提高里10%~20%。

以生物基原料生产环境友好的化工产品是人类实现可持续发展的必由之路， 生物基涂层材料的研究已经成为全球涂料科学技术领域的研究前沿。传统的生物基光固化树脂玻璃化转变温度偏低，力学性能较差，影响了其应用推广。团队围绕如何制备兼顾生物基含量与综合性能的生物基光固化树脂开展研究，通过化学结构的设计，在提升生物基光固化树脂性能的同时保证了其较高的生物基含量。目前团队所研发的生物基光固化树脂具有较高的生物基含量和双键转换率，其固化膜的热稳定性及硬度、弹性模量、抗冲击性等性能与常用商业石油基光固化树脂相当，产业化前景广阔。 

本发明公开了一种三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构的制备方法，以三氧化二铁纳米颗粒为核心，通过控制正硅酸乙酯的量来控制包覆的二氧化硅的厚度，再通过热分解的方法在二氧化硅外面包覆一层碳，通过去除中间层的二氧化硅得到了三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构。本发明通过简单的包覆过程合成了三氧化二铁/碳的蛋黄-蛋壳复合纳米结构，降低了成本，可大批量生产。另外，这种中空的三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳复合纳米结构有利于提高锂离子电池负极材料的性能。

本发明公开了一种花状四氧化三铁纳米材料及其制备方法，以七水合硫酸亚铁和氢氧化钾为原料，聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂剂，硝酸钠为氧化剂，先制备氢氧化亚铁深绿色胶体，然后经过氧化过程，在70～90°C水浴100～180min，即制得花状四氧化三铁纳米材料。本发明的材料分散性好，对磷和镉金属镉(II)的吸附性能好。在生物医学、电子工业、环境保护等领域具有潜在应用价值。

本发明公开了一种铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂的制备方法，包括：(1)将铝盐加入到甲酸/甲酸铵的缓冲溶液中，铝盐完全溶解后，加入介孔SBA‑15，吸附完成后，烘干，焙烧得到铝负载的SBA‑15样品；(2)将铝负载的SBA‑15样品置于含有铁离子和铜离子溶液中，浸渍完成后，烘干，可选择的进行焙烧，得到铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂。本发明还公开上述制备方法制备得到的催化剂和该催化剂的应用方法。本发明通过Al对介孔材料SBA‑15进行修饰，获得良好Al2O3纳米层，继续负载双金属组分Fe和Cu之后，活性组分继续保持高度分散的纳米层，在中性条件下，催化剂有着良好的降解去除，显示出催化剂极高的催化活性。

磁性斯格明子是由拓扑保护的纳米涡旋磁结构，其微观的形成机制与非共线性作用（Dzyaloshinskii—Moriya Interaction）有关。该结构在物理上可以被看成一种受拓扑保护的磁准粒子，拥有很长的寿命，可被电流、热、光等条件所驱动。值得一提的是，其存在和消失的这两种状态可以被定义为磁存储中的“1”和“0”状态，使它成为一种颇具潜力的存储信息载体，在未来的自旋电子学和存储领域具有巨大的应用潜力。

本发明公开一种水平极化翻转的铁电忆阻器件及其制备方法。该水平极化翻转的铁电忆阻器件包括柔性衬底；二维铁电功能层，形成在所述柔性衬底上；第一平面电极和第二平面电极，形成在所述二维铁电功能层两侧；将所述第二平面电极接地，当未在所述第一平面电极施加电压时，二维铁电功能层中极化方向无序，器件处于常态；当在所述第一平面电极施加正电压时，所述二维铁电功能层中的电畴发生水平极化翻转，极化方向由第一平面电极端朝向第二平面电极端，器件转变为低阻态；当在所述第一平面电极施加负电压时，铁电层中的电畴发生水平极化翻转，极化方向由第二平面电极端朝向第一平面电极端，器件转变为高阻态。

近年来，磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理，有望实现无热量产生、低耗散的信息传输，相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现，而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体（如Yttrium Iron Garnet）相比，二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应，例如自旋能斯特效应，拓扑磁振子，以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展，观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料，利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件，器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子，右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中，实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出，随着注入端和探测端距离的增加，探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式，跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上，他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm，磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm（图C），这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值：二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础，也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图：二维反铁磁体系中磁振子输运研究。（A）二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。（B）自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系，与理论预言的e指数衰减吻合。（C）磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成，北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者，物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者（今年9月份将去哈佛大学读博士），韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助，以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。

复合铁酶促活性污泥强化污水生物脱氮除磷技术从改进生物脱氮除磷活性污泥絮体结构为切入点，采用人工调控技术手段，强化铁离子在电子传递体系中电子传递作用与酶促反应的激活剂作用，提高脱氮除磷微生物的生化反应代谢活性与适应外界环境因素变化的能力，提高生物脱氮除磷效率，解决污水生物脱氮除磷系统存在的固有矛盾与瓶颈问题。       该技术不仅大大提高生化反应系统微生物活性（DHA、ETS 与 SOUR 分别提高 30%左右），而且提高了城市污水脱氮除磷效率与系统运行稳定性，与普通活性污泥生物脱氮除磷系统相比较，其生物脱氮与除磷效率分别可提高10%、25%左右，特别在解决低温硝化影响问题上具有突破性进展，系统抗低温能力得到明显增强（在反应温度 10℃条件下，系统硝化效率可以保持 70%以上，同时除磷效率达到 90%）。