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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對(duì)其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡(jiǎn)便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見(jiàn)光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元?jiǎng)恿W(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場(chǎng)可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測(cè)靈敏限低至納摩量級(jí)（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

本發(fā)明涉及一種同軸納米電纜的制備方法領(lǐng)域，具體為碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/外 層）同軸納米電纜的制備方法領(lǐng)域。本發(fā)明中碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/外層）同軸納米 電纜的制備方法如下：將硅油、硅脂或硅氧烷置于剛玉坩堝或剛玉舟內(nèi)，將剛玉坩堝或 剛玉舟放在耐高溫板上面，然后把耐高溫板推入高溫爐，排出爐內(nèi)氧氣，并以 6－15sccm 的速率通入惰性氣體保護(hù)，以 5－15℃/min 的速度將爐溫升到 1000－1100℃，保溫 1－ 5 小時(shí)后自然降到室溫。利用本發(fā)明所說(shuō)的方法生成產(chǎn)物均為碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/ 外層）同軸納米電纜，且長(zhǎng)度比現(xiàn)有的方法制備的提高了 2 個(gè)量級(jí)，是迄今為止報(bào)道的 最長(zhǎng)的納米電纜，且制備方法簡(jiǎn)單，原料便宜易得，設(shè)備要求簡(jiǎn)化，成本低，產(chǎn)率高。

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)／有機(jī)納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹(shù) 脂納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結(jié)合， 確保納米顆粒在復(fù)合材料中得到納米級(jí)分散；納米 SiO2表面經(jīng)過(guò)處理，使納米 SiO2與基 體樹(shù)脂硼酚醛樹(shù)脂之間形成了良好的界面，可以充分發(fā)揮出納米 SiO2、硼酚醛樹(shù)脂的優(yōu) 點(diǎn)。本發(fā)明的目的在于通過(guò)合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹(shù)脂納 米復(fù)合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學(xué)穩(wěn)定性和硼改性酚醛樹(shù)脂的良好的 力學(xué)性能、耐熱性和耐燒蝕性等優(yōu)點(diǎn)，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹(shù)脂納米復(fù)合材料可 廣泛用于高溫制動(dòng)摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料等眾多領(lǐng)域。 

成果描述：傳統(tǒng)的聚氨酯發(fā)泡劑存在消耗臭氧和導(dǎo)致全球變暖等問(wèn)題，承受著巨大的環(huán)保壓力。如目前使用的氫氟碳化合物地球變暖潛值是二氧化碳（CO2）的800多倍，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看其使用必將受到限制。本項(xiàng)目（專利申請(qǐng)?zhí)枺?01410182221.5）在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，開(kāi)發(fā)了疏水改性的聚乙烯亞胺材料，該材料能夠可逆吸收二氧化碳，并在聚氨酯泡沫成型的過(guò)程中釋放出二氧化碳來(lái)參與聚氨酯泡沫的形成。這種新型的發(fā)泡劑不消耗臭氧、不產(chǎn)生額外的溫室效應(yīng)、不燃，和聚氨酯泡沫的原料能均勻混合，可用于各種聚氨酯泡沫。 利用該發(fā)泡劑我們已制備出聚氨酯硬泡材料，其力學(xué)強(qiáng)度和密度均能達(dá)到現(xiàn)有泡沫的要求。目前正在研發(fā)可應(yīng)用的聚氨酯軟硬泡產(chǎn)品。該項(xiàng)目具有二氧化碳減排效應(yīng)，將會(huì)受到國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持。市場(chǎng)前景分析：2013年我國(guó)氫氯氟碳發(fā)泡劑的用量為10萬(wàn)噸，年增長(zhǎng)率為15%，到2014年約為12萬(wàn)噸。目前的氫氟碳發(fā)泡劑HFC-245fa和HFC-365mfc售價(jià)約為8萬(wàn)/噸，如果我們的市場(chǎng)占有率為5%，即有6000噸/年，按同樣價(jià)格計(jì)算，市場(chǎng)年銷售額可達(dá)4.8億元。目前我們的氣候友好發(fā)泡劑實(shí)驗(yàn)室成本為200元/kg（20萬(wàn)/噸），產(chǎn)業(yè)化以后成本會(huì)大大降低，可以達(dá)到甚至低于HFC的水平。 我們希望和企業(yè)一道，爭(zhēng)取國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持，完成本氣候友好發(fā)泡劑的產(chǎn)業(yè)化。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：聚氨酯的第一代發(fā)泡劑氯氟碳（CFC-11）由于嚴(yán)重破壞臭氧層和產(chǎn)生溫室效應(yīng)（導(dǎo)致全球變暖），在我國(guó)已停止使用。第二代發(fā)泡劑氫氯氟碳（如HCFC-141b）臭氧消耗值已降至CFC-11的十分之一，仍有嚴(yán)重溫室效應(yīng)，按照“蒙特利爾議定書”的要求，我國(guó)2015年要實(shí)現(xiàn)基線水平17.5%的淘汰。第三代發(fā)泡劑為氫氟碳，如HFC-245fa和HFC-365mfc，這是目前接受的環(huán)保型發(fā)泡劑，不消耗臭氧，但地球變暖潛值仍為CO2的800倍，受“京都議定書”的限制，目前歐美已禁止使用，我國(guó)禁止也是遲早的事。 現(xiàn)在的環(huán)保型發(fā)泡劑還有烷烴，如環(huán)戊烷，不消耗臭氧，地球變暖潛值只有CO2的7倍，但存在可燃易爆的缺點(diǎn)。液體CO2發(fā)泡也是不錯(cuò)的選擇，但這種發(fā)泡需要高壓和制冷設(shè)備（使CO2保持液態(tài)），使用很不方便。 最近，美國(guó)霍尼韋爾公司公布第四代發(fā)泡劑（2015年美國(guó)專利US9,000,061 B2）1-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCFO-1233zd）用于聚氨酯泡沫，據(jù)報(bào)道，這種發(fā)泡劑不燃，地球變暖潛值低，所得泡沫導(dǎo)熱系數(shù)比HFC-245fa低8%。這種發(fā)泡劑雖然對(duì)氣候影響小，但發(fā)泡劑最終仍會(huì)排放到大氣中（潛在影響未知），對(duì)于要求揮發(fā)性物含量低的泡沫（如汽車內(nèi)飾）仍不合適。 我們研制的氣候友好型發(fā)泡劑除CO2以外，不向大氣排放任何揮發(fā)性物質(zhì)，不破壞臭氧，不產(chǎn)生額外的溫室效應(yīng)（因CO2可來(lái)自于大氣），不燃燒，可以像現(xiàn)有的發(fā)泡劑一樣使用。根據(jù)目前的研究，所得泡沫除導(dǎo)熱系數(shù)較高以外，其他性能均和現(xiàn)有泡沫性能相當(dāng)，因此可廣泛用于對(duì)絕熱效果要求不高的領(lǐng)域，比如汽車內(nèi)飾、沙發(fā)、床墊等等領(lǐng)域。

氣候變化問(wèn)題已成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，造成的各種全球性環(huán)境問(wèn)題已向人類敲響了警 鐘。氣候變化的主要原因是以二氧化碳 (CO2) 為主的溫室氣體的排放量迅速增加。由于我國(guó) 煤炭能源占總能源70%，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，能源消耗需求量越來(lái)越大，CO2排放量逐年上 升，受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。因此我國(guó)在參與《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》活動(dòng)中遭受的壓 力將會(huì)越來(lái)越大，妥善應(yīng)對(duì)全球氣候變化問(wèn)題，事關(guān)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 在非化石能源體系完整建立前，CO2捕集和封存的技術(shù) (CCS) 具有減少成本及增加實(shí)現(xiàn) 溫室氣體減排靈活性的潛力。針對(duì)燃煤電廠、鋼鐵冶金、水泥建材和石油化工等大型工業(yè)常壓 煙氣的巨大煙氣流量和流速，提高了大規(guī)模CO2捕集系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用和技術(shù)難度，現(xiàn)有的分離 技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。無(wú)論是將CO2進(jìn)行封存還是資源化利用，高效、低能耗的CO2捕集分離 技術(shù)是目前的主要瓶頸。吸附法因其設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、低腐蝕性、過(guò) 程放大規(guī)律簡(jiǎn)單等因素具有一定的優(yōu)勢(shì)，是捕集分離CO2氣體最有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的重要 備選技術(shù)之一。 燃煤電廠、鋼鐵冶金、水泥建材和石油化工等主要工業(yè)煙道氣中CO2的大規(guī)模、低成本 捕集需要通過(guò)多種手段的創(chuàng)新和集成才能完成，涉及新型高效吸附材料開(kāi)發(fā)、循環(huán)吸附/脫附 工藝優(yōu)化、吸附設(shè)備設(shè)計(jì)、捕集過(guò)程與煙道氣除濕除雜質(zhì)過(guò)程及后續(xù)壓縮液化利用或者封存過(guò) 程的系統(tǒng)集成優(yōu)化、工廠低品位余熱的合理利用。 華東理工大學(xué)對(duì)吸附法捕集CO2關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了系統(tǒng)研究，通過(guò)國(guó)際合作引進(jìn)歐洲先進(jìn)的 吸附捕集技術(shù)，建立循環(huán)吸附/脫吸過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，開(kāi)發(fā)兩級(jí)多塔循環(huán)吸附捕集CO2工藝模 擬優(yōu)化軟件包。已設(shè)計(jì)和建設(shè)年處理量20萬(wàn)標(biāo)米的常壓煙道氣CO2吸附捕集中試示范裝置，捕 集能耗比現(xiàn)有技術(shù)能耗下降20%以上，形成成套自主的CO2吸附捕集技術(shù)，為國(guó)家CO2減排計(jì) 劃提供先進(jìn)技術(shù)支撐。

摻鋁氧化鋅薄膜（ AZO ）成本低廉、無(wú)毒環(huán)保，溶膠凝膠法制備 AZO 薄膜具有工藝簡(jiǎn)單、成膜均勻性好、易于精確摻雜等優(yōu)點(diǎn)，而后續(xù)處理工藝則是提高溶膠凝膠法制備的透明導(dǎo)電薄膜性能的關(guān)鍵。為此我們研究 105  到  10-4 Pa 大真空度范圍退火條件下的電阻率變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)：電阻率的降低集中在相對(duì)狹窄的真空度范圍，其中在 100 Pa  到 10 Pa  之間，電阻率陡降了 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。電阻率在 10 Pa  退火時(shí)達(dá)到最小值，繼續(xù)提高真空度（減低氣壓），電阻率不再繼續(xù)降低。這一研究結(jié)果不僅澄清了以往對(duì)溶膠 - 凝膠法制備透明薄膜后續(xù)工藝處理的模糊認(rèn)識(shí)，而且對(duì)實(shí)際生產(chǎn)工藝具有重要的指導(dǎo)意義，例如以此為根據(jù)，選擇合適的真空度退火，達(dá)到既滿足產(chǎn)品的性能指標(biāo)，又能節(jié)能減排的最佳效果。 XRD 與 XPS  的分析表明中真空下氧空位、鋅填隙、以及 Al3+  對(duì) Zn2+  離子的取代是中真空度下電阻率陡降的主要原因。此外，利用  Ar+ 離子對(duì)退火后的樣品進(jìn)行反濺射清洗，能進(jìn)一步提高電導(dǎo)率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的絨面結(jié)構(gòu)，能將入射太陽(yáng)光分散到各個(gè)角度。用作太陽(yáng)能電池電極時(shí)，能有效增強(qiáng)太陽(yáng)能電池內(nèi)的光吸收材料對(duì)入射太陽(yáng)光的捕獲，提高光能利用率。

該技術(shù)運(yùn)用反應(yīng)器原理，將具有完全混合流特征的單階反應(yīng)器串聯(lián)組成具有推流特征的階式反應(yīng)器，大幅度提高了氨氮、可生物降解有機(jī)物、藻毒素的去除效率和生物除藻效果，并可減少后續(xù)工藝中混凝劑與消毒劑的用量，提高了飲用水的安全性。

一種利用二氧化碳生產(chǎn)殺蟲劑的工藝方法，步驟如下：稱取1，3?環(huán)己二酮類底物、催化劑和Cs2CO3于Schleck瓶中，脫氣，持續(xù)通入1atm的二氧化碳。加入溶劑，在50℃油浴中，反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后，后處理，得到2(a?e)。將得到的酸酰化，然后滴加到含有苯胺的二氯甲烷溶液中，常溫下反應(yīng)2h。反應(yīng)完后，柱層析分離，得到3(a?e)。將3(a?e)加入到50％的濃硫酸中，80℃回流8h。通過(guò)分離，得到4(a?e)。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的高毒性，高污染性問(wèn)題，以發(fā)現(xiàn)新型的殺蟲劑為目的，提供一種在常溫常壓條件下利用二氧化碳生產(chǎn)殺蟲劑化合物3(3a-3e)以及由殺蟲劑化合物3(3a-3e)制備殺蟲劑化合物4(4a-4e)的方法。該發(fā)明操作簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求較低，原料來(lái)源廣泛且成本低，毒性低，處理簡(jiǎn)單，合成條件溫和，產(chǎn)率更高，易于工業(yè)化放大，實(shí)現(xiàn)了更加高效環(huán)保的制備殺蟲劑。

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當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題已成為一個(gè)重要的全球問(wèn)題，其中臭氧層破壞和溫室效應(yīng)問(wèn)題 引起人們高度重視。傳統(tǒng)的熱泵熱水器以氟利昂作為工質(zhì)，不符合環(huán)保要求，而 人工合成的制冷劑又可能對(duì)環(huán)境造成潛在的、不可預(yù)知的危害。因此，開(kāi)發(fā)環(huán)保 意義上的熱泵熱水器具有重要價(jià)值。 熱泵熱水器是以消耗少部分電能為代價(jià)，通過(guò)熱力循環(huán)，將環(huán)境介質(zhì)水、地 熱源、空氣等儲(chǔ)存的能量加以發(fā)掘利用，用來(lái)生產(chǎn)熱水。CO2 作為自然工質(zhì)，以 其環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、優(yōu)良的傳熱特性、大單位容積制冷量等綜合優(yōu)勢(shì)， 成為熱泵工質(zhì)的首選。由于其較低的臨界溫度，循環(huán)一般處于跨臨界狀態(tài)下運(yùn)行。 所謂跨臨界循環(huán)就是壓縮機(jī)的吸氣壓力低于臨界壓力，但是排氣壓力高于臨界壓 力，工質(zhì)在高壓側(cè)換熱主要通過(guò)顯熱交換完成，其蒸發(fā)溫度低于臨界溫度，循環(huán) 吸熱過(guò)程仍在亞臨界條件下，換熱依靠潛熱，高壓側(cè)溫度和壓力相互獨(dú)立，使得 系統(tǒng)多了一個(gè)自由度或者可控參數(shù)。相較于常規(guī)亞臨界循環(huán)，CO2 跨臨界循環(huán)中 氣體冷卻器所具有的較高排氣溫度和較大溫度滑移正好和冷卻介質(zhì)的溫升過(guò)程 相匹配，溫差不可逆損失減小，有利于提高系統(tǒng)性能，非常適用于家用水的加熱。 而且 CO2 跨臨界循環(huán)的容