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低成本、高性能的新颖热电化合物的研究
随着社会的发展与进步，日益突出的能源供需矛盾不断将寻找清洁、高效、经济的新型能源材料推向研究前沿。热电材料是一类能利用热电效应，直接将热能（包括太阳能、地热、工业余热等能量）转换成电能的材料，由于热电转换技术便捷、环保等优势，在车载冰箱、深空探测器电源等领域具有不可替代的地位，受到科学家们的高度重视。而探索发现低成本、高丰度、低毒性的高效热电材料，是该领域基础研究的重点，是一项面临巨大挑战的研究工作。 吴立明2004年发明了独特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，课题组利用该方法，发现了一种新的四方相α-CsCu5Se3，并实现宏量合成。该材料拥有前所未见的独特晶体结构：Cs+由类中国结形状的Cu8Se8结构单元构筑的三维无限扩展结构，其中镶嵌Cs+金属阳离子。α-CsCu5Se3热稳定性好，表现出典型晶态固体的热传输行为，并遵循Umklapp散射机制，这与具有类液态的热传导行为的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶体学及热传输性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一个有效抑制Cu+液体传输行为特征的方法。与吴立明老师2016年发现的高性能热电材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶体单胞体积减小了30％，导致材料具有更强的原子间d轨道重叠作用，从而显著降低有效质量(m*)，这使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3实现了功率因子200％的增长，达到8.17 μW/cm/K2，是目前报道的碱金属富铜硫属化合物中最高值；同时，理论研究表明，由于结构中的Cu–Se软化学键和Cs+ 离子扰动作用，该材料具有很低的热导率。综合上述各方面因素，该化合物的本征热电优值ZT达到1.03（980 K）。进一步通过Sb掺杂优化热电性能的研究发现：Sb3+的孤对电子能够增大材料的晶格非谐性，有效增强Umklapp型散射，从而降低声子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格热导率进一步降低至0.40 W/m/K，热电优值ZTmax提升到1.30。该工作系统深入研究了α-CsCu5Se3体系结构和热电相关性能的关系，为低成本，高丰度，高性能硫属化合物材料的设计探索研究迈出重要的一步。
北京师范大学
2021-02-01
低成本、高性能的新颖热电化合物的研究
随着社会的发展与进步，日益突出的能源供需矛盾不断将寻找清洁、高效、经济的新型能源材料推向研究前沿。热电材料是一类能利用热电效应，直接将热能（包括太阳能、地热、工业余热等能量）转换成电能的材料，由于热电转换技术便捷、环保等优势，在车载冰箱、深空探测器电源等领域具有不可替代的地位，受到科学家们的高度重视。而探索发现低成本、高丰度、低毒性的高效热电材料，是该领域基础研究的重点，是一项面临巨大挑战的研究工作。 吴立明2004年发明了独特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，课题组利用该方法，发现了一种新的四方相α-CsCu5Se3，并实现宏量合成。该材料拥有前所未见的独特晶体结构：Cs+由类中国结形状的Cu8Se8结构单元构筑的三维无限扩展结构，其中镶嵌Cs+金属阳离子。α-CsCu5Se3热稳定性好，表现出典型晶态固体的热传输行为，并遵循Umklapp散射机制，这与具有类液态的热传导行为的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶体学及热传输性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一个有效抑制Cu+液体传输行为特征的方法。与吴立明老师2016年发现的高性能热电材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶体单胞体积减小了30％，导致材料具有更强的原子间d轨道重叠作用，从而显著降低有效质量(m*)，这使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3实现了功率因子200％的增长，达到8.17 μW/cm/K2，是目前报道的碱金属富铜硫属化合物中最高值；同时，理论研究表明，由于结构中的Cu–Se软化学键和Cs+ 离子扰动作用，该材料具有很低的热导率。综合上述各方面因素，该化合物的本征热电优值ZT达到1.03（980 K）。进一步通过Sb掺杂优化热电性能的研究发现：Sb3+的孤对电子能够增大材料的晶格非谐性，有效增强Umklapp型散射，从而降低声子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格热导率进一步降低至0.40 W/m/K，热电优值ZTmax提升到1.30。该工作系统深入研究了α-CsCu5Se3体系结构和热电相关性能的关系，为低成本，高丰度，高性能硫属化合物材料的设计探索研究迈出重要的一步。
北京师范大学
2021-04-10
一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统
（专利号：ZL 201510161810.X） 简介：本发明公开了一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统，属于太阳能利用领域。本发明包括支撑架、聚光装置、集热发电组件和热水收集装置，所述的聚光装置和集热发电组件安装在支撑架上，聚光装置中装有平面反光镜，所汇聚光线照射在集热发电组件外表面，集热发电组件中设有集热水箱，该集热水箱通过输水管与热水收集装置连通，在水箱两侧分别设置有发电用光伏组件和热电组件。本发明简化了集热发电组件的内部构造和系统
安徽工业大学
2021-01-12
一种新型韧性颗粒强化的铁基非晶基复合涂层
本发明提供一种新型韧性颗粒强化的铁基非晶基复合涂层，以 铁基非晶合金粉末和韧性金属粉末的机械复合粉末为原料，其中铁基 非晶合金粉末由下述元素和不可避免的杂质组成：Cr10.0-17.0； Mo12.0-20.0；B4.0-8.0；C10.0-18.0；Y0.0-5.0；Fe 余量（原子百分比）； 韧性金属粉末可以采用：不锈钢粉末、镍基金属粉末、钴基金属粉末、 铝基金属粉末或铜基合金粉末；该涂层采用超音速火焰喷涂技术制得。 本发明获得的铁基非晶基复合涂层结构致密，孔隙率低，具有较高的 韧性以及与金属基材良好的结合强度。该复合涂层水力及油气田开发 设施、管道运输、船舶甲板等诸多工业领域有着极大的应用前景
华中科技大学
2021-04-13
微孔淀粉基止血剂
在构建一种在物理性和化学性等多重止血机制的协同作用下发挥优异的止血性能的材料， 它的止血将更为彻底有效，止血范围也将显著扩大。 该项目以具有强吸水性和体内酶促降解性的植物淀粉为原料，从成分设计和结构控制着 手，制备出具有多重功能的淀粉基微孔止血材料。一方面赋予材料多孔结构和高比表面积以快 速吸收血液中的水分，提高创面附近凝血因子的浓度而实现物理性止血；另一方面通过对微 孔淀粉改性和功能化处理，激发与血液有效成分进行反应，启动和加快内源性和外源性凝血途 径，实现化学性止血。该项目拓宽了淀粉在生物医学中的应用；同时该离子负载型淀粉基微孔 止血材料的成功研发，对有效控制动脉、静脉和实质性脏器等的大出血具有重要的临床意义和 实用性。
华东理工大学
2021-04-11
硅基GaN功率开关器件
宽禁带半导体硅基GaN器件以其高效率，高开关速度高工作温度抗辐时等特点,成为当前国际功率半导体器件与技术学科的研究前沿及热点，也是业界普遍认可的性能卓越的下代功率半导体器件。而S基GaN因其S基特性.能够突破新材料在发展初期的成本牦颈且易与S集成电路产业链匹配，因此兼具高性能与低成本的优点在消费电子(如手机快冲与天线充电).数据中心与人工智能，无人驾驶与新能源汽车、5G通信等团家战略新兴领城具有巨大的应用前景。电子科技大学功率集成技术实验室自2008年起即开展硅基GaN功率器件与集成技术研究,围绕硅基GaN两大核心器件:增强型功率晶体管、功率整流器进行基础研究与应用技术开发。解决了增强型功率晶体管阈值电压大范围调控功率二圾管导通电压调控与耐压可靠性加查等关键技术瓶颈,研究成果为硅基GaN的产业化奠定了重要基础。
电子科技大学
2021-04-10
醇基及水基铸造涂料
可以量产/n该成果利用我国广泛的矿产资源制造铸造行业需要的铸造涂料，产品 用于铸造行业，能替代昂贵的锆英粉涂料，产品耐火度达1800 度以上， 2h 悬浮率达 96％以上。经实验，涂料中各组分按重量百分比如下：400～600 目耐火粉料占 44～55％，钠基膨润土 1.30～1.45％，水 0.45～0.60％，聚乙烯醇缩丁 醛 0.5～0.7％，热塑性酚醛树脂 1.4～1.6％，乙醇 41～52％。制备方法： 1)按比例称取各原料；2)先将钠基膨润土和水碾压预处理成膏状物；3)将 400～600
湖北大学
2021-01-12
钛基电催化电极技术
1、成果简介：（500字以内） 以钛金属为基体的带有电催化涂层的电极最初由H. Beer在1965年发明，被称为DSA®型RuO2-TiO2涂层阳极在意大利的Denora公司首先实现了工业化，商品名称为尺寸稳定阳极DSA® （Dimensionally Stable Anode）。DSA®阳极首先被用到氯碱工业，由于它的不溶性，氯过电
吉林大学
2021-04-14
鸟嘌呤基珠光颜料
珠光颜料是一种特性颜料，指具有珍珠光泽、能够产生独特视觉效应的一类颜料。人工合成具有特定暴露面的鸟嘌呤晶体可有效解决鱼鳞鸟嘌呤珠光颜料资源有限、提取工艺复杂、价格昂贵、耐热耐光性差等问题。
本成果突破有机小分子纳米晶在晶化过程、晶型和形貌控制方面的合成难题，首次实现有机小分子鸟嘌呤的晶型、形貌、尺寸及珠光特性的有效调控，实现单一晶型的β相无水鸟嘌呤纳米片的批量合成。这是国际上首类人工合成的纳米尺度的有机小分子晶体珠光颜料，性能稳定、无毒、轻质。
此外，我们创新性地将一系列染料分子掺杂到鸟嘌呤纳米片晶体的晶格中。目前已成功将阳离子金黄X-GL、结晶紫、亚甲基蓝等十余种染料分子嵌入鸟嘌呤纳米片的晶格中，在保有高反射率和珠光色的同时，获得色彩丰富且晶型和形貌可控的彩色β相无水鸟嘌呤纳米片。其在分散液中有明亮的珠光色（图1），干燥的粉末呈现漂亮的颜色，且不会被洗脱，大大丰富鸟嘌呤珠光颜料的应用范围。另外，为降低彩色鸟嘌呤珠光颜料的毒性，我们还将中国化妆品原料清单中的碱性橙等十余种染料掺杂到彩色鸟嘌呤珠光颜料的晶格中，这些彩色鸟嘌呤将可用作护肤品和彩妆等高端化妆品珠光颜料，也可用作对健康和环保性要求高的儿童玩具、环保涂料的珠光颜料。
北京理工大学
2022-09-09
新型二聚酸基尼龙
二聚酸是具有三十六个碳的二元酸，具有优良的耐低温性能。本团队致力于二聚酸基尼龙产品的开发研究多年，形成了二聚酸基尼龙制备的核心技术。设计比例的二元酸与二元胺在催化剂存在下经成盐、加压及常压分阶段聚合、切粒等过程获得目标产品，工艺简单，反应平稳，根据需要可以通过改变工艺参数及操作条件，灵活控制尼龙数均相对分子质量，制备出的产品性能达到或超过现有尼龙11、尼龙10和尼龙1212等长链尼龙产品。相关技术已获国家发明专利。
南京工业大学
2021-01-12