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能源與環(huán)境問題是目前人類面臨的兩個(gè)重大危機(jī)，也是科研工作者關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域。鈣鈦礦太陽能電池以其獨(dú)特的物理性質(zhì)、醒目的光電轉(zhuǎn)化效率和良好的工業(yè)應(yīng)用前景等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種擁有巨大解決能源問題潛力的光伏器件。但其電池效率衰減(穩(wěn)定性)等問題是其走向工業(yè)化應(yīng)用急待解決的課題。現(xiàn)行鈣鈦礦電池比較普遍使用的空穴傳輸材料是一種比較昂貴的螺二芴結(jié)構(gòu)化合物(spiro-OMeTAD)，需要通過摻雜鋰鹽以提高電池的性能，但這同時(shí)加劇了鈣鈦礦電池的不穩(wěn)定性。所以一直以來研究人員希望尋找更加廉價(jià)和穩(wěn)定的空穴傳輸材料來替代傳統(tǒng)材料。 酞菁銅是一種具有優(yōu)異光電特性的廉價(jià)小分子半導(dǎo)體材料。但其有機(jī)溶解性比較差，不利于廉價(jià)液相工藝規(guī)模制備光電器件。許宗祥課題組從分子設(shè)計(jì)層面出發(fā)，開發(fā)八甲基取代的酞菁銅并制備納米材料，通過酞菁納米材料與廉價(jià)商業(yè)化的高分子材料聚噻吩復(fù)合，開發(fā)出了具備更高載流子遷移速率及環(huán)境穩(wěn)定性的空穴傳輸材料，實(shí)現(xiàn)溶液法制備出光電轉(zhuǎn)換效率為16.61%的鈣鈦礦太陽能電池，效率高于傳統(tǒng)商業(yè)化的螺二芴結(jié)構(gòu)化合物(spiro-OMeTAD)。同時(shí)器件的穩(wěn)定性大幅度提高。

何鳳課題組實(shí)現(xiàn)了有機(jī)太陽能電池效率和穩(wěn)定性的雙重提高。目前何鳳課題組研制的氯取代聚合物太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11.2％，是富勒烯類有機(jī)太陽能電池體系最高效率之一。 何鳳教授介紹，氯原子具有較強(qiáng)的電負(fù)性和原子半徑，能夠在更大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，提高有機(jī)太陽能電池的開路電壓和效率。同時(shí)，氯原子在外圍有空的3d軌道，可以賦予電子單元或共軛體系更強(qiáng)的相互作用，同時(shí)可通過這種強(qiáng)的分子間相互作用有效地調(diào)節(jié)材料的薄膜穩(wěn)定性，使其器件使用壽命長于其他太陽能電池。 此外，氯取代策略在合成上相對(duì)容易而且原材料價(jià)格較低，因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠大大節(jié)約成本，有利于太陽能電池的批量生產(chǎn)和商業(yè)化推廣。

1、對(duì)現(xiàn)有水泥基透水制品在，鋪裝/生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)過程中存在易泛堿等技術(shù)問題，提供解決方案進(jìn)行針對(duì)性改善。2、通過優(yōu)化技術(shù)設(shè)備參數(shù)，合理增加/調(diào)整工藝流程等措施，提供現(xiàn)澆有機(jī)/復(fù)合砂基透水路面的鋪設(shè)工藝技術(shù)。

國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對(duì)大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對(duì)大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實(shí)驗(yàn)室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對(duì)各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測(cè)得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動(dòng)選擇修正工具，并自動(dòng)通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機(jī)床加工相比還能有效降低企業(yè)設(shè)備采購與維護(hù)成本。 應(yīng)用領(lǐng)域： 核聚變、空間光學(xué)、天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)鏡頭等涉及光學(xué)元件制造行業(yè) 技術(shù)指標(biāo)： ？ 實(shí)現(xiàn)直徑1米的大口徑光學(xué)元件磨拋加工； ？ 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達(dá)到PV=0.387λ、rms=0.063λ。

國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對(duì)大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對(duì)大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實(shí)驗(yàn)室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對(duì)各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測(cè)得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動(dòng)選擇修正工具，并自動(dòng)通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)

棉鈴蟲重組病毒殺蟲劑施用安全，對(duì)人畜無害, 無殘毒, 保護(hù)了人類健康。重組病毒殺蟲劑不會(huì)造成土壤和水源污染，利用它逐步地取代化學(xué)農(nóng)藥, 是逐漸消除化學(xué)農(nóng)藥殘毒，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境, 使農(nóng)業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的根本途徑, 社會(huì)效益、生態(tài)效益顯著。由于病毒感染的專一性, 不會(huì)危害人類，不會(huì)危及有益昆蟲及其它有益的動(dòng)植物, 保護(hù)了人類賴以生存的地球環(huán)境, 維護(hù)了生態(tài)平衡。 國內(nèi)外專家預(yù)測(cè)到21世紀(jì)初生物農(nóng)藥將占市場的20－30％。棉鈴蟲是一種世界性的雜食害蟲，也是我國農(nóng)業(yè)的重要害蟲，全國受害作物面積近1億畝。當(dāng)前棉鈴蟲對(duì)各種化學(xué)農(nóng)藥均產(chǎn)生了很高的抗性，單純依靠化學(xué)農(nóng)藥，已很難控制該類害蟲。化學(xué)農(nóng)藥超量應(yīng)用引起的中毒事故，已經(jīng)造成了嚴(yán)重的社會(huì)問題。我國目前棉鈴蟲病毒殺蟲劑的防治面積僅占棉花種植面積的0.25%-1% (200萬畝)，缺口很大，具有極大的市場潛力。    該項(xiàng)目開發(fā)生產(chǎn)的生物殺蟲劑不是傳統(tǒng)的野生棉鈴蟲病毒，而是經(jīng)過二次重組，而且具有高效殺蟲效果的重組的棉鈴蟲病毒HaSNPV-CathL。它的特點(diǎn)是缺失egt基因并插入蝎毒基因。重組棉鈴蟲病毒的田間試驗(yàn)結(jié)果表明雙重重組棉鈴蟲病毒處理的小區(qū)蕾鈴被害率低于野生型病毒處理的小區(qū)，最終棉花的產(chǎn)量也比野生型病毒處理的小區(qū)高20％。    重組棉鈴蟲病毒作為殺蟲劑的工業(yè)化生產(chǎn)，國內(nèi)采用“人工飼養(yǎng)的幼蟲――多角體病毒感染”的傳統(tǒng)工藝，此法生產(chǎn)時(shí)間長、耗人力，產(chǎn)品中含有的微生物、大量昆蟲角皮及昆蟲蛋白等對(duì)人體有危害。本項(xiàng)目以以色列的工作為基礎(chǔ)采用離體病毒培養(yǎng)“重組棉鈴蟲細(xì)胞－重組棉鈴蟲病毒”體系開發(fā)了無血清昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)的桿狀病毒殺蟲劑的大規(guī)模生產(chǎn)過程。這不僅克服傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)， 而且降低重組棉鈴蟲病毒殺蟲劑生產(chǎn)成本。

基于前期關(guān)于雙齒導(dǎo)向基團(tuán)輔助的C-H鍵活化策略，利用氨基酸作為母體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)合成了一類含有8-氨基喹啉基團(tuán)的新型手性配體（QAAligands），并制備了相應(yīng)的手性Ir(III)催化劑。在該催化劑的作用下，可以精準(zhǔn)調(diào)控二噁唑酮類化合物分子內(nèi)的C(sp3)-H鍵胺化反應(yīng)，以大于99%ee實(shí)現(xiàn)γ-內(nèi)酰胺的高效不對(duì)稱合成。該類新型催化劑具有一定的類酶特性，可以容忍大量水的存在，并且水的存在對(duì)于特定底物具有明顯的促進(jìn)效果。通過對(duì)催化劑的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，作者發(fā)現(xiàn)該類手性Ir(III)催化劑中的五甲基環(huán)戊二烯基(Cp*)，8-氨基喹啉（AQ）和鄰苯二甲酰胺（NPhth）組成了一個(gè)規(guī)則的溝狀手性空腔，金屬中心處于手性空腔的內(nèi)部，從而使其具有優(yōu)異的立體控制能力。通過與韓國高等技術(shù)研究院的SukbokChang教授合作進(jìn)行計(jì)算化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)手性控制的關(guān)鍵因素是底物中的C-H鍵與NPhth基團(tuán)存在多個(gè)C-H/π弱相互作用。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高敏銳教授課題組和俞書宏院士團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)了系列具有“富集”效應(yīng)的納米催化劑，結(jié)合流動(dòng)電解池的合理設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到目標(biāo)產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化。相關(guān)工作在線發(fā)表于近期的《德國應(yīng)用化學(xué)》和《美國化學(xué)會(huì)志》。二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時(shí)還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現(xiàn)有的各種二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)中，電催化二氧化碳還原技術(shù)具有可在常溫常壓下進(jìn)行、能夠?qū)崿F(xiàn)人為閉合碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，成為一種具有應(yīng)用前景的方法。當(dāng)前，通過更高效催化劑的理性設(shè)計(jì)與可控合成，實(shí)現(xiàn)二氧化碳電還原技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)用成為研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結(jié)構(gòu)。模擬表明這種半導(dǎo)體材料尖端曲率半徑減小會(huì)引起尖端附近的電場強(qiáng)度增大，從而增強(qiáng)鉀離子在電極附近的富集。流動(dòng)電解池測(cè)試表明，這種催化劑性能大大優(yōu)于其他過渡金屬硫?qū)倩镫姶呋瘎３死眉{米多針尖的“近鄰效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子的富集外，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出利用納米空腔的“限域效應(yīng)”來富集反應(yīng)中間體，實(shí)現(xiàn)二氧化碳到多碳燃料的高效率轉(zhuǎn)化。以上研究表明二氧化碳電還原反應(yīng)中催化劑納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應(yīng)”可有效增強(qiáng)關(guān)鍵中間體的吸附，從而推動(dòng)反應(yīng)高效率運(yùn)行。這種新的設(shè)計(jì)理念為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計(jì)和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699

成果簡介： 國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對(duì)大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對(duì)大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實(shí)驗(yàn)室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對(duì)各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測(cè)得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動(dòng)選擇修正工具，并自動(dòng)通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機(jī)床加工相比還能有效降低企業(yè)設(shè)備采購與維護(hù)成本。 應(yīng)用領(lǐng)域： 核聚變、空間光學(xué)、天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)鏡頭等涉及光學(xué)元件制造行業(yè) 技術(shù)指標(biāo)： 實(shí)現(xiàn)直徑1米的大口徑光學(xué)元件磨拋加工； 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達(dá)到PV=0.387λ、rms=0.063λ。

該研究主要通過銠催化的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化非對(duì)映選擇性地構(gòu)筑兩種氨基氯代醇2和3（上圖），然后經(jīng)過簡單的堿處理過程可得到關(guān)鍵的氨基環(huán)氧中間體。與此前一些還原策略相比較，該合成方法極大地提高了合成效率和非對(duì)映選擇性(轉(zhuǎn)化數(shù)TON高達(dá)4900，非對(duì)映選擇性高達(dá)99:1)。從這兩個(gè)關(guān)鍵中間體出發(fā)可以合成一系列的抗HIV蛋白酶抑制劑類藥物，例如阿扎那韋(Ataz