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長期環(huán)境保護藥劑的創(chuàng)新性研發(fā)及其工程應(yīng)用實踐。阻垢劑、分散劑、緩蝕劑等藥劑已循環(huán)冷卻水處理、反滲透水處理、油田注水處理、油污水蒸發(fā)處理等工業(yè)水處理領(lǐng)域獲得廣泛工程應(yīng)用。重金屬捕集劑已在重金屬電鍍廢水的達(dá)標(biāo)處理（bbp級）得到應(yīng)用，可達(dá)到2018年新的排放標(biāo)準(zhǔn)，而傳統(tǒng)方法無法達(dá)標(biāo)處理。重金屬穩(wěn)定劑也已應(yīng)用于垃圾焚燒飛灰的穩(wěn)定化處理。

浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授團隊，便基于形狀記憶聚合物，提出了一種新型的“萬能抓手”策略。這個“萬能抓手”的載體非常簡單，就是一塊智能“塑料”。別瞧它結(jié)構(gòu)簡單，本領(lǐng)可不小，它可以把目標(biāo)物體“鎖”在體內(nèi)，輕松地抓取1微米到1米大小之間任何形狀的物體。 目前這一研究成果已發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》（Science Advances）上，文章共同第一作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院碩士生令狐昌鴻和博士生張順，通訊作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授。 宋吉舟教授團隊的“萬能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形狀記憶聚合物。形狀記憶聚合物是一種特殊的智能材料，論其特殊，就特殊在它的“逆來順受”：在外部刺激作用（如光、熱）控制下，形狀記憶聚合物可軟可硬，在受到一定的外力作用導(dǎo)致變形后，它就能保持這個變形后的形狀，可謂“順其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又會變回原來的樣子。目前形狀記憶聚合物已經(jīng)被廣泛用于智能織物、電子包裝管的熱收縮膜、航空器太陽能帆板展開機構(gòu)、智能醫(yī)藥器件等領(lǐng)域。 宋吉舟教授團隊的新策略：第一步，就是抓取物體時，先在外部刺激作用下，讓形狀記憶聚合物變得柔軟，趁此機會將物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，讓形狀記憶聚合物變回剛硬的狀態(tài)，保持住該變形的臨時形狀，將物體“鎖住”，從而把物體抓取起來；第三步，等把物體轉(zhuǎn)移到目的地之后，再次施加外部刺激，形狀記憶聚合物就會恢復(fù)初始形狀，將物體“解鎖”釋放。 形狀記憶聚合物萬能抓手抓取和釋放物體的流程示意圖 形狀記憶聚合物這塊智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的萬能鎖，能鎖住世間萬物：為了獲取 “ 獵物 ” ，它 先 變成柔軟的橡皮泥，把物體柔柔地包住，然后變成堅硬的石頭，把物體牢牢地鎖住，等把物體 “ 押送 ” 到目的地，又會重新變成軟軟的橡皮泥并釋放物體。宋吉舟教授介紹，這把 “ 萬能鎖 ” 能在典型的三維結(jié)構(gòu)物體上產(chǎn)生很大的抓力，包括球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等；更厲害的是，它還能像壁虎一樣， 粘附在物體表面 ，不論物體表面光滑還是粗糙。 形狀記憶聚合物萬能抓手對典型宏觀物體的抓力   那么對于尺寸小的物體，這個抓手又是如何發(fā)揮功效的呢？當(dāng)物體尺寸小到微觀尺度（100微米左右或者更小），物體受到的表面力，特別是與抓手的粘附作用強，會給物體的釋放帶來較大的挑戰(zhàn)。在該設(shè)計中，抓手通過把物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)鎖在其內(nèi)部實現(xiàn)抓取，不依賴抓手的粘附力，所以當(dāng)粘附力給物體釋放帶來挑戰(zhàn)時，就可以在抓手表面鍍上一層特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度來減弱粘附，從而實現(xiàn)物體釋放。這樣，即使是75微米大小的不規(guī)則鐵顆粒或者是直徑10微米的二氧化硅球，也能順利從形狀記憶聚合物萬能抓手上得到釋放。 使用形狀記憶聚合物萬能抓手操縱75 微米的不規(guī)則鐵顆粒和10微米直徑的二氧化硅球 “微觀抓手就像微觀世界里的吊車，可以用它在微觀世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光電器件。”令狐昌鴻說，“這個抓手在微觀視角下還有一個優(yōu)勢，就是一個抓手就是數(shù)以萬計的微觀吊車，可以高效地在微觀世界工作。” 談及具體應(yīng)用，宋吉舟教授表示，在柔性電子制備中，最重要的一步就是微觀元器件的快速組裝，即把制備基底上數(shù)以萬計或者更多的維納元器件轉(zhuǎn)移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附來一次性抓取這些元器件，但是釋放的時候粘附就變成了限制因素。而宋吉舟教授課題組提出的這個策略，完全不依賴粘附，為柔性電子的制備提供了一種新思路，有望推進柔性電子的工業(yè)化進程。 使用形狀記憶聚合物萬能抓手組裝柔性電子器件的簡單展示 該項目得到了國家973計劃、國家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金等的支持。

炭材料因其具有豐富的組織結(jié)構(gòu)和許多優(yōu)異的性能而獲得了廣泛的應(yīng)用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會生活的各個領(lǐng)域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發(fā)現(xiàn)引起了人們對納米級炭材料的研究熱潮。炭納米空心球是一種球狀炭納米材料，以其獨特的空心、炭外殼結(jié)構(gòu)，具有高比表面積、低密度、高強度及化學(xué)穩(wěn)定性等特性，可以作為納米材料的包裹體、催化劑載體、吸附劑等，已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注并著力于炭納米空心球的制備。 該方法先以無皂乳液聚合制備出PMMA微納米球，再在其外表面無皂乳液聚合一層聚丙烯腈，得到PMMA/PAN核殼聚合物微納米粒子，冷凍干燥后得到核殼聚合物粉末，再將其依次經(jīng)過低溫穩(wěn)定化及高溫炭化處理，得到炭微納米空心球，得到的炭微納米空心球粒徑均一，大小范圍在100～300nm之間可調(diào)，殼層厚度在10～50nm之間可調(diào)，并且該炭微納米空心球具有可石墨化性能，進一步高溫石墨化即可獲得具有多層石墨層片結(jié)構(gòu)的石墨納米空心球。本方法具有簡單方便、產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定，球體大小及厚度可調(diào)的優(yōu)點，獲得的空心球可作為微納米物質(zhì)包裹體及催化劑載體。

聚合物納米線（或稱蠕蟲狀膠束）由于其高度各向異性的形貌結(jié)構(gòu)而展示出許多優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景，比如作為流變改性劑、超級絮凝劑、高效的Pickering乳化劑以及用于干細(xì)胞培養(yǎng)/存儲的可滅菌凝膠。然而獲得聚合物納米線的實驗室窗口非常窄，從而導(dǎo)致制備聚合物納米線的難度較大并且重復(fù)性非常差。

近日，南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院黃維院士帶領(lǐng)團隊在有機長余輝發(fā)光領(lǐng)域再次取得重大突破性進展，設(shè)計并開發(fā)了一系列新型聚合物長余輝材料，相關(guān)成果于19年9月18日在線發(fā)表在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature Communications（《自然·通訊》）上。 長余輝發(fā)光是指發(fā)光材料撤去激發(fā)光源后，仍能持續(xù)發(fā)光數(shù)秒至數(shù)小時的一種發(fā)光現(xiàn)象。長余輝發(fā)光材料俗稱“夜明珠”，即使在黑暗中，也能發(fā)出奪目的光芒，被古代帝王奉為稀世珍寶。長余輝發(fā)光材料被廣泛應(yīng)用于夜間應(yīng)急指示、儀表顯示、光電子器件以及國防軍事等領(lǐng)域、特別是近年來憑借其長壽命、大的斯托克斯位移以及豐富的激發(fā)態(tài)性質(zhì)被用于防偽、加密以及生物成像等一些前沿科學(xué)領(lǐng)域。與無機長余輝材料相比，室溫有機長余輝材料具有較好的生物相容性、導(dǎo)電性，加之成本低廉、結(jié)構(gòu)易修飾等優(yōu)點，備受人們關(guān)注。近幾年，有機長余輝材料得到了快速發(fā)展，然而這類材料主要集中在晶體小分子和主客體摻雜體系。由于晶體小分子體系的結(jié)晶性和主客體摻雜體系的相分離等問題，限制了材料的實際應(yīng)用。聚合物材料具有柔性、質(zhì)輕、可旋涂、可拉伸等諸多優(yōu)勢，在柔性電子領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。然而，如何實現(xiàn)聚合物材料的長余輝發(fā)光是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)之一。 針對這一問題，南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院黃維院士和南京工業(yè)大學(xué)安眾福教授帶領(lǐng)的科技創(chuàng)新團隊提出通過離子鍵鎖定發(fā)光單元，在聚合物共價鍵的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了離子型聚合物的長余輝發(fā)光，發(fā)射壽命長達(dá)2.1 s。實驗數(shù)據(jù)和理論計算表明該類聚合物材料具有室溫長余輝的原因是離子鍵抑制了發(fā)光單元的非輻射躍遷。該設(shè)計理念不僅適用于芳香型的聚合物材料體系，也是適用非芳香型的聚合物材料體系。此外，他們還首次報道了激發(fā)波長依賴的聚合物長余輝發(fā)光現(xiàn)象，實現(xiàn)余輝顏色從藍(lán)到橙顏色可調(diào)。并且，該類材料在溫度高達(dá)170 oC下，依然保持可視化長余輝發(fā)光。這一研究成果賦予傳統(tǒng)的聚合物材料新的性能，加之材料來源廣、成本低，在柔性顯示、照明、數(shù)據(jù)加密以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。 作為國際上有機長余輝發(fā)光的開拓者，黃維院士團隊一直致力于對有機長余輝發(fā)光新材料的開發(fā)、新機理的研究以及新應(yīng)用的探索，繼在單一組分有機半導(dǎo)體中實現(xiàn)長余輝發(fā)光、進而首次實現(xiàn)單一有機晶體材料下的多彩長余輝發(fā)光以來，此項研究成果再次實現(xiàn)了長余輝發(fā)光領(lǐng)域的重大突破。相關(guān)研究工作以“Enabling long-lived organic room temperature phosphorescence in polymers by subunit interlocking”為題于Nature Communications（《自然•通訊》在線發(fā)表，黃維院士、安眾福教授為該論文的通訊作者。該研究工作得到了國家重大科學(xué)研究（973）計劃、國家自然科學(xué)基金委面上項目、江蘇省杰出青年科學(xué)基金等項目的支持。

1 成果簡介聚合物電解質(zhì)由于具有質(zhì)輕、粘彈性好以及成膜性好等優(yōu)點，尤其適合作為鋰電池的電解質(zhì)材料。聚氧乙烯（ PEO）由于具有易于離子傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)特征而備受關(guān)注，然而由于 PEO與堿金屬鹽形成的聚合物電解質(zhì)在室溫時有較高的結(jié)晶相，所形成的電解質(zhì)也只能在高溫下才能使用，因此實際應(yīng)用受到限制。常用來降低 PEO 結(jié)晶度的方法是加入有機液體增塑劑，液體增塑劑的加入雖然提高了聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，但同時也破壞了電解質(zhì)的機械性能以及增加了其與鋰負(fù)極材料的反應(yīng)活性，降低了電池壽命。一個重要的趨勢是發(fā)展全固態(tài)聚合物電解質(zhì)，以取代目前的含液體的聚合物電解質(zhì)。2 應(yīng)用說明本發(fā)明提供了一種鋰電池用共聚物基聚合物電解質(zhì)材料，其含有共聚物基體和堿金屬鹽，所述共聚物基體是由氧化乙烯單元和氧化丙烯單元組成。本發(fā)明還提供了含所述聚合物電解質(zhì)材料的復(fù)合電解質(zhì)膜及其制備方法，本發(fā)明所述的鋰電池用共聚物基聚合物電解質(zhì)材料，采用共聚物作為基體材料，通過簡單的溶液澆鑄法制備成聚合物電解質(zhì)材料，并采用浸泡方法實現(xiàn)活性聚合物電解質(zhì)材料與高分子隔膜材料的復(fù)合。本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)材料不含有機液態(tài)電解質(zhì)，不可燃，且與傳統(tǒng)的 PEO 基聚合物電解質(zhì)相比，電導(dǎo)率明顯提高，機械性能好， 可以防止熱失控。3 效益分析建設(shè)年產(chǎn) 1500 噸的二次鋰電池用復(fù)合型全固態(tài)聚合物電介質(zhì)材料生產(chǎn)線， 項目總投資5000 萬元。4 合作方式合作、技術(shù)提供方占技術(shù)股。

該方法合成的材料具有規(guī)則的孔隙結(jié)構(gòu)，高度有序，合成條件溫和簡單，可操行強，重復(fù)性好，材料具有較大的比表面積，可用于多種功能化，進行藥物釋放等應(yīng)用。

本發(fā)明所述用于水解制氫的鎂鈣基氫化物粉體，包括的組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Ca4Mg3H1414.2～50.2%，MgH234.8～85.7%，Mg0.1～15%，為提高水解產(chǎn)氫率，還復(fù)合有其它氫化物和∕或鹽，其中其它氫化物的質(zhì)量為組分Ca4Mg3H14、組分MgH2和組分Mg的質(zhì)量的總和的0～5%，鹽的質(zhì)量為組分Ca4Mg3H14、組分MgH2和組分Mg的質(zhì)量的總和的0～11%，其中，其它氫化物的含量、鹽的含量不同時為0。上述鎂鈣基氫化物粉體的制備方法，是將鎂鈣合金破碎球磨后活化吸氫。本發(fā)明提供的用于水解制氫的鎂鈣基氫化物粉體，可在保證反應(yīng)安全性和可控性的前提下提高產(chǎn)氫量，特別是提高室溫和低溫下的產(chǎn)氫量。

本發(fā)明涉及一種以有機聚合物為基質(zhì)的反相弱陰離子交換混合模式色譜固定相的制備方法。本發(fā)明針對硅膠作為固定相基質(zhì)耐受pH值范圍窄，以及高交聯(lián)苯乙烯-二乙烯苯微球不容易衍生化反應(yīng)的限制，制備了耐受pH值范圍寬，含有大量的環(huán)氧基而易于衍生化的單分散性好的高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球基質(zhì)；本發(fā)明通過在高交聯(lián)聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球引入十八烷基胺，制備了反相/弱陰離子交換混合模式色譜固定相；通過色譜表征表明該固定相具有空間選擇性、氫鍵作用、π-π作用和疏水性等多種分離作用機理；可用于十三種亞硝胺完全分離，顯示出良好的分離效果。

2023年3月2日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature》刊發(fā)上海交通大學(xué)黃興溢教授團隊與合作者的研究成果“Ladderphane copolymers for high temperature capacitive energy storage”。黃興溢教授和王慶教授為通訊作者，陳杰助理研究員、周垚博士和黃興溢教授為共同第一作者，上海交通大學(xué)為論文的第一完成單位。