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全聚物太陽能電池
設(shè)計了兩種基于雙噻吩酰亞胺的n-型聚合物受體材料（見圖a）。這兩種材料在場效應(yīng)晶體管中都能達(dá)到1 cm2 V?1 s?1 左右的電子遷移率，但是其分子結(jié)構(gòu)的微小變化對太陽能電池性能有巨大影響。研究發(fā)現(xiàn)，通過并環(huán)的方式將雙噻吩酰亞胺結(jié)合起來，能夠極大的提升聚合物太陽能電池的器件性能，能量轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)到6.85%，同時實現(xiàn)較大的開路電壓1.04 V（見圖b），這是萘（苝）酰亞胺體系以外的聚合物太陽能電池的最好結(jié)果。? 通過一系列材料和器件表征手段發(fā)現(xiàn)，雙噻吩酰亞胺并環(huán)使得聚合物半導(dǎo)體具有更窄的帶隙、更低的導(dǎo)帶能級、更高的共面性和結(jié)晶度，從而使得并環(huán)聚合物半導(dǎo)體具有更高的電子遷移率。同步輻射表明，并環(huán)使得高分子半導(dǎo)體在場效應(yīng)晶體管和太陽能電池器件中具有更合適的分子空間取向（圖 2），從而有利于電荷的有效提取，取得更大的電流值和實現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)化效率。研究結(jié)果表明并環(huán)設(shè)計是實現(xiàn)高性能聚合物n-型材料的有效途徑，為新型受體材料設(shè)計提供重要參考依據(jù)。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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纖維增強(qiáng)聚覘改性酚醛模塑料
內(nèi)容介紹： 首創(chuàng)了一種環(huán)保型無污染合成酚醛樹脂的新技術(shù)。在生產(chǎn)過程中無需 抽真空脫水，工藝簡單，節(jié)約能源，樹脂含量高，固化快，儲存穩(wěn)定， 解決國內(nèi)外甲階酚醛生產(chǎn)中長期存在的排放含酚、醛、醇廢水對環(huán)境造 成污染的問題，具有重大的工程應(yīng)用價值。 采用聚硯接枝和共混方法研制的改性酚醛塑料，全面提高
西北工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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微生物發(fā)酵生產(chǎn)低聚果糖
南開大學(xué)環(huán)境微生物與微生物制造研究室從發(fā)酵食品中分離得到一株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能夠利用蔗糖合成低聚果糖。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
南開大學(xué)環(huán)境微生物與微生物制造研究室從發(fā)酵食品中分離得到一株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能夠利用蔗糖合成低聚果糖。為了提高低聚果糖的產(chǎn)量和純度，項目組采用溫敏質(zhì)粒結(jié)合反向篩選標(biāo)記——無痕基因敲除法對菌株的其他胞外產(chǎn)物和六個胞外蛋白基因以及3個細(xì)菌胞外多糖基因（簇）進(jìn)行了敲除；5L罐分批發(fā)酵低聚果糖的產(chǎn)量（42 h）達(dá)到43.34g/L。為了進(jìn)一步提高蔗糖酶的分泌表達(dá)，項目組整合強(qiáng)啟動子和信號肽對菌種進(jìn)行改造，在5L發(fā)酵罐采用補(bǔ)料分批發(fā)酵工藝，菌株低聚果糖產(chǎn)量達(dá)101.7 g/L。分子量約5000Dal，純度95%以上。
項目優(yōu)勢：
（1）低聚果糖產(chǎn)品產(chǎn)量高：101.7g/L；產(chǎn)品純度高：95%以上；
（2）解淀粉芽孢桿菌屬農(nóng)業(yè)部規(guī)定可使用的微生物菌種；
（3）所構(gòu)建的重組菌株是采用無痕敲除法從解淀粉芽孢桿菌而來，菌株不含抗性基因，具有安全性；
（4）采用國內(nèi)發(fā)酵企業(yè)通用的發(fā)酵設(shè)備即可實施生產(chǎn)。
南開大學(xué)
2022-08-11
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氧化鐵石墨烯復(fù)合材料在電化學(xué)能源存儲和轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研究
氧化鐵石墨烯復(fù)合材料目前涉及的電化學(xué)方面的應(yīng)用包括鋰離子電池、超級電容器和燃料電池。氧化鐵（包括Fe3O4，α-Fe2O3和γ-Fe2O3）是制作電化學(xué)器件非常有前途的材料，不僅具有成本低、無毒性、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，還具有較高的理論電容量。但在實際使用時又因為自身導(dǎo)電性的不足以及反應(yīng)的循環(huán)穩(wěn)定性差等問題受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面積，較高的導(dǎo)電性，優(yōu)異的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，以及獨特的光、熱、機(jī)械性能，成為了非常合適作為制作電化學(xué)能源存儲和轉(zhuǎn)化器件的材料。負(fù)載氧化鐵在石墨烯上，不僅能夠彌
天津大學(xué)
2021-04-14
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由大尺寸氧化石墨烯片制備高強(qiáng)度導(dǎo)電石墨烯纖維的方法
本發(fā)明公開了一種由大尺寸氧化石墨烯片制備高強(qiáng)度導(dǎo)電石墨烯纖維的方法，膨脹石墨經(jīng)過氧化得到氧化石墨烯，再將氧化石墨烯分散于水中離心分級處理得到大尺寸均勻氧化石墨烯片，最后將氧化石墨烯分散于水或極性有機(jī)溶劑中，制成質(zhì)量濃度為1-20%的紡絲液液晶溶膠，將其轉(zhuǎn)入紡絲裝置中，將紡絲液從紡絲頭毛細(xì)管中連續(xù)勻速擠出，進(jìn)入凝固液，凝固后的初級纖維干燥后得到氧化石墨烯纖維，經(jīng)化學(xué)還原，得到石墨烯纖維。紡絲工藝簡單，所得石墨烯纖維導(dǎo)電性好，力學(xué)性能優(yōu)異，有較好的韌性，可編織成純石墨烯纖維布，也可與其它纖維混編成各種功能性織物，可在多個領(lǐng)域代替碳纖維使用。
浙江大學(xué)
2021-04-11
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石墨烯潤滑油添加劑
本潤滑油產(chǎn)品以廈門華宇龍盛石墨烯科技有限公司與廈門大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的特殊石墨烯為原料，利用特殊工藝實現(xiàn)了在潤滑油中的穩(wěn)定分散，提高潤滑油的抗磨、減阻性能，有效延長潤滑油換油周期。主要產(chǎn)品為石墨烯汽機(jī)油和石墨烯柴機(jī)油，對應(yīng)的使用范圍分別是：新技術(shù)發(fā)動機(jī)及長換油期的各種轎車，滿足歐III和歐IV排放量的高性能柴油發(fā)動機(jī)。石墨烯潤滑油已經(jīng)從科研到產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)，國家對環(huán)保不斷重視，石墨烯潤滑劑產(chǎn)業(yè)化步伐將不斷加快。目前，公司以石墨烯潤滑油為龍頭產(chǎn)品，整合了公司重要渠道資源（大型車企、工業(yè)潤滑油企業(yè)用戶、軍工、運輸企業(yè)等）。公司將規(guī)劃一條年產(chǎn)10萬噸石墨烯潤滑油和添加劑生產(chǎn)線，并確立以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研與政府支持相結(jié)合，推動石墨烯潤滑油產(chǎn)業(yè)迅速健康發(fā)展。
廈門大學(xué)
2021-04-10
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石墨烯化學(xué)氣相沉積制備方法
CVD 法制備石墨烯，主要是利用碳源在一定溫度或外場下發(fā)生化學(xué)分解并在基底表面沉積來實現(xiàn)。CVD 反應(yīng)系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：氣體輸送系統(tǒng)，反應(yīng)腔體和排氣系統(tǒng)。CVD反應(yīng)過程主要由升溫、基底熱處理、石墨烯生長和冷卻四部分構(gòu)成。氣體輸入系統(tǒng)一般由氣體流量計控制，反應(yīng)腔是碳源前驅(qū)體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并在反應(yīng)基底沉積得到石墨烯的區(qū)域，排氣系統(tǒng)用于將反應(yīng)后的氣體排出。其中碳源前驅(qū)體可以是氣態(tài)烴類（如甲烷、乙烯、乙炔等），液態(tài)碳源（如乙醇、苯、甲苯等），或固態(tài)碳源（如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、無定形碳等）。反應(yīng)基底一般分為兩大類：銅、鎳、鉑等金屬基底和氧化硅、氮化硅、玻璃等非金屬基底。外界條件控制主要包括溫度、壓強(qiáng)、氣體的流速和種類、等離子化、加熱方式等。
北京大學(xué)
2021-04-11
富勒烯金屬包合物量子比特
在 雙金屬氮雜富勒烯 Gd2@C79N 的分子結(jié)構(gòu)和量子比特行為這一體系中可以實現(xiàn)對任意疊加態(tài)的操控，并可應(yīng)用于 Grover 算法中。直流磁化率測試表明，碳籠上氮原子取代引入的自由基轉(zhuǎn)移到內(nèi)部釓離子之間，并與兩個釓離子發(fā)生強(qiáng)的鐵磁耦合（耦合常數(shù) JGd-Rad = 350 ± 20 cm-1 ），使體系呈現(xiàn)出 S = 15/2 的高自旋基態(tài)。連續(xù)波電子順磁共振（ cw-EPR ）測試在 0-6000 G 磁場范圍內(nèi)觀測到了 22 個躍遷，通過自旋哈密頓量的擬合可以確定 Gd2@C79N 中豐富的多能級結(jié)構(gòu)。脈沖 EPR （ pulse EPR ）則可以通過自旋回波（ spin echo ）信號研究體系中的退相干行為。在 5 K 溫度下， 2-6000 G 磁場范圍內(nèi)，高自旋 Gd2@C79N 仍然具有微秒量級的退相干時間， 如此長的退相干時間使得對任意自旋疊加態(tài)的操控成為可能。自旋回波章動實驗證明了體系中多樣性拉比循環(huán)（ Rabi Cycle ）的存在，拉比頻率則可由旋轉(zhuǎn)波近似的方法從 22 個躍遷推演計算，并且得到與實驗數(shù)據(jù)一致的結(jié)果，進(jìn)一步驗證了 Gd2@C79N 的 22 個躍遷非常適合用于量子操作。
北京大學(xué)
2021-04-11
石墨烯復(fù)合光催化自清潔涂層
船舶在長期在干燥 高鹽、高腐蝕的還是環(huán)境中航行，油漆容易剝落，為了保養(yǎng)船舶 延長船舶使用壽命。船舶上經(jīng)常需要補(bǔ)刷油漆。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱，它在紫外光及可見光的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體，還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。但是光觸媒在發(fā)揮作用時需要較強(qiáng)光照來催化，這導(dǎo)致它在長年見不到陽光，只能依靠普通照明燈光的船舶內(nèi)部船艙失去用武之地。團(tuán)隊巧妙地應(yīng)利用石墨烯和金顆粒的特點，
廈門大學(xué)
2021-01-12
技術(shù)大學(xué).jpg){kind=logo}
等離子體石墨烯宏量制備
相比于常見的石墨烯合成工藝，電弧等離子體合成石墨烯具有反應(yīng)連續(xù)、工藝簡單、無催化劑；化學(xué)選擇性好，綜合能耗低；制備的石墨烯純度高、缺陷少，且具有高度發(fā)達(dá)的“褶皺結(jié)構(gòu)”，在復(fù)合材料、儲能器件等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景。因此，電弧等離子體法有利于實現(xiàn)低成本、高品質(zhì)石墨烯的宏量制備。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-14