【新 材 料】用于外太空核反应堆的高强韧钼合金研制成功(2022-02-25)
【摘要】 2月25日,科技日报讯,24日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院固体所内耗与固体缺陷研究部与中国核动力研究设计院合作,研制出一种高性能钼合金,为其在先进核能系统和航空航天等领域的应用奠定良好基础。相关研究成果日前发表在金属材料顶级期刊《Acta材料》上。研究团队提出通过纳米碳化物弥散、细晶强化和晶界净化来协同提升钼合金综合性能的研究思路。研究团队通过粉末冶金法和高温旋锻制备了室温及高温下均具有优异力学性能的纳米结构钼-一碳化锆合金。研究结果表明,纳米结构钼-一碳化锆合金在室温及高温下均具有优异的强韧性,与已报道的同类材料相比具有明显优势。
【关键词】外太空,核反应堆,高强韧钼合金
【新 材 料】纳米陶瓷化难燃功能母粒新材料中试成功(2022-02-23)
【摘要】 2月23日,中化新网讯,2月15日,见喜新材料股份有限公司技术研究院发布技术成果,“一种纳米陶瓷化难燃功能母粒新材料”中试成功并将产业化,拟新建年产5000吨生产线。目前,该研发成果已获得专利。该技术利用纳米陶瓷材料与纳米玻璃微珠、次磷酸铝组合协效,采用含有RSiX3结构的交联剂对陶瓷材料进行预处理,含有极性R的官能团能够与载体含硅橡胶的侧链有机基团形成化学键,使得纳米颗粒能够被主动均匀分布于多维网络结构中,达到和改善分散效果。通过连续密炼挤出工艺完成机筒化学交联和熔融挤出,采取热切磨面成型制备成高浓度母粒材料。该项目技术研发的难燃母粒相比卤系、氮系、磷系或无机镁、铝等系列的阻燃母粒产品具有低烟无卤、阻燃等级高、烟气毒性可达高分子材料的标准ZA1级的优点。制得的难燃剂母粒具备成碳层结构密实、无残破、流动覆盖性良好特点,具有高效阻燃功能,克服、弥补其他阻燃体系的不足,是一种新型途径的阻燃材料,该技术达到了国内领先水平。
【关键词】纳米陶瓷化,母粒新材料,中试
【新 材 料】功能性水凝胶电解质问世 有助开发可充电水系锌离子电池(2022-02-23)
【摘要】 2月23日,科技日报讯,从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院固体所能源材料与器件研究部胡林华研究员团队,与石家庄学院季登辉教授合作,开发出一种机械性能优异、离子电导率高、具有宽操作温区(-20℃—60℃)的功能性水凝胶电解质,并研究了其在水系锌离子电池中的应用性能,相关研究成果日前发表在国际知名期刊《化学工程杂志》上。水系锌离子电池具有安全、成本低、环保、电化学特性优异等特点,被认为是很有前途的储能器件。然而,该类电池常用的液体电解液具有析氢析氧等副反应,同时还具有较差的高低温性能和泄露的危险。凝胶电解液是由水和聚合物基质组成的网络结构体系,既能抑制副反应的发生,也能防止泄露,是很有发展前景的水系电解质。这种功能性水凝胶电解质为开发高性能可充电水系锌离子电池提供了一种很有前景的策略。
【关键词】水凝胶,电解质,锌离子
【新 材 料】碳纳米管薄膜新属性发现(2022-02-16)
【摘要】 2月16日,科技日报讯,俄罗斯莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所和莫斯科技术物理大学找到一种改变碳纳米管薄膜电子特性的方法。相关研究成果近日发表在《碳》杂志上。碳纳米管组成的薄膜有着显著的物理和化学性能的组合:机械性能稳定、灵活和具有伸缩性,同时有着对各种化学和特殊的电光学性能基底的高附着性。与金属薄膜相比,碳纳米管薄膜具有高导电性、轻薄和灵活性。它们可以被广泛使用于各种电子设备:屏幕、调制器、天线、辐射热测量计等。研究发现,导致上述现象的原因是,在比较短的纳米管或者氧离子作用下制成的薄膜中,电阻温度系数增加。在氧离子作用持续时间超过100秒或当纳米管长度小于0.3微米时,电阻温度系数达到饱和,在这种情况下原始碳纳米管薄膜结构被破坏,原有属性消失。
【关键词】碳纳米管,薄膜,俄罗斯
【新 材 料】美韩研制出高效制造绿氢的催化剂(2022-01-28)
【摘要】 1月28日,制造绿氢的方法之一是电解水,借助催化剂将水分解成氢气和氧气,但目前这一过程需要用到昂贵的金属元素。据美国《每日科学》杂志网站近日报道,美国和韩国科学家联合开发出一种新的水分解工艺和催化剂材料,可最大限度提高绿氢的生产效率,且成本低廉、容易获得。最新研究首席研究员、佐治亚理工学院机械工程学院副教授李晟祐(音译)说:“我们设计出了一种新型催化剂,其氧化物基底用到的贵金属元素更少,其电解水性能优异。”朴进镐表示,最新研究有望提升燃料电池汽车加氢站和微电网的效率。他们目前正与其他科学家携手,利用人工智能研制其他能提高绿氢制造效率的新材料。
【关键词】绿氢,催化剂,美韩
【新 材 料】硅基半导体自旋量子比特实现超快操控(2022-01-19)
【摘要】 1月17日,科技日报讯,记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队、郭国平教授等于国内外合作者共同合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz。这也是目前为止,国际上已报道的最高值。研究成果日前在线发表在国际知名期刊《自然?通讯》上。硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高操控保真度,以及其与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性,成为量子计算研究的核心方向之一。高操控保真度要求比特在拥有较长的量子退相干时间的同时具备更快的操控速率。传统方案利用电子自旋共振方式实现自旋比特翻转,这种方式的比特操控速率较慢。硅基锗量子点中的空穴载流子处于P轨道态,因而天然具有较强的本征自旋轨道耦合效应和较弱的超精细相互作用。利用电偶极自旋共振技术,仅通过单个交变电场即可实现对空穴自旋量子比特的全电学控制,大大简化了量子比特的制备工艺,有利于实现硅基自旋量子比特单元的二维扩展。鉴于此,近几年硅基锗空穴体系中的自旋轨道耦合研究和实现超快自旋量子比特操控成为该领域关注的热点。
【关键词】硅基半导体,自旋量子,比特
【新 材 料】新纳米材料实现农产品中黄酮快速高效分离与富集(2022-01-04)
【摘要】 1月4日,中国高新网讯,近日,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所农业标准物质创新团队围绕国家营养导向型农业标准物质需求,针对农产品中黄酮类功能性活性成分的富集效率低,影响测量准确性等问题展开攻关,研究揭示纳米材料特异性富集及高效离子化机制。相关研究成果发表在《危险材料杂志(Journal of Hazardous Materials)》上。该复合材料具备作用位点密集和吸附容量大等优点,实现了农产品中目标黄酮的快速高效分离与富集。以该纳米材料作为基质辅助激光解吸电离技术的新型基质,可实现黄酮快速、特异、高灵敏、高准确的基质辅助激光解析串联飞行时间质谱检测。基于如上进展,团队提出并初步证明了“热能及界面电子转移诱导目标物离子化”的作用机理。该研究获得中国农业科学院科技创新工程、国家重点研发计划项目的支持。
【关键词】新纳米,农产品,黄酮
【新 材 料】可储氢的“纳米巧克力”结构创建(2022-01-04)
【摘要】 1月4日,中国高新网讯,据美国化学学会(ACS)期刊《ACS Nano》上发表的一项研究,德国电子同步加速器(DESY)团队开发出一种创新方法,可将纳米粒子变成简单的储氢库。DESY纳米实验室负责人安德雷斯·斯蒂尔领导的团队设计了一种新方法,将氢储存在由贵金属钯制成的直径仅为1.2纳米的微小纳米粒子中。钯可以像海绵一样吸收氢的事实早已为人所知。这些微小粒子足够坚固,它们由稀有贵金属铱制成的核也很稳定,并附着在石墨烯载体上。斯蒂尔说:“我们能够将钯粒子以仅2.5纳米的间隔附着在石墨烯上。这会形成一种规则的、周期性的结构。” 斯蒂尔表示,接下来,研究人员希望确定使用这种新方法可以实现的存储密度。然而,在进行实际应用之前,仍然需要克服一些挑战。例如,其他形式的碳结构或是比石墨烯更合适的载体,研究人员正在考虑使用含有微孔的碳海绵。
【关键词】可储氢,纳米巧克力,德国
【新 材 料】满足材料业需求,准确率达95%,机器学习预测复杂新材料合成(2021-12-29)
【摘要】 12月23日,科技日报讯,据22日发表在《科学进展》杂志上的一项研究,美国西北大学和丰田研究所研究人员已成功应用机器学习来指导新纳米材料的合成,消除与材料发现相关的障碍。这种训练有素的算法,可通过定义数据集来准确预测可用于清洁能源、化学和汽车行业燃料的重要催化剂。研究团队通过使用聚合物笔光刻技术开发了“巨库”,这是一种大规模并行纳米光刻工具,能够每秒对数十万个特征进行特定位置的沉积。在19次预测中,机器学习模型正确预测了18次新材料,准确率约为95%。研究人员表示,该技术或能推动对未来至关重要的许多领域中的发现,包括塑料升级回收、太阳能电池、超导体和量子比特。该团队现在正在使用这种方法寻找对清洁能源、汽车和化工行业的燃料过程至关重要的催化剂。确定新的绿色催化剂将使废物和大量原料转化为有用物质促进氢气产生、二氧化碳利用和燃料电池的开发。
【关键词】机器学习,新材料,预测
【新 材 料】碳纳米管“变身”超微型晶体管,宽度仅为人类头发丝的1/25000(2021-12-29)
【摘要】 12月29日,科技日报讯,来自中国、日本、俄罗斯和澳大利亚的科学家组成的国际研究小组在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们历时5年,使用一种插入电子显微镜的独特工具,制造出了一种超微型晶体管,其宽度仅为人类头发丝宽度的1/25000。研究人员表示,他们或许可以借助碳纳米管制造出节能的纳米晶体管,以超越由硅制成的微处理器,但控制单个碳纳米管的“手性”(决定了碳原子的几何结构和电子结构)仍然是一个巨大的挑战。在最新研究中,他们通过加热和机械应变改变了金属纳米管片段的局部“手性”,设计并制造了碳纳米管分子内晶体管。研究人员强调称,尽管最新方法不适用于微型晶体管的大规模生产,但展示了一种新的制造原理,并开辟了利用纳米管的热机械处理方法获得具有所需特性的最小晶体管的新视野。
【关键词】碳纳米管,超微型,晶体管
【新 材 料】挑战锂电池?美国研发新型钠硫电池:充放300次依旧稳定(2021-12-24)
【摘要】 12月15日,财联社讯,美国科学家在最新一期的《美国化学学会杂志》上发表了一篇论文称,他们研制出了一种新式钠硫电池,解决了同类电池普遍面临的枝晶等问题,让电池的寿命更长,历经300次充放电仍然能保持性能稳定。最新研究负责人、美国得克萨斯大学奥斯汀分校材料研究所所长阿鲁姆甘·曼提拉姆教授说:“钠和硫含量丰富,对环境无害,而且成本更低,钠硫电池堪称一种‘梦想电池’。结果表明,新电解液可以防止硫溶解,从而解决了穿梭和枝晶的问题。这使电池的寿命更长,历经300次充放电循环仍表现出稳定的性能。
【关键词】美国,锂电池,钠硫电池
【新 材 料】中科大研制出新型航天器防护材料(2021-12-06)
【摘要】 12月6日,《安徽日报》讯,近日从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士团队研制出一种新型航天器外层防护材料——聚酰亚胺-纳米云母复合膜。这种新材料受天然珍珠母“砖-泥”层状结构的启发,采用了独特的仿生设计,其力学性能和空间极端环境耐受性均得到显著提升,有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料。该成果日前发表于《先进材料》。聚酰亚胺薄膜因其优异的力学性能、绝佳的热稳定性和突出的耐化学性,而成为太空探测器“防护服”的绝佳材料。然而,与其他碳氢聚合物一样,该材料在太空环境中极易受到原子氧攻击,导致物理和力学性能急剧下降。此外,宇宙射线辐射和空间碎片撞击等极端环境也对其稳定性提出严峻的考验。
【关键词】中科大,新型航天器,防护材料
【新 材 料】太阳能有机电池阴极界面修饰材料研究获突破(2021-11-02)
【摘要】 11月2日,《中国科学报》讯,近日,上海应用技术大学化学与环境工程学院青年教师裴素朋在太阳能有机电池阴极界面修饰材料研究方面取得突破性进展,研究成果发表于《美国化学会能源快报》。研究人员将三聚氰胺掺杂到阴极界面材料PFN-Br中,通过优化掺杂比例使器件的开路电压、短路电流、填充因子都得到一定程度的提高。基于PM6:Y6的未掺杂器件效率为16.54%,掺杂0.25%三聚氰胺后,器件效率显著提高至17.44%。同时,该方法具有很好的普适性,在多个体系中均表现出器件性能的显著提升,PM6:BTP-eC9二元器件效率更达到了18.58%。
专家表示,这项研究为进一步提升有机太阳能电池合适的界面层提供了一种简便方法和材料,具有很好的普适性且效果明显,为后续高效率电池器件的制备提供了新的途径。
【关键词】太阳能,有机电池,上海
【新 材 料】中石油丙烯酸催化剂自主技术获奖(2021-11-02)
【摘要】 11月2日,《中国化工报》讯,在近日举行的2020年度甘肃省科学技术(专利)奖励大会上,高空速、高选择性丙烯醛、丙烯酸催化剂的开发及工业应用项目获得2020年度甘肃省科技进步一等奖。该项目由中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心、兰州石化公司、兰州金润宏成石油化工科技有限公司合作开发完成。经过多年攻坚,该中心的科研人员发明了复合活性相缺陷位控制方法,开发出提高丙烯转化活性兼顾高产物选择性的催化剂,使丙烯处理量提升近1/3;打破了传统载体孔结构调整中孔容增大比表面积减小的逻辑关系,实现了催化剂大孔径和活性组分高分散,削弱了单位时间的反应强度,使副产物二氧化碳下降2%;开发了结焦物在线清理技术,破解了列管式固定床底部结焦导致床层阻力攀升的工艺难题,结合自主开发的列管高效耦合支撑构件,可实现结焦区域的在线清理,催化剂寿命由4年延至5年。
【关键词】丙烯酸催化剂,甘肃省,中石油
【新 材 料】太化科源达改进甘脲工艺(2021-10-13)
【摘要】 10月13日,中化新网讯 近日,太化集团有机化工厂科源达公司组织科研力量进行技术攻关,实现了甘脲系列产品工艺优化、提质降耗,提升竞争力的目标。甘脲是四甲氧甲基甘脲的主要原料,是该公司精细化工的主打产品。该公司崔文华创新团队坚持对甘脲产品生产流程进行科学分析测试,反复试验,根据试验结果不断调整生产工艺和组织流程,最终摸索出尿素过量60%精确控制物料反应温度的方法,使成品产出率由原来每批0.75吨提升到1吨以上,每批次增加甘脲产量300千克,在人工、水电气能耗均未增加的情况下,同时增产了四甲氧甲基甘脲和甘脲产品,增加了产品的盈利能力,每批次增加产能300千克,扣除原料成本以外,每批料可增加收入0.6万元。这一优化甘脲生产工艺技术成果获得华阳集团“五小”创新成果奖励。
【关键词】太化科源达 改进 甘脲工艺
【新 材 料】普渡大学研发出最白涂料(2021-10-13)
【摘要】 10月13日,中国化工报讯,近日,普渡大学宣布,其研究人员研发出的白色涂料,被英国吉尼斯世界纪录公司认定为世界上最白的涂料。据了解,该涂料以硫酸钡微粒为主要原料,对太阳光的反射率达98.1%,超过目前市场上销售的白色涂料80%~90%。当其应用于建筑物的墙壁或屋顶时,与周围环境相比,温度升高的可能性较小。预计这种涂料商业化应用进程将加快。
【关键词】普渡大学 最白涂料 吉尼斯世界纪录
【新 材 料】全球第五大聚烯烃生产商出炉(2021-10-13)
【摘要】 10月13日,中国化工报讯,10月4日,塔斯社等俄罗斯媒体报道称,俄罗斯最大的石化公司西布尔和俄罗斯炼油和天然气加工业巨头塔伊夫集团已达成一项资产合并协议。至此,两家公司顺利完成合并,将成为全球第五大聚烯烃和聚烯烃弹性体生产商。塔斯社数据显示,合并后的西布尔和塔伊夫公司的总估值可能达到约268亿美元。据悉,西布尔和塔伊夫在今年4月份即宣布将合并部分资产。两家公司资产合并后,西布尔位于西西伯利亚地区的下卡缅斯克大型石化综合体资产也将纳入联合实体。该综合体建成后预计将可以生产180万吨/年石化品,包括一套60万吨/年石脑油蒸汽裂解装置,生产乙烯和包括C5和重馏分在内的副产品。该工厂还可每年生产80万吨聚烯烃弹性体和45万吨聚烯烃,包括聚乙烯和聚丙烯。此外,该工厂每年还生产30万吨聚苯乙烯。
【关键词】全球第五大 聚烯烃 生产商
【新 材 料】SABIC新建PP复合物产线投产(2021-10-13)
【摘要】 10月13日,中国化工报讯,近日,沙特基础工业公司(SABIC)宣布,该公司已投产其位于比利时根克的新建聚丙烯(PP)复合物生产线,并扩大了该厂PP复合物产能。该公司表示,新建生产线将使用SABIC在德国盖尔森基兴和荷兰赫伦的PP工厂提供的原材料。
SABIC公司PP业务总经理Lada Kurelec称,该投资是SABIC通过先进PP复合物解决方案实现增长战略的一部分。该解决方案旨在满足汽车、家用电器和消费品等客户行业产品轻质化应用需求。此次增加的产能还将提高该生产基地的灵活性,可以在不影响现有复合物产品供应安全的情况下引入创新PP聚合物新技术。
SABIC在比利时根克的第一家PP复合物厂于2010年开始运营,总产能为14万吨/年,2013年增加了第二条生产线。
【关键词】SABIC,PP复合物,产线投产
【新 材 料】上海大学:锆基非晶合金有明显地促进骨愈合能力(2021-10-09)
【摘要】 10月9日,新材料在线网讯,近日,上海大学材料科学与工程学院孙康博士后与上海同仁医院付饶博士、上海华山医院运动医学研究所刘兴旺博士合作,研究了非晶合金在生物领域的应用。相关结果以题为“Osteogenesis and angiogenesis of a bulk metallic glass for biomedical implants”发表在《Bioactive Materials》。非晶合金是一种新型的合金材料,因其综合性能优异获得了生物领域广泛地关注。相比于传统合金材料,锆基非晶合金具有更低的弹性模量,用其充当骨科植入物,可以有效地降低应力屏蔽现象。因此,研究团队引入了一种锆基非晶合金,通过对其进行一系列体外表征、体外细胞及体内动物实验,发现锆基非晶合金具有优异的耐腐蚀性能及细胞相容性能,它能够有效地促进细胞的迁移及细胞的形成。体内影像学、组织学、及免疫荧光学研究成果表明锆基非晶合金具有明显地促进骨愈合能力,且对早期血管的生成具有显著的刺激作用。于此同时,步态分析研究结果展示了,相比于植入纯钛与聚醚醚酮,在体内植入锆基非晶合金的小鼠在恢复过程中疼痛等级更低。本项研究成果不仅为骨科植入领域提供了候选材料,同时促进了非晶合金未来在生物材料领域的科学应用与成果转化。
【关键词】上海大学,锆基非晶合金,骨愈合
【新 材 料】北京化工大学教授由天然甘草酸定制水凝胶,为柔性传感器设计提供...(2021-10-09)
【摘要】 10月9日,新材料在线网讯,北京化工大学教授胡君近日通过天然甘草酸等物质定制水凝胶,为柔性传感器设计提供新灵感,相关论文发表在学术期刊《Chemical Engineering Journal》上。迄今为止,源自水凝胶材料的柔性传感器已广泛应用于可穿戴电子设备领域。通过简单、绿色的方法制备高性能、多功能的水凝胶,以满足人类长期直接接触的各种需求,是紧迫而有前景的。最近,由天然甘草酸(GL)和生物相容性聚乙烯醇(PVA)在水/甘油溶剂中制备了一种可持续的物理双网络水凝胶,具有较高的机械性能、良好的生物相容性、抗冻和抗干燥能力。受GL 还原能力的启发,可以在水凝胶表面原位构建梯度银纳米粒子层,而无需额外的还原剂。它不仅为水凝胶提供了紫外线屏蔽和抗菌作用,而且有效地提高了传感性能。同时实现所需特性使水凝胶能够组装成传感器,以高灵敏度、稳定性和耐用性检测全方位人体运动。得益于可再生原材料、无毒试剂和简便的制备工艺,这项工作为高性能、多功能和可持续性的柔性传感器的设计提供了新的见解和灵感。
【关键词】北京化工大学,天然甘草酸,柔性传感器