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金屬鎂可以用于二次電池的負(fù)極材料，具有資源豐富、環(huán)境友好、理論體積容量高、鎂沉積/溶解過(guò)程不易形成枝晶等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模儲(chǔ)能體系中具有很大的應(yīng)用潛力。然而，由于二價(jià)鎂離子的電荷半徑比大、極化率高，導(dǎo)致其與常規(guī)儲(chǔ)鎂正極材料中的晶格陰離子之間發(fā)生強(qiáng)的靜電相互作用，阻礙Mg2+離子在正極活性材料中的嵌入和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，導(dǎo)致充放電速度緩慢。因此，鎂二次電池非常欠缺高性能的正極材料，嚴(yán)重阻礙了該領(lǐng)域的研究發(fā)展與應(yīng)用。 近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、介觀化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省先進(jìn)有機(jī)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室金鐘教授帶領(lǐng)的“清潔能源材料與器件機(jī)制”研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于一種特殊的置換反應(yīng)機(jī)制、非化學(xué)計(jì)量比的立方相硒化銅，用于高倍率的鎂二次電池正極材料。以該硒化銅為正極、金屬鎂為負(fù)極組裝的鎂電池能夠在100 mA g-1下表現(xiàn)出222 mAh g-1的最大放電比容量，在1000 mA g-1大電流密度下放電比容量仍可達(dá)155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大電流密度下，電池循環(huán)500次之后，容量保持率約為84.3%。 該團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的一步溶劑熱法合成了一種高結(jié)晶度的非化學(xué)計(jì)量比的立方相Cu2-xSe納米片（圖1）。以Cu2-xSe為正極組裝鎂電池在100 mA g-1下循環(huán)25次后，放電比容量達(dá)到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放電比容量分別可保持為182、166和155 mAh g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能（圖2）。此外，該工作從正極和負(fù)極兩方面對(duì)電池經(jīng)歷較長(zhǎng)的活化過(guò)程給予了一定的解釋（圖2f）。具體而言，隨著Mg2+的嵌入和脫出，Cu2-xSe電極材料的尺寸會(huì)逐漸減小，而適當(dāng)減小活性材料的尺寸可以有效地縮短Mg2+的擴(kuò)散路徑，便于活性材料與電解液充分接觸，從而使容量增加。對(duì)于Mg負(fù)極來(lái)說(shuō)，電解液中具有腐蝕性的氯離子會(huì)腐蝕Mg負(fù)極表面的氧化物等鈍化層，從而使Mg負(fù)極表面暴露出更多具有活性的金屬鎂表面，從而利于容量的提升和穩(wěn)定。最后，通過(guò)非原位表征技術(shù)（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）對(duì)不同充/放電狀態(tài)的電極片進(jìn)行詳細(xì)表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非計(jì)量比Cu2-xSe正極材料的儲(chǔ)鎂機(jī)制為一種特殊的鎂/銅離子置換反應(yīng)。該研究為基于可逆離子置換反應(yīng)機(jī)制的新型高性能多價(jià)離子電池電極材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)／有機(jī)納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹 脂納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結(jié)合， 確保納米顆粒在復(fù)合材料中得到納米級(jí)分散；納米 SiO2表面經(jīng)過(guò)處理，使納米 SiO2與基 體樹脂硼酚醛樹脂之間形成了良好的界面，可以充分發(fā)揮出納米 SiO2、硼酚醛樹脂的優(yōu) 點(diǎn)。本發(fā)明的目的在于通過(guò)合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹脂納 米復(fù)合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學(xué)穩(wěn)定性和硼改性酚醛樹脂的良好的 力學(xué)性能、耐熱性和耐燒蝕性等優(yōu)點(diǎn)，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹脂納米復(fù)合材料可 廣泛用于高溫制動(dòng)摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料等眾多領(lǐng)域。 

量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過(guò)熱方法來(lái)注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。

本發(fā)明提供一種利用聚二甲基硅氧烷疏水材料板分離微絲菌的方法，該方法的步驟是將污水處理廠曝氣池中已發(fā)生以微絲菌為優(yōu)勢(shì)菌的膨脹污泥混合液滴加在具有凹槽結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷疏水材料板上，冷藏放置保存后，采用氯化鈉溶液對(duì)聚二甲基硅氧烷疏水材料板進(jìn)行沖洗，利用相似相容原理實(shí)現(xiàn)微絲菌從活性污泥混合液中的分離。本發(fā)明的效果是該方法操作簡(jiǎn)單易行，可快速地實(shí)現(xiàn)微絲菌從活性污泥混合液中的分離，克服了微絲菌從活性污泥系統(tǒng)中分離困難的問(wèn)題，可將分離有微絲菌的聚二甲基硅氧烷疏水板上置于培養(yǎng)基中，進(jìn)行微絲菌的純培養(yǎng)，與傳統(tǒng)的稀釋平板法和涂布平板法等微絲菌純培養(yǎng)方法相比，加快了微絲菌菌種的篩選，可將微絲菌的純培養(yǎng)周期縮短3～6周。

徐虎課題組發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry Phase的拓?fù)渎曌討B(tài)在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓?fù)洳牧系姆诸愒絹?lái)越豐富和多樣化。到目前為止，拓?fù)洳牧系难芯恐饕性谫M(fèi)米子相關(guān)的系統(tǒng)。隨著研究水平的進(jìn)一步發(fā)展，拓?fù)涞牟Ｉ酉到y(tǒng)也越來(lái)越引起人們的關(guān)注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓?fù)洮F(xiàn)象等。但是，固體中的THz頻率段的拓?fù)渎曌拥难芯肯鄬?duì)緩慢。理論研究表明，拓?fù)渎曌訉?duì)研究量子聲子霍爾效應(yīng)、拓?fù)渎曌訜崞骷染哂兄匾饔谩Ｒ虼耍诂F(xiàn)實(shí)材料中尋找拓?fù)渎曌討B(tài)是相關(guān)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動(dòng)力學(xué)計(jì)算，根據(jù)二階力常數(shù)矩陣構(gòu)造類似于電子系統(tǒng)的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統(tǒng)的Berry 相和拓?fù)溥吘墤B(tài)。在此基礎(chǔ)上，他們結(jié)合高通量計(jì)算，發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry相的Dirac聲子態(tài)在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步研究拓?fù)渎曌討B(tài)以及其實(shí)際應(yīng)用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓?fù)洳牧系睦碚擃A(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)方面的研究工作，以南方科技大學(xué)物理系為第一單位發(fā)表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。

成果背景及主要用途： 乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，為無(wú)色液體，沸點(diǎn) 190.2℃。它是 優(yōu)良、高效、安全無(wú)毒的有機(jī)溶劑。廣泛用于制藥工業(yè)；鑄造樹脂有機(jī)酯固化劑； 也作為各種有機(jī)樹脂特別是硝化纖維素的優(yōu)良溶劑，和皮革光亮劑的原料；在油 漆涂料中作為硝基噴漆、印刷油墨、纖維素酯、熒光涂料的溶劑；在煙草工業(yè)中， 乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有機(jī)合成工業(yè)中用途也十分廣 泛。 傳統(tǒng)生產(chǎn)乙二醇二醋酸酯的方法是 1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯 化合成法。1,2-二溴乙烷法是用無(wú)水醋酸鉀(鈉)與 1，2-二溴乙烷反應(yīng)而得，此法 原料要求嚴(yán)格，且收率不高(小于 60％)，這限制了它的生產(chǎn)和開發(fā)利用。醋酸酯 化合成法是以對(duì)甲苯磺酸、樹脂、氯化物、硫酸鹽等作為催化劑，通過(guò)酯化反應(yīng) 合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，對(duì)反應(yīng)裝置的耐腐蝕性要求高，成本增 加，環(huán)境污染嚴(yán)重。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 本工藝針對(duì)目前乙二醇二醋酸酯生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，提供了一種新的合成方 法，本工藝采用反應(yīng)精餾技術(shù)，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備損耗小，而且副產(chǎn)物仲丁醇 也是一種重要的化工原料，理論原子收率為 100%。 應(yīng)用領(lǐng)域：乙二醇二醋酸酯生產(chǎn)企業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件：根據(jù)具體情況面議 作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，為無(wú)色液體，沸點(diǎn)190.2℃。它是優(yōu)良、高效、安全無(wú)毒的有機(jī)溶劑。廣泛用于制藥工業(yè)；鑄造樹脂有機(jī)酯固化劑；也作為各種有機(jī)樹脂特別是硝化纖維素的優(yōu)良溶劑，和皮革光亮劑的原料；在油漆涂料中作為硝基噴漆、印刷油墨、纖維素酯、熒光涂料的溶劑；在煙草工業(yè)中，乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有機(jī)合成工業(yè)中用途也十分廣泛。傳統(tǒng)生產(chǎn)乙二醇二醋酸酯的方法是1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯化合成法。1,2-二溴乙烷法是用無(wú)水醋酸鉀(鈉)與1，2-二溴乙烷反應(yīng)而得，此法原料要求嚴(yán)格，且收率不高(小于60％)，這限制了它的生產(chǎn)和開發(fā)利用。醋酸酯化合成法是以對(duì)甲苯磺酸、樹脂、氯化物、硫酸鹽等作為催化劑，通過(guò)酯化反應(yīng)合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，對(duì)反應(yīng)裝置的耐腐蝕性要求高，成本增加，環(huán)境污染嚴(yán)重。本工藝針對(duì)目前乙二醇二醋酸酯生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，提供了一種新的合成方法，本工藝采用反應(yīng)精餾技術(shù)，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備損耗小，而且副產(chǎn)物仲丁醇也是一種重要的化工原料，理論原子收率為100%。