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微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術是通過電解液與相應電參數的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結合牢固，結構致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術具有操作簡單和易于實現膜層功能調節的特點，而且工藝不復雜，無廢水廢氣排放，不造成環境污染，是一項全新的綠色環保型材料表面處

近日，清華大學化學系王定勝教授、李亞棟院士領導的課題組在甲酸電氧化領域取得突破，相關工作以“負載在氮摻雜碳上的單原子Rh：一種甲酸氧化的電催化劑”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）為題在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）發表。 燃料電池是一種理想的能量來源，它可以以環境友好的方式將化學能轉換為電能。氫氧燃料電池作為航空飛船的主要燃料，在上世紀80年代就已經得到了發展，近年來氫氧燃料電池在汽車上的應用也有了突飛猛進的提高。然而氫氧燃料電池需要用體積大且危險的高壓氫氣作為其燃料，這限制了氫氧燃料電池的發展。而直接甲酸燃料電池(DFAFCs)由于其體積小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等優點，被認為是未來便攜式電子設備最有前途的電源之一。在之前的研究中，負載型納米級鈀和鉑通常被認為是DFAFCs的陽極反應甲酸電氧化（FOR）中最有效的催化劑，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化劑質量活性較低和一氧化碳抗毒性較差， DFAFCs陽極材料的發展達到了一個瓶頸，極大地阻礙了其應用。 SA-Rh/CN的合成路徑示意圖及其表征 在本工作中，研究人員使用主-客體合成策略成功地合成負載原子分散Rh的氮摻雜碳催化劑(SA-Rh/CN)，發現盡管Rh納米顆粒對甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN卻具有極好的電催化性能。與最先進的催化劑Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的質量活性分別提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剝離實驗中，我們發現雖然納米級Rh催化劑對CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很難吸附CO并且可以在很低的電壓下氧化CO，這說明SA-Rh/CN對CO毒化幾乎免疫。經過長期反應的測試后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗燒結的能力，并因此在30000s的CA測試或者20000圈ADT測試后活性幾乎沒有改變。在組裝電池的實驗中，SA-Rh/CN的質量比能量密度在不同溫度下分別是商業鈀碳催化劑的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,這也說明了SA-Rh/CN在DFAFCs的應用中具有很高的潛力。最后，研究者用密度泛函理論（DFT）計算了Rh單原子甲酸氧化的機理。研究者發現在SA-Rh/CN上，甲酸根路線更為有利。和Rh納米顆粒具有較低的CO吸附能壘不一樣，SA-Rh/CN上的Rh單原子吸附CO能壘較高，以及與CO的相對不利的結合，使SA-Rh/CN具有極高的CO抗毒性。 這一發現將傳統的甲酸電氧化催化劑的質量比活性提高了一個數量級，并且很好地解決了傳統納米催化劑的CO毒化問題。該發現有助于在燃料電池領域取得突破，并有望應用于便攜式電子設備上。 本論文的通訊作者是王定勝教授、李亞棟院士，清華大學博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到國家自然科學基金委和科技部的經費資助。 論文鏈接： https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

氧化鎵襯底晶片● 大功率高能半導體器件：電磁軌道炮、艦載電磁彈射系統等● 日盲探測類：大火監測、雷達預警、近地空間通訊器件等● 高功率LED器件：高亮度、超大功率、科研考察探測設備等● 特高壓輸電、城市軌道及交通功率器件

該專利產品是一種以多孔二氧化硅為基體，聚合物為增韌劑的多孔吸聲隔熱材料。由于該材料中含有大量的孔洞，因此具有很好的吸聲功能，對消除噪音具有很好的效果；同時由于孔洞內部為空氣，該材料的隔熱性能遠遠低于其他固體材料，并可根據需要，可以通過對孔隙率的調節來調節導熱系數。 該材料成分及制備工藝與在合成的過程中伴隨著有機單體聚合，從而可達到無機物與聚合物在分子水平的結合，使該材料比其他無機材料具更大的韌性，同時聚合物具有一定的粘性，可以與鋼筋混凝土墻體很好的粘合，且其防火性能遠遠高于有機材料。 將該材料作為隔熱填料與涂料樹脂相配合，配為隔熱涂料，將涂層涂覆于墻體表面，形成吸聲隔熱涂層。材料為白色粉末，與墻體顏色基本一致。 將制備的材料在壓機上與玻璃纖維復合壓制，可以形成隔熱板，由于板內部有大量的孔洞，密度較低（約為450-600Kg/m3）,因此將其粘合到墻體不易脫落，即使脫落也不至于發生比較大的傷害。該材料的隔熱性能優越，30mm厚的隔熱板的隔熱性能與350mm的水泥墻相當，與400mm厚的粘土磚墻相當。

本發明涉及抗菌劑的制備，旨在提供一種介孔中空球形載銀二氧化硅抗菌劑的制備方法。包括：將聚苯乙烯微球加入溶有十六烷基三甲基溴化銨的乙醇和去離子水混合溶液中混勻后加入氨水，逐滴加入正硅酸乙酯，所得溶液過濾、洗滌后干燥，得到二氧化硅微球包覆聚苯乙烯的復合粉體；粉體550℃保溫得到中空二氧化硅微球；在避光條件下，將中空二氧化硅微球加入硝酸銀溶液中浸泡，過濾后于干燥、升溫至300～500℃得到介孔中空球形載銀二氧化硅抗菌劑。本發明提高了銀粒子的分散性和穩定性，有效解決了傳統納米抗菌粉體的團聚問題。同時，抗菌劑可以通過介孔緩慢釋放出來，并能長期有效的保持銀粒子的釋放，從而起到持久抗菌的作用。

本發明涉及一種在醫用鈦表面制備具有多級孔結構二氧化鈦層的方法。本發明提出的方法是首先將醫用鈦在醋酸電解液中采用直流緩慢均速升流模式陽極氧化,然后在硫酸或醋酸鈉電解液中采用直流恒壓模式二次陽極氧化,得到具有多級孔結構的二氧化鈦層,大孔結構由交錯分布的溝槽結構組成,溝槽寬20～30微米,小孔結構為致密分布于整個膜上亞微米級微孔結構,孔徑在幾十到幾百納米之間。本工藝簡單、快捷,操作簡便,有望作為骨科、牙科或整形外科領域醫用鈦金屬的表面改性方法。

本發明公開一種凈化室內空氣的銳鈦型微孔二氧化鈦材料制備方法。目前尚無成功合成含有大量微孔結構的晶型二氧化鈦的報道。該方法是將鈦酸丁酯乙醇溶液與十二胺乙醇溶液按1:0.5～2體積比混合均勻，得到混合溶液；在混合溶液中加入蒸餾水攪拌1～3h后加入到反應釜，100～130℃水熱反應12～48h，自然降溫并離心，取固體加入到乙醇-鹽酸溶液中攪拌反應1～4h，離心；再重復乙醇-鹽酸溶液洗固體的操作2～4次；將離心后得到的固體水洗至pH值為6～8，離心，自然風干或烘干得高活性銳鈦型微孔二氧化鈦材料。本發明材料孔徑小于2nm，同時具有較好的結晶度，呈銳鈦礦型，可以高效吸附-光催化降解低濃度有機污染物。

本發明涉及納米材料、催化及分析化學領域，具體包括一種基于多肽作生物模板合成二氧化錳納米片的制備方法及其在催化及分析化學方面的應用。該方法利用多肽的納米結構特征及其官能團的性質，將多肽與二價錳離子混合，加入氫氧化鈉后常溫反應以使二氧化錳納米片在多肽的穩定下生成。該材料具有仿酶催化特性，使其在分析化學、環境工程和催化領域有著廣闊的應用前景。該方法以生物材料為模板，制備工藝簡單，反應條件溫和環保，納米結構易控。