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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應(yīng)用。背景技術(shù)：室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時(shí)特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時(shí)特性可以作為一種特定的防偽信號(hào)，具有難以模仿的防偽性能。然而現(xiàn)存的無(wú)機(jī)室溫磷光材料在應(yīng)用方面存在一定的限制，如稀土長(zhǎng)余輝材料，由于其室溫磷光壽命過(guò)長(zhǎng)、難加工成型，使其在防偽方面難以發(fā)揮作用。而大多數(shù)有機(jī)室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過(guò)程污染大的問(wèn)題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價(jià)格昂貴，合成危險(xiǎn)且難度高。同時(shí)有機(jī)磷光材料的三重態(tài)對(duì)溫度和氧氣極其敏感，傳統(tǒng)觀念認(rèn)為對(duì)有機(jī)化合物而言，磷光只能在低溫、無(wú)氧條件下獲得，極大的限制了其在各類(lèi)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出高效的、成本低、易加工成型的無(wú)鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應(yīng)用研究方面都具有重要的研究意義和價(jià)值。目前已有部分有機(jī)磷光材料的報(bào)道，例如專(zhuān)利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質(zhì)的聚合物。同樣，專(zhuān)利201610428357.9公開(kāi)了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質(zhì)的聚合物。雖然已有部分有機(jī)磷光材料的報(bào)道，但是實(shí)際可應(yīng)用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應(yīng)用。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長(zhǎng)壽命室溫磷光發(fā)光的特性，且為純有機(jī)物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進(jìn)行應(yīng)用。本發(fā)明的第二目的在于提供一種無(wú)鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。本發(fā)明的第三目的在于提供所述無(wú)鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發(fā)光元器件或發(fā)光材料中的應(yīng)用。本發(fā)明的第四目的在于提供所述無(wú)鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標(biāo)志中的應(yīng)用。本發(fā)明的第五目的在于提供所述無(wú)鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發(fā)光材料中的應(yīng)用。項(xiàng)目階段:成果已轉(zhuǎn)化

簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種氫化鋁鋰基復(fù)合儲(chǔ)氫材料及其制備方法，屬于儲(chǔ)氫材料技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合儲(chǔ)氫材料是由氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和20～30wt.％的工業(yè)固體廢棄物(如粉煤灰或高爐礦渣粉)組成；其通過(guò)機(jī)械球磨氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和工業(yè)固體廢棄物混合粉末而獲得。本發(fā)明利用工業(yè)固體廢棄物來(lái)改善材料的儲(chǔ)氫性能，原料來(lái)源廣、成本低廉；所提供的氫化鋁鋰基復(fù)合儲(chǔ)氫材料制備工藝簡(jiǎn)單，安全可靠，具有低的放氫溫度和高的放氫量。

當(dāng)今凝聚態(tài)物理研究中最重要的問(wèn)題之一是揭示磁性材料中的高溫超導(dǎo)機(jī)制。帶有自旋的電子常被認(rèn)為是局域在磁性離子實(shí)周?chē)模纬呻娏鞯碾娮觿t被視為在晶格中巡游。但事實(shí)上這兩者均為同一粒子。因此，這對(duì)立的兩面如何共同協(xié)助超導(dǎo)形成，是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題。這種“非常規(guī)”的機(jī)制與銅基超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體以及重費(fèi)米子超導(dǎo)體都密切相關(guān)。 在具有多個(gè)電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個(gè)問(wèn)題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報(bào)道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對(duì)材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實(shí)驗(yàn)同時(shí)還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個(gè)完全意外的結(jié)果，因?yàn)橐延械囊恍├碚撗芯恳舱f(shuō)明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過(guò)自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個(gè)未知的問(wèn)題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時(shí)間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類(lèi)特定的磁激發(fā)對(duì)超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項(xiàng)工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。 這項(xiàng)研究針對(duì)的是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對(duì)稱(chēng)性磁相。在傳統(tǒng)的二重對(duì)稱(chēng)性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對(duì)稱(chēng)性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項(xiàng)研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測(cè)到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對(duì)稱(chēng)性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對(duì)稱(chēng)性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測(cè)量到的信號(hào)中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測(cè)到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時(shí)自旋的長(zhǎng)短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了重要的一點(diǎn)：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對(duì)非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說(shuō)明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說(shuō)明在四重對(duì)稱(chēng)性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項(xiàng)結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個(gè)“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠?yàn)檠灿坞娮犹峁┖笳咴趯?shí)現(xiàn)超導(dǎo)配對(duì)過(guò)程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對(duì)稱(chēng)性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。 量子材料科學(xué)中心博士研究生郭見(jiàn)青和岳莉?yàn)樵擁?xiàng)工作的共同第一作者。相關(guān)的中子散射實(shí)驗(yàn)是由日本的MLF, J-Parc用戶(hù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支持完成的。這項(xiàng)工作由量子材料科學(xué)中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國(guó)自然科學(xué)基金委和科技部項(xiàng)目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個(gè)電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個(gè)問(wèn)題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報(bào)道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對(duì)材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實(shí)驗(yàn)同時(shí)還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個(gè)完全意外的結(jié)果，因?yàn)橐延械囊恍├碚撗芯恳舱f(shuō)明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過(guò)自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個(gè)未知的問(wèn)題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時(shí)間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類(lèi)特定的磁激發(fā)對(duì)超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項(xiàng)工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。 這項(xiàng)研究針對(duì)的是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對(duì)稱(chēng)性磁相。在傳統(tǒng)的二重對(duì)稱(chēng)性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對(duì)稱(chēng)性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項(xiàng)研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測(cè)到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對(duì)稱(chēng)性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對(duì)稱(chēng)性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測(cè)量到的信號(hào)中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測(cè)到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時(shí)自旋的長(zhǎng)短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了重要的一點(diǎn)：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對(duì)非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說(shuō)明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說(shuō)明在四重對(duì)稱(chēng)性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項(xiàng)結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個(gè)“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠?yàn)檠灿坞娮犹峁┖笳咴趯?shí)現(xiàn)超導(dǎo)配對(duì)過(guò)程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對(duì)稱(chēng)性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。

本發(fā)明公開(kāi)了一種紙基離子印跡復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用，屬于新材料領(lǐng)域。利用可逆加成鏈轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)和紙材料可隨意裁剪/折疊的優(yōu)勢(shì)，在紙材料表面修飾出鏈轉(zhuǎn)移試劑二乙基二硫代氨基甲酸鈉。隨后，以醋酸鎘為模板，甲基丙烯酸和 4-乙烯吡啶為功能單體，在紫外燈照射下在紙材料表面可控制備離子印跡聚合物，實(shí)現(xiàn)對(duì)鎘離子的高選擇性識(shí)別。紙基離子印跡復(fù)合材料具有成本低廉、綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)單、容易回收的特性，特別是其具備了良好的透光性和保水/親水特性，可以直接作為光學(xué)檢測(cè)池，實(shí)現(xiàn)重金屬離子的快速、高通量檢測(cè)。

項(xiàng)目組圍繞航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軜?shù)脂及先進(jìn)結(jié)構(gòu)/功能一體化復(fù)合材料的迫切需求，在國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目支持下，從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，發(fā)明了三種含芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的新型雙馬單體，在國(guó)際上創(chuàng)制了服役溫度介于280～350℃可調(diào)控的系列耐高溫雙馬樹(shù)脂，比國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品高40～114℃；發(fā)明了優(yōu)化復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)與性能的在線低溫等離子體調(diào)控技術(shù)，其高性能有機(jī)纖維復(fù)合材

針對(duì)富鋰錳基正極材料電壓衰減問(wèn)題，通過(guò)理論計(jì)算闡明了表面氧優(yōu)先析出機(jī)制及對(duì)應(yīng)的表面重構(gòu)動(dòng)力學(xué)，并提出了硫改性穩(wěn)定多陰離子的技術(shù)方案，研究成果發(fā)表于Nat. Comm.，申請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)利1項(xiàng)。

該技術(shù)采用共沉積+剝離+破碎法制備非晶合金粉末，擺脫了水霧法對(duì)非晶成形能力的限制，適用于可以與鐵、鈷、鎳一起共沉積元素合金體系非晶合金粉末的生產(chǎn)。該粉末適合用于磁性材料、催化劑等領(lǐng)域。 該成果已申請(qǐng)一系列（鎳基、鐵基、鈷基的非晶電鍍，非晶粉末，催化電極等）發(fā)明專(zhuān)利，已有部分取得授權(quán)。

成果介紹水資源匱乏是全球綠色可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問(wèn)題之一。地球周?chē)諝庵械乃款A(yù)計(jì)有1300萬(wàn)億升，相當(dāng)于全球湖泊淡水總含量的10[%]。對(duì)于這一“零成本”資源的綜合利用，一方面，將有效緩解淡水資源短缺問(wèn)題；另一方面，將實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣濕度的調(diào)控，為人類(lèi)活動(dòng)和生活居住提供舒適的空間，并改變?nèi)祟?lèi)的生存方式。基于上述挑戰(zhàn)，本項(xiàng)目擬研制基于超強(qiáng)吸水二維納米片的無(wú)能耗空氣水捕獲材料，并搭建相關(guān)水捕獲裝置。在水捕獲裝置中，超強(qiáng)吸水二維納米片可以高效、主動(dòng)地吸附空氣濕度中的水分，吸附飽和后，在太陽(yáng)光的照射下，吸附水將蒸發(fā)釋放并收集，從而實(shí)現(xiàn)可循環(huán)的、無(wú)額外能量輸入的空氣水捕獲。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)本項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于，超強(qiáng)吸水二維納米材料的空氣水捕獲容量達(dá)自身重量的658[%]，且捕獲水可以在45oC左右（即太陽(yáng)光觸發(fā)下）解吸，從而實(shí)現(xiàn)了理想的、無(wú)額外能量輸入的、淡水捕獲和供給。在理想情況下，1Kg超強(qiáng)吸水二維納米材料可以在1天之內(nèi)捕獲21.5L的安全淡水。此外，本項(xiàng)目的超強(qiáng)吸水二維納米材料可以用于研制可旋轉(zhuǎn)濕度控制玻璃窗。玻璃窗朝空間內(nèi)的一側(cè)旋涂超強(qiáng)吸水二維納米片，在調(diào)節(jié)空間內(nèi)濕度達(dá)到一定程度后，180度旋轉(zhuǎn)玻璃窗，空間外的太陽(yáng)光將刺激吸附水的釋放，從而實(shí)現(xiàn)了一種無(wú)能耗的空間內(nèi)濕度可循環(huán)控制策略。這種濕度控制玻璃窗對(duì)未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)、武器裝備等領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生顛覆性影響。市場(chǎng)前景目前國(guó)內(nèi)外研究的空氣水捕獲材料主要存在吸附量低、循環(huán)利用能耗高、材料制備復(fù)雜等缺點(diǎn)，本項(xiàng)目的超強(qiáng)吸水二維納米片將有效彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)安全、綠色、無(wú)能耗的空氣水捕獲挑戰(zhàn)目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。這一裝置將為軍民在山區(qū)、沙漠、海洋等安全淡水資源短缺地區(qū)提供一種簡(jiǎn)便高效的無(wú)能耗淡水供給策略。

水凝膠隔熱降溫噴劑： 目前，針對(duì)火災(zāi)等災(zāi)害的逃亡過(guò)程中對(duì)人直接進(jìn)行有效防護(hù)的隔熱降溫產(chǎn)品尚屬空白，而我們的這款產(chǎn)品就是其中的先行者并且這款產(chǎn)品還具有優(yōu)秀的滅火隔熱效果，可幫助火災(zāi)中人員快速構(gòu)建逃生通道。同時(shí)，面對(duì)大面積燒燙傷在救治途中快速高效的降溫和隔熱保護(hù)，也是領(lǐng)域空白。該款產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可保證在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不破壞并與人體緊密貼合。不僅如此，該款產(chǎn)品對(duì)于火等高溫流體造成的燒燙傷具有快速、大面積成膜的效果，同時(shí)又有良好的降溫效果，可對(duì)皮膚創(chuàng)傷進(jìn)行緊急預(yù)處理。 貼片類(lèi)水凝膠醫(yī)用敷料： 該款產(chǎn)品易用性強(qiáng)。與市場(chǎng)上同類(lèi)型產(chǎn)品相比，該款產(chǎn)品具有更強(qiáng)的力學(xué)性能，并且該款產(chǎn)品可進(jìn)一步研發(fā)促使傷口閉合和加速傷口的愈合。將結(jié)合3D打印技術(shù)滿足市場(chǎng)對(duì)非均質(zhì)、復(fù)合材料的異形貼片類(lèi)水凝膠醫(yī)用敷料的需求。