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配位超分子自組裝
利用氨基功能化配體與鈣鹽組裝得到一種新穎的二維層狀Ca-MOF。其通過{Ca3O18}簇與配體連接而成的金屬-有機層上懸掛配位的DMF分子，并進一步通過DMF間的范德華弱作用力層層堆疊，形成“范德華MOF”多層結構。基于DMF的動態配位活性，該獨特的金屬-有機多層MOF能實現層內穩態和層間動態的有效平衡，并存在具有半導體發光特性的層間激子（exciton）發光和層內激基締合物（excimer）發光的雙通道發射。?發展了二維MOF設計和利用的新概念，將“自下而上”的金屬-有機配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調控相結合，實現了超薄二維MOF的簡便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學存儲器等應用建立了元器件模型。
中山大學
2021-04-13
配位超分子自組裝
實現了一系列光功能導向金屬-有機配位超分子材料的合理化模型設計與可控合成，探索了新型傳能與發光、光調制、光轉換的機理與機制，建立了獨特的光學應用器件模型。如利用配位鍵動態活性的后合成剝離策略，可逆轉換配位材料空間維度，獲得了具有層間/層內熒光調控開關特性的超薄2D配位發光材料 利用ESIPT多能級配體激發態過程，構筑了超快速專一性水分子光響應配合物薄膜器件，以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料 利用異質同晶配位特性和區域控制各向異性外延技術，獲得具有異質結超晶格的多稀土MOF單晶，實現多層次間隔色域可調發光，建立了光譜—空間編碼結合的單晶光學微器件、雙通道高等級編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料
中山大學
2021-04-13
取得配位超分子自組裝新進展
以單層稀土MOF作為晶種，通過不同稀土離子MOF的異質同晶特性和液相各向異性外延生長策略，構筑了具有亞毫米尺度的間隔色域發光多層次異核稀土MOF單晶，并實現了獨特的光譜編碼和空間編碼結合的三維微區編碼器件模型。基于初始單層稀土MOF晶核的不同空間群結晶特性，其在不同晶面呈現生長速度不同的各向異性，從而最終分別獲得了核-殼型（core-shell）和條帶型（striped）兩類不同的多層次異核稀土MOF單晶。在保持均一的周期性長程有序單晶結構的同時，其光物理特性則因不同區域稀土離子的人為控制化生長，表現出核殼或條帶狀間隔區域多色發光。利用微區熒光探測技術，通過改變多層次異核稀土MOF單晶的位置或角度，可分別實現基于不同層稀土MOF的紅、綠、藍等三基色發光，以及基于不同層間、不同入射和發射光路間組合調控的全色域多色發光和白光。同時，上述異核多稀土單晶MOF的組裝和調光特性亦可在近紅外發光的稀土離子間實現。基于此，進一步建立了一種獨特的光譜編碼與空間編碼相結合的三維微區編碼器件模型。在亞毫米尺度的單晶光學器件范圍內，通過調變不同位置和空間取向的三維操作式編碼，結合具有不同發光色域的光譜讀出式編碼，實現了高通量、多通路、多模式的全色域發光顏色可編碼性與可讀出性。
中山大學
2021-04-13
新型配位交聯的聚合物合金
本技術充分利用材料中的可配位基團，如腈基 (C≡N) 、酯基 (O=C-0) ，同金屬陽離子進 行配位交聯，創建了一個新的非共價鍵交聯的網絡體系。由于金屬配位的鍵能高于氫鍵鍵能， 而且變化范圍也比較大，因此通過配位交聯所獲得的材料的力學性能優于通過氫鍵組裝的橡膠 材料；由于配位鍵的鍵能低于共價鍵，可以在一定情況下破壞配位交聯而不影響聚合物材料的 主鏈結構；配位鍵具有電、磁特性及非線性光學特性，通過選擇不同配位數和配位方式的金屬 離子，調節金屬離子的濃度，改變加工溫度和時間等方法控制聚合物的交聯程度和交聯密度， 實現了聚合物微觀結構和材料最終使用性能按需要進行調控；金屬離子同橡膠材料的配位是直 接在材料加工過程中一步實現，工藝簡單；這種配位交聯橡膠的添加劑和加工過程也無污染， 且幾乎不需要其他助劑，是一種環境友好的高性能、多功能材料，降低了對環境的污染和產品 的成本。無炭黑添加的配位交聯NBR的拉伸強度可超過60MPa，伸長率達到1000﹪，遠遠優于 硫磺交聯、炭黑補強的NBR (拉伸強度通常為20Mpa，伸長率<500%) 。而且由于金屬離子的引 入，橡膠材料也具有了一些特殊的性能，例如更加優良的耐油性及同金屬材料很好的粘接性 等。這些結果表明金屬配位交聯的綠色橡膠具有很高的實用價值和廣闊的應用前景。
華東理工大學
2021-04-11
關于電荷密度波體系紅外和超快光譜的研究
LaAgSb2，這是一種二維層狀結構材料，分別在207 K和184 K發生兩個電荷密度波相變。這兩個相變對應的電荷密度波的調制波矢非常小（或者說實空間的調制周期非常大），尤其是高溫對應的相變其超格子調制周期幾乎接近原晶格周期的40倍。利用紅外光譜，他們發現低頻光電導譜存在顯著的壓制，揭示電荷密度波相變導致單粒子激發譜上有能隙打開，絕大部分自由載流子由于費米面上打開能隙而丟失。尤其有意義的是，利用超快泵浦探測他們發現低溫存在兩個集體激發模式，其能量尺度非常小，在低溫極限下分別只有0.12 THz（～0.5 meV）和0.34 THz（～1.4 meV）。通過改變探測光波長等多種實驗條件，他們確認這兩個集體模式分別對應于兩個電荷密度波相變的振幅子集體激發模式。這是首次在電荷密度波材料中觀察到能量尺度如此之小的振幅子激發
北京大學
2021-04-11
新型微波超材料對空間波和表面等離激元波的自由調控或實時調控
成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。
東南大學
2021-04-11
一種頻率可調的太赫茲波超材料調制器
本發明公開了一種頻率可調的太赫茲波超材料調制器，包括周 期排列的單元器件，每一個單元器件包括襯底、位于襯底上的功能材 料層以及位于功能材料層上的金屬諧振單元；當功能材料層從絕緣相 變成金屬相，功能材料層的電導率呈指數倍增加使得金屬諧振單元的 中間開口電容的面積增加，金屬諧振單元的諧振頻率隨著電容的增大 而變小實現了對單元器件的頻率調諧。本發明采用在太赫茲波段低傳 輸損耗襯底上制作周期排列的金屬開口諧振單元、利用金屬絕
華中科技大學
2021-04-14
碳納米管 /聚合物復合吸波材料
碳納米管的優越電磁波吸收性能， 在軍事領域及民用領域里有潛在的 巨大用途。碳納米管吸波材料對于國家安全、隱形作戰裝備研制、具有十 分重大的意義。碳納米管 /聚合物復合吸波材料還可廣泛應用于民用領域， 可用于抗靜電、電磁屏蔽，減少或者消除電磁波對人體的傷害及電磁設備 的干擾。 本研究顯示碳納米管 /聚合物復合吸波材料具有優良的雷達波吸收性 能，具有廣闊的市場空間和應用前景。
南昌大學
2021-04-14
聚合物二維超分子自組裝
何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設計合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構筑單元，使其在異丙醇溶液中進行“溶解-降溫-陳化”這一簡單過程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過調節共聚物嵌段長度比和溶液濃度，可以實現對所得二維正方形自組裝結構的尺寸進行較為精確的調控。利用PPV嵌段良好的光學特性，對二維結構的組裝過程進行了追蹤表征，結合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動力學模擬，可以確認所得二維材料的非晶態以及PPV嵌段間的π-π相互作用對于二維正方形膠束形成的驅動作用。 本項研究采用非結晶手段成功實現了聚合物可控二維自組裝膠束的形成，為二維微納材料的構筑提供了新的思路，對于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻。同時，通過簡單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學和電學特性，是一種可以預見的具有潛在應用價值的功能微納材料。
南方科技大學
2021-04-13
一種面向超光譜數據庫的小波去噪算法
本發明公開了一種面向超光譜數據庫的小波去噪算法，屬于超光譜數據的處理方法，用于對帶有噪 聲的超光譜曲線進行降噪。本發明順序包括小波降噪參數選擇、小波降噪。本發明在小波降噪參數學習 過程中充分考慮了超光譜數據庫中各種物質超光譜曲線的特性，快速的選擇適合超光譜數據庫絕大多數 光譜曲線的小波降噪參數，然后使用選擇得到的參數對測量到的超光譜曲線進行降噪。該方法能快速的 針對各種不同應用場景的超光譜數據庫選擇與之適應小波降噪參數，提高了降噪的效果，提高光譜匹配 的準確率。
武漢大學
2021-04-13