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隨著我國四個現代的高速發展，對高分子材料制品提出了各種新的要求。為了滿足不同用途的需要，除了積極發展新的合成橡膠和合成樹脂之外，還應該在現有樹脂或橡膠加工成制品的過程中，利用化學方法或物理方法改變制品的一些性能，以達到預期的目的，這就是高分子材料改性。高分子材料改性一般可分為化學改性和物理改性。物理改性分為填充改性和共混改性等。填充改性是指在高分子材料成型加工過程中加入無機或有機填充劑，不僅能使高分子材料制品價格大大降低，而且更重要的是能顯著改善高分子材料的機械性能或增加其他功能性，如導熱性能、導電性能、光學性能等等。然而，無機填料和高分子材料間密度的差異妨礙了填料在基體中的均勻分散，因而給混煉成型加工帶來了困難。又因為兩者表面能不同，在遇到外力時，高分子材料與填料界面上應力集中易產生空隙，加速材料的老化。為了提高填料與高分子材料的親和能力，需要對填料進行活化處理。本項目即涉及用于塑料和橡膠中大部分填料的表面處理技術，包括多種填料，如炭黑、碳納米管、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸鈣、鐵粉等等。該處理技術簡單，易產業化，并具有成功產業化案例：某企業要求向再生丁基橡膠中加入鐵粉和鈣粉，需大量填充使膠料密度達到2.7，但直接添加，根本加不進去如此大量的填料，經本技術改性后，成功添加到膠料中，且密度達到要求。

近日，以我校為第一署名單位，化學與材料科學學院武鵬彥博士課題組與日本京都大學Susumu Kitagawa教授課題組合作，在Nature Communications發表題為“Carbon Dioxide Capture and Efficient Fixation in a Dynamic PorousCoordination Polymer”的研究論文。論文第一作者為我校化學與材料科學學院教師武鵬彥副教授，通訊作者為我?；瘜W與材料科學學院王健副教授和京都大學的Susumu Kitagawa教授。該論文受到國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金和江蘇師范大學高級別論文培育專項資助。     使用化石燃料促使二氧化碳（CO2）的排放量急劇增加，由此導致一系列的環境問題，如溫室效應和氣候變化等。所以，如何原子經濟的將二氧化碳這一C1原料轉化為高附加值的化合物，在生產和生活上都具有重要的意義。多孔配位聚合物（PCPs）是一類高結晶性的晶態多孔材料，盡管其已經成為非常有潛力的CO2吸附和催化轉化材料。然而，CO2分子的熱化學穩定性和動力學惰性使其異相催化轉化合成高價值的化學品依然成為一種挑戰。因此，直接獲得包合CO2分子的晶體結構信息，將有利于實現對CO2固定反應作用機理的明確洞察和對CO2分子的有效活化。本論文通過對螺旋槳式配體的選擇，并與過渡金屬離子進行配位自組裝，制備出一例局部柔性的二重貫穿多孔配位聚合物材料。該材料實現了對CO2分子的捕捉，并通過X-射線單晶衍射儀測試對包合CO2的結構進行了明確的分析。該PCP對CO2具有很好的親和力和材料特定的孔道限制作用，展現出對CO2轉化為高附加值環碳酸酯反應，具有高的催化效率和良好的尺寸選擇性，并且具有高度的催化劑循環利用性能。該研究策略為發展多孔材料應用于明確氣體分子包合結構和有效的C1資源的固定，均提供了新的研究思路。 　　武鵬彥，1983年6月生，博士，副教授；JSPS特別研究員，江蘇省優秀青年基金獲得者。研究方向為金屬-有機框架材料的可控制備及其相關性能的研究。以第一作者或通訊作者在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater.等刊物發表SCI論文近30 篇，論文總被引用1600余次。主持和完成國家自然科學基金1 項、江蘇省優秀青年基金1項、江蘇省自然科學基金1項。2018年獲徐州市發明協會科技創新獎三等獎1 項。 　　王健，1984年10月生，博士，副教授。研究方向為功能配合物的可控制備及其相關性能的研究。以第一或通訊作者先后在Nat.Commun., J.Am. Chem. Soc., Chem. Commun. 等刊物發表SCI論文30余篇，論文總被引用1500余次。主持完成國家自然科學基金1項。

面向高密度儲能體系的需求，金屬鋰負極由于具有最高的理論容量和最低的標準電極電勢的優點而廣受關注。但同時它也存在易產生枝晶和庫倫效率低等問題，極大的阻礙了鋰金屬電池的商業化。針對這一問題，賴老師課題組首次明確提出了“疏鋰排斥”的金屬鋰負極保護機制。該工作被JACS的審稿人評價為“a very interesting and impressive technique”和“commercially available, environmentally benign andjust needs small amount”，在鋰金屬電池中展現了較高的應用價值。該論文第一作者為我校2015級碩士研究生戴宏柳。 　　此外，賴老師課題組與南開大學梁嘉杰和陳永勝老師課題組合作，設計了一種三維多層次三維孔結構骨架，即連續的銀納米線被組裝到互相連接的3D石墨烯骨架上，形成雙網絡結構。在這種獨特的雙網絡結構中，可有效約束鋰的沉積過程，并極大的緩解金屬鋰負極長循環過程中體積膨脹問題。該項研究工作發表于Advanced Materials后, 引起了廣泛的關注，被科技日報以《鋰電池“長壽密碼”找到》頭版、人民網和新華網等媒體廣泛報道。該論文第一作者為我校2016級碩士研究生薛攀。

我校物理與電子工程學院李印威副教授與美國卡耐基研究所的劉寒雨博士、劍橋大學Simon Redfern教授，以及吉林大學馬琰銘教授等人合作，在高壓下聚合氮高能量密度材料研究領域取得新進展，相關研究成果發表在SCI頂級期刊《Nature Communications》上，江蘇師范大學為第一單位。這是繼李印威副教授于2015年在物理學頂級刊物《Physical Review Letters》上發表本領域相關研究成果后取得的又一新突破，標志著物電學院在這一領域的科研水平上了一個新臺階。 據李印威副教授介紹，由N-N單鍵構成的聚合氮是較好的高能量密度材料，然而，在純氮材料中，聚合氮的形成需要極高的壓強（高于100萬大氣壓），而且無法保留到常壓下，限制了其作為高能密度材料的應用。針對這個難題，李印威副教授和合作者通過理論計算設計了合成聚合氮的新途徑，首先通過惰性氣體氦（He）和氮氣（N2）混合，在高壓下形成新型穩定化合物HeN4，再通過對He原子的抽離，從而獲得純的聚合氮，計算表明，通過此方法獲得的聚合氮可以穩定保留到常壓下，推進了聚合氮的實際應用。該研究結果于2018年2月19日在線發表在《Nature Communications》上。 該項工作得到國家自然科學基金優秀青年科學基金的資助。 李印威副教授是物電學院2011年引進的優秀博士，2017年獲國家自然科學基金優秀青年科學基金資助，研究的主要領域為利用第一性原理計算設計新型功能材料（超導、超硬和高能密度材料等），目前，李印威副教授已經在新材料研究領域取得了一系列的突破，在Nature，Nature Communications，PRL，PNAS，PRB，JCP等國際著名期刊發表SCI論文共48篇，被引用1500余次，H指數21,科研成果豐碩，有力支撐了物電學院的學科建設。

本發明公開了異硫氰酸酯在制備防治腫瘤侵襲轉移藥物的用途。 本發明運用細胞生物學和分子生物學的方法，證明異硫氰酸酯可有效抑制腫瘤細胞的生長、侵襲、轉移。因此可將異硫氰酸酯作為有效成分制備防治腫瘤侵襲轉移的藥物，以及保健品、食品、化妝品。應用范圍:本發明可應用于生物醫藥領域，以及保健品，食品，化妝品領域。效益分析:本發明可應用于生物醫藥領域，以及保健品，食品，化妝品領域。 腫瘤的侵襲轉移是當今腫瘤治療的關鍵和難點。本發明證明了異硫氰酸酯可有效抑制腫瘤細胞的生長、侵襲、轉移。因此異硫氰酸酯有望成為抗腫瘤轉移的新藥及保健品。

李源和合作者所關注的材料是Cu3TeO6，在這個材料中，每個原胞內有12個具有磁性的Cu2+離子。在61K以下，Cu3TeO6成為反鐵磁體，原胞中6個Cu2+離子磁矩方向大致平行，而另外6個Cu2+離子與它們反向。利用線性自旋波理論，李源和合作者發現，Cu3TeO6中的自旋波具有線性的能帶交疊，而進一步的分析表明這種能帶交疊具有拓撲性質：具有純數形式的拓撲電荷，它們不依賴于模型的細節，而只和體系的對稱性有關。李源和合作者證明了，只要材料中具有PT對稱性（時間反演和空間反演），那么，自旋波的線性能帶交疊總是存在。如果同時也存在整體的自旋旋轉對稱性U(1)，這種拓撲能帶交疊具有狄拉克點的形式（圖1a），而將U(1)對稱性移除，則狄拉克點將拓展為結線（圖1b）。狄拉克點和結線都是在特定材料新預言的拓撲能帶交疊類型。Cu3TeO6具有很高的晶體對稱性（第206號空間群，圖1c）,由此保證了在U(1)對稱性存在的前提下，布里淵區P點位置的自旋波總是狄拉克點。圖1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里淵區以及布里淵區中的狄拉克點，同時展示了U(1)對稱性移除后狄拉克點演化為結線的過程（c）材料中Cu2+離子J1-J2交換網絡。 為了在實驗上研究上述自旋波的拓撲能帶，李源和合作者又對Cu3TeO6晶體陣列樣品進行了非彈性中子散射實驗。在實驗中，李源和合作者觀測到了四維空間中清晰的自旋波信號。為了將實驗結果和理論計算進行對照，李源和合作者在模擬材料中磁交換作用方面做了大量工作，他們認為：Cu2+離子之間最主要的磁交換作用是最近鄰和第九近鄰的交換作用，前者由于距離最近，后者由于離子之間相對筆直的交換路徑。從圖2a和b可以看到實驗和計算結果符合得相當好：數據不僅表明在布里淵區的P點存在狄拉克錐型的色散（圖2c），而且散射信號的強度與計算也幾乎是一致的（圖2d和e）。散射信號的強度反映了動力學結構因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函數的重要信息，所以實驗和理論的一致性可以認為是材料中自旋波拓撲屬性的直接驗證。圖2：（a和b）沿著圖1（b）高對稱路徑的實驗和計算的自旋波信號強度圖，布里淵區中心是(1, 1, 2)（c）布里淵區P點的狄拉克錐型色散（d和e）a和b虛線框中自旋波的細節，虛線包絡表明了P點的狄拉克錐型色散。

以傳統兩步法為基礎，設計提出了鈣鈦礦籽晶誘導生長的兩步旋涂法，通過在碘化鉛薄膜中引入含銫鈣鈦礦籽晶，使籽晶提供后續鈣鈦礦生長的成核位點，引導高質量薄膜生長，解決兩步法中無機陽離子的有效摻雜問題。通過籽晶誘導，可實現對成核和晶粒大小的精確調控，有效摻入無機Cs離子，器件的能量轉化效率提升至21.7%，同時，器件在AM1.5G太陽光下持續工作140小時后，仍然保持超過60%的初始效率，遠優于傳統兩步法數小時的穩定性。圖1. a) 籽晶法制備鈣鈦礦薄膜過程示意圖。 b) 光致發光顯微原位探測籽晶法中鈣鈦礦實時生長過程。 進一步的，趙清教授課題組設計了氯化銫增強碘化鉛前驅液兩步法，在進一步提高鈣鈦礦薄膜中堿金屬離子含量的同時，減緩鈣鈦礦的成核、生長過程，獲得了具有更大晶粒、更低缺陷態密度的鈣鈦礦多晶薄膜?；诖酥苽涞玫降钠矫嬲解}鈦礦薄膜太陽能電池器件具有更高的能量轉化效率22.1%、器件的長時間工作穩定性也得到了提高，在AM1.5G太陽光下工作70小時后，依然能夠保持90%的初始效率。在兩步法制備鈣鈦礦薄膜與太陽能電池器件方面，對堿金屬離子的均勻高效摻入、器件性能的提高等問題提供了新的思路。

本發明公開了硬脂酰乙醇胺在提高植物灰霉病抗性中的應用以及在制備提高植物灰霉病抗性的制劑中的應用。本發明以硬脂酰乙醇胺為主要有效成分制備的制劑，通過誘導植物體內的茉莉酸以及乙烯的信號路徑，可顯著增強植物對灰霉病的抗性，減少因灰霉病給植株帶來的經濟損失。采用本發明制劑防治植物灰霉病簡單易行，成本較低，可顯著延遲和抑制灰葡萄孢病原菌在葉片上的生長及病害的擴散，大大提高了植株對灰霉病的抗性。

成果介紹項目采用氮摻雜碳中空球為直接甲醇燃料電池陰極材料，構建了直接甲醇燃料電池器件，提高燃料電池的比能量、比功率、循環壽命。技術創新點及參數采用無模板法控制合成氮摻雜碳中，空球實現分子水平上對材料構筑過程及對該含氮多孔材料結構、組成及其對氧還原催化活性的有效調控。市場前景在當前環境下，尋找新型高效的催化劑以降低貴金屬鉑的用量，并對氧還原反應保持較高的催化活性，已成為當前研究的一個重要課題，該項目未來社會意義和經濟意義重大。