近日，天津大学赵广久教授团队在钙钛矿材料的激发态化学机制研究方面取得突破性进展。相关研究成果发表在《Chemical Engineering Journal》（IF: 10.65）上。该团队首次合成了一种新型非铅双钙钛矿材料，并调控晶格畸变，调控了激发态载流子动力学，从而显著促进了光致发光量子产率的提升，对进一步的材料开发和应用有很强的指导意义。 研究背景 在过去的十年中，关于钙钛矿材料的开发和应用一直在光伏电池和发光领域得到了极大的发展。钙钛矿纳米晶体的与其块状材料相比，具有许多优势，例如钙钛矿纳米晶具有高的光致发光量子产率，颜色可调，同时易于大规模制备柔性器件。因此，卤化钙钛矿纳米晶体已成为研究人员的重要研究对象。 不幸的是，铅的毒性限制了卤化铅的进一步应用钙钛矿纳米晶体。最近报道了一些无铅钙钛矿纳米晶体的合成，但是其很难构造3D的钙钛矿结构，导致性能不佳。铅基钙钛矿的出色光学性能NC由独特的3D钙钛矿结构和ns2电子轨道，使其具有优异的电荷载流子行为。同时，几种双钙钛矿纳米晶体 3D结构取得了一些进展。但是有两个问题仍然存在。一种是开发更新颖的双纳米晶体来配合设备的应用；另一种是使用高精度光谱探索更深层次的激发态动力学。因此，更有效的合成技术改造和更深刻的载流子动力学研究是目前最有效的方法，这可提高无铅钙钛矿纳米晶体的应用前景。 研究基础 在前期的研究中，团队在钙钛矿光电材料设计与机理研究方面取得了一系列的原创性成果。前期我们团队通过离子掺杂诱导相转变，从非活性相转变为活性相，使得发光效率得到大幅度提高 (Angew. Chemie. Int. Ed. 2019, 58, 11642.) ; 在认识到晶型对发光调控的重要影响后，我们进一步地通过离子掺杂控制晶格变形程度进而调控发光峰的宽度，可以在实现高发光效率的同时随意控制发光峰宽度的窄化和拓宽(Chem. Eng. J. 2020, 125367; J. Lumin. 2020, 117045; 2D Mater. 2020, 7, 031008.)；最后我们为了开发多手段实现构象调控，我们通过引入不同的左右旋手性基团，从而实现手性的传递和放大(J. Mater. Chem. C. 2020, 8, 5673. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 17299.)。 研究进展 在这项工作中，赵广久团队创新地开发了高效光致发光钠铋双钙钛矿Cs2NaBiX6（X = Cl，Br）纳米晶体。该团队通过离子掺杂控制晶格畸变，促进自陷态激子的捕获，实现了超快的热载流子弛豫；同时，DFT理论计算分析表明离子掺杂后的晶体的能带结构从间接带隙转变为直接带隙，促进了电子空穴的辐射复合；此外离子掺杂也降低了晶体的体相缺陷，减少了缺陷产生的非辐射复合。以上三者的贡献综合作用从而大幅度促进了光致发光产率的提升，结果离子掺杂后的双钙钛矿Cs2NaBiCl6 NCs可显示约16％的明亮宽带光致发光PLQY，高于迄今为止报告的单组分钙钛矿发光材料（2-10％）。我们的研究为未来的新材料的开发和应用提供了指导。

项目成果/简介:近日，天津大学赵广久教授团队在钙钛矿材料的激发态化学机制研究方面取得突破性进展。相关研究成果发表在《Chemical Engineering Journal》（IF: 10.65）上。该团队首次合成了一种新型非铅双钙钛矿材料，并调控晶格畸变，调控了激发态载流子动力学，从而显著促进了光致发光量子产率的提升，对进一步的材料开发和应用有很强的指导意义。 研究背景 在过去的十年中，关于钙钛矿材料的开发和应用一直在光伏电池和发光领域得到了极大的发展。钙钛矿纳米晶体的与其块状材料相比，具有许多优势，例如钙钛矿纳米晶具有高的光致发光量子产率，颜色可调，同时易于大规模制备柔性器件。因此，卤化钙钛矿纳米晶体已成为研究人员的重要研究对象。 不幸的是，铅的毒性限制了卤化铅的进一步应用钙钛矿纳米晶体。最近报道了一些无铅钙钛矿纳米晶体的合成，但是其很难构造3D的钙钛矿结构，导致性能不佳。铅基钙钛矿的出色光学性能NC由独特的3D钙钛矿结构和ns2电子轨道，使其具有优异的电荷载流子行为。同时，几种双钙钛矿纳米晶体 3D结构取得了一些进展。但是有两个问题仍然存在。一种是开发更新颖的双纳米晶体来配合设备的应用；另一种是使用高精度光谱探索更深层次的激发态动力学。因此，更有效的合成技术改造和更深刻的载流子动力学研究是目前最有效的方法，这可提高无铅钙钛矿纳米晶体的应用前景。 研究基础 在前期的研究中，团队在钙钛矿光电材料设计与机理研究方面取得了一系列的原创性成果。前期我们团队通过离子掺杂诱导相转变，从非活性相转变为活性相，使得发光效率得到大幅度提高 (Angew. Chemie. Int. Ed. 2019, 58, 11642.) ; 在认识到晶型对发光调控的重要影响后，我们进一步地通过离子掺杂控制晶格变形程度进而调控发光峰的宽度，可以在实现高发光效率的同时随意控制发光峰宽度的窄化和拓宽(Chem. Eng. J. 2020, 125367; J. Lumin. 2020, 117045; 2D Mater. 2020, 7, 031008.)；最后我们为了开发多手段实现构象调控，我们通过引入不同的左右旋手性基团，从而实现手性的传递和放大(J. Mater. Chem. C. 2020, 8, 5673. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 17299.)。 研究进展 在这项工作中，赵广久团队创新地开发了高效光致发光钠铋双钙钛矿Cs2NaBiX6（X = Cl，Br）纳米晶体。该团队通过离子掺杂控制晶格畸变，促进自陷态激子的捕获，实现了超快的热载流子弛豫；同时，DFT理论计算分析表明离子掺杂后的晶体的能带结构从间接带隙转变为直接带隙，促进了电子空穴的辐射复合；此外离子掺杂也降低了晶体的体相缺陷，减少了缺陷产生的非辐射复合。以上三者的贡献综合作用从而大幅度促进了光致发光产率的提升，结果离子掺杂后的双钙钛矿Cs2NaBiCl6 NCs可显示约16％的明亮宽带光致发光PLQY，高于迄今为止报告的单组分钙钛矿发光材料（2-10％）。我们的研究为未来的新材料的开发和应用提供了指导。

1. 具有自主知识产权的复杂服役条件下强度与耐久性评价技术：载荷谱处理新技术——有机地结合强度的动态变化特征等的载荷谱处理新技术；强度与耐久性快速试验和评价技术——基于动态强度特征零部件耐久性快速评价技术；复杂载荷下零部件疲劳寿命预测技术——有机的结合载荷强化和损伤特性、基于强度特征的疲劳累积损伤理论进行复杂载荷下汽车零部件寿命预测和评价。   2.基于载荷与强度特性的轻量化设计技术：具有自主产权的基于强度特征的轻量化设计方法——基于零部件载荷谱和强度特征进行轻量化设计，该方法能够充分发挥材料的强度潜能，疲劳强度和疲劳寿命设计更加合理；在零部件的轻量化设计中把静强度、疲劳强度和寿命、热处理要求、动态特性和成本有机结合起来进行，把产品的强度与耐久性延伸到成形工艺和热处理强化工艺，把成形工艺-热处理工艺-产品疲劳耐久性能关系有机的结合起来，成功的应用于等速万向传动中间轴自主开发设计中。

该项目是国家部委项目，现处于实验室研究阶段。 项目主要研究内容如下： （1）关键构件载荷谱编谱平台 建立以转向架构架标定试验台为主要装备的关键构件载荷谱编谱平台，该平台以多通道、高精度转向架测力构架标定加载系统为主要设备，配以多通道协同作用控制软件和相应的加载工装，完成转向架载荷谱测试中测力构架的载荷标定，这是确保载荷谱研究圆满完成所必需的基本试验手段。 （2）载荷线路测试与评估平台技术 建立以大容量、多通道、高信噪比（包括无线测量）的载荷线路测试与评估平台技术，该平台以高信噪比动态数据采集系统和无线遥测数据采集系统为主要设备，能够在高速动车组运行时，全程往返连续测试高速动车组转向架构架、轮轴等关键部件的载荷与动应力。    项目主要技术创新点如下：Ø  建立复杂载荷系下载荷标定技术和方法；Ø  载荷谱的损伤一致性编谱准则；Ø  高置信度编谱技术；Ø  各类测力装置和大容量高抗干扰能力的测试系统；Ø  可靠性评估技术。 本项目将形成以转向架构架标定试验台、结构疲劳试验系统和材料疲劳试验系统为主要装备的关键构件载荷谱编谱平台和多通道高信噪比测试设备为主体的载荷线路测试与评估平台。    应用范围： 高速列车车轮、车轴、构架、轴箱、齿轮箱、悬吊螺栓、悬吊支座等走行及悬挂系关键零部件的设计及试验评估。

晶硅太阳电池生产仿真实训让学员以车间技术人员的身份参与整条晶硅太阳电池产线的生产工作。学员可以按标准生产流程操作车间生产设备、检测生产样品以及对电池生产进行工艺仿真，从而深刻了解整个太阳电池生产流程以及关键工艺参数。 一.1.1. 场景设计 场景由制绒车间、扩散车间、后清洗车间、PECVD镀膜车间、丝网印刷车间和分选包装车间六大场景组成。场景素材从多个真实工厂采集而来，高保真还原车间设备与生产流程 场景模型主要包括：洁净车间、制绒机、自动上下料机、硅片、电子天平、分光光度计、电源柜、水冷机、空压机、化学液柜、电脑，键盘、鼠标、扩散炉、石英舟、插片房、传递窗、纯水箱、石英舟清洗槽、防毒面具、试验台、缓冲垫、防化服、源瓶、气柜、硅桨、方阻测试仪，万用表，石墨舟、PECVD镀膜机、舟车、烘箱、全自动丝网印刷机、网版、刮刀、搅拌机、桨料、夹具、接触电阻测试仪、烧结炉、IV分选仪、硅片盒、五格花蓝等... 一.1.2. 互动设计 第一人称视角控制主角场景漫游，学员可以在三维空间中自由活动和观察场景中的物体。 拾取物体操作采用3D空间实际抓取的方式，没有采用一般游戏中的背包栏方式，而当需要同时拾取多个物体时则提供3维工具用于装放，采取这种方式会更加接近现实，使学员更真实的体验实际工具的存放及使用的技巧。 各生产车间按照真实生产流程设计实训生产任务，完成当前任务后才能进入下一个任务，每个任务记录完成时间以及工艺仿真结果 缩略地图实时显示角色位置与任务点位置 第一人称视角与特写观察视角无缝平滑撤换 机器与设置仿真控制，通过机器控制面板设置工艺参数，控制启动生产，检测生产结果 表单填写与作业报告生成 使用仪器与设备检测生产样品 操作规程与关键知识点主动提示学习 原理动画演示

产品详细介绍

团队基于纤维增强复合材料低密度，高强度,材料性能可设计性强，抗腐蚀性和耐久性能好等特点，已开发出汽车的引擎盖、车门、行李箱盖、翼子板、后视镜、方向盘、排挡头、悬架弹簧、电池箱等汽车轻量化零部件，以及轨道车辆地板、内壁板、座椅、卫生间产品，相应成果在科协年会上得到李源潮、万钢等国家领导人肯定，人民日报等媒体进行报道。

项目成果/简介:团队基于纤维增强复合材料低密度，高强度,材料性能可设计性强，抗腐蚀性和耐久性能好等特点，已开发出汽车的引擎盖、车门、行李箱盖、翼子板、后视镜、方向盘、排挡头、悬架弹簧、电池箱等汽车轻量化零部件，以及轨道车辆地板、内壁板、座椅、卫生间产品，相应成果在科协年会上得到李源潮、万钢等国家领导人肯定，人民日报等媒体进行报道。应用范围:材料的轻量化，就是在保证汽车、轨道交通等零部件的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车、轨道交通的整备质量，从而提高汽车、轨道交通的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。由于环保和节能的需要，汽车、轨道交通的轻量化已经成为世界汽车、轨道交通发展的潮流，本成果具有较广阔的用途和市场应用前景。

该项技术针对汽车底盘关键零部件，结合ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等软件进行多平台联合动态仿真，获取其在多种工况下的载荷谱，通过灵敏度分析方法甄选出可优化对象，在保证整车性能的前提下，结合动载荷对其进行合理的拓扑优化，达到轻量化与可靠性兼顾的工程目标。  技术优势：（1）以理论分析和仿真代替经验设计，结果更具可靠性，适用范围更广。（2）研发周期短，研发经费少。  （3）同时兼顾车辆操纵稳定性，平顺性要求。  （4）节能减材。

该项技术针对汽车底盘关键零部件，结合了ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等软件进行多平台联合动态仿真，获取其在多种工况下的载荷谱，通过灵敏度分析方法甄选出可优化对象，在保证其整车性能的前提下，结合载荷对其进行合理的拓扑优化，达到轻量化与可靠性兼顾的工程目标。1、技术优势：（1）以理论分析和仿真代替经验设计，结果更具可靠性，适用范围更广；（2）缩短研发周期，减少研发经费；（3）同时兼顾车辆操