
2023-07-16
高分辨X射線成像技術(shù)已成為生物科學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域納米尺度結(jié)構(gòu)表征的重要手段。因此,各大同步輻射裝置均建有高分辨X射線成像實(shí)驗(yàn)站,實(shí)現(xiàn)全場或掃描X射線透射顯微成像以及疊層相干衍射成像等實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),而這些成像技術(shù)均需要波帶片對X射線聚焦或成像。用于X射線成像技術(shù)的波帶片是一種大高寬比的微納結(jié)構(gòu),對微納加工技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)。目前,這種波帶片只有美國、瑞士和加拿大等國家少數(shù)幾家公司可以制作,國內(nèi)同...
2023-07-16
水系鋅離子電池(ZIBs)憑借安全、無毒以及較高的理論容量,已經(jīng)成為最具潛力的可持續(xù)儲(chǔ)能技術(shù)之一。在眾多ZIBs電極材料中,層狀釩氧化物具有晶體結(jié)構(gòu)可調(diào)、容量高等特點(diǎn),是現(xiàn)階段廣泛研究的正極材料?;陔x子或分子預(yù)插層策略可以有效解決正極材料的晶格空間不足、電子傳導(dǎo)性低等問題,從而進(jìn)一步提升電池性能。然而,目前對插層型正極材料的研究多關(guān)注于層間空間膨脹對容量的貢獻(xiàn)。因此,發(fā)展先進(jìn)的原位表征技術(shù),從原子...
2023-07-16
傳統(tǒng)甲醇蒸汽重整制氫需要中等的溫度和壓力(例如200-350℃和20-50 bar),導(dǎo)致高資本成本和高二氧化碳排放。盡管人們對甲醇重整的研究已經(jīng)付出了巨大的努力,但現(xiàn)有的大多數(shù)案例都集中在以H2為唯一目標(biāo)產(chǎn)物的半還原反應(yīng)上,而忽略了其它含碳的半氧化反應(yīng)產(chǎn)物。因此,在中等條件下實(shí)現(xiàn)甲醇選擇性脫氫除還原產(chǎn)物H2外,還能產(chǎn)生高選擇性甲醛仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。光催化提供了一種在非常溫和的條件下驅(qū)動(dòng)化學(xué)轉(zhuǎn)化的清潔和可持續(xù)的方法...
2023-07-16
Haber-Bosch合成氨工藝約占全球能源需求的2%,并導(dǎo)致1.44%的全球CO2排放,而約80%的合成氨通過Bosch-Mciser工藝用于尿素合成?;拭芗娃r(nóng)業(yè)和工業(yè)排放導(dǎo)致硝酸鹽污染物日益積累,嚴(yán)重威脅著人類健康和環(huán)境。盡管通過可再生電力驅(qū)動(dòng)的電催化還原反應(yīng)可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨,但工業(yè)過程仍需將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為尿素。利用二氧化碳和硝酸鹽之間的電催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)合成尿素,為減少工業(yè)尿素生產(chǎn)的環(huán)境影響和提高各種工業(yè)過程中廢棄物...
2023-07-16
過氧化氫(H2O2)、烷基過氧化物和羰基過氧化物是低溫燃燒的關(guān)鍵鏈分支中間體,控制點(diǎn)火過程。
過氧化氫(H2O2)、烷基過氧化物和羰基過氧化物是低溫燃燒的關(guān)鍵鏈分支中間體,控制點(diǎn)火過程。從2010年開始,合肥光源、美國先進(jìn)光源、瑞士光源、法國SOLEIL光源相繼發(fā)展了基于同步輻射光電離質(zhì)譜技術(shù)的低溫燃燒研究平臺,在一系列燃料的低溫燃燒中測量到H2O2、烷基過氧化物、羰基過氧化物、以及更加復(fù)雜的過氧化物的生成,驗(yàn)證和發(fā)展了低溫燃燒的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)[Proc. Natl. Acad. Sci. 114, 13102 (2017);Prog. Energ. Combust. Sc...
2023-06-08
超原子是表現(xiàn)出單個(gè)原子的某些性質(zhì)的原子團(tuán)簇,當(dāng)通過非共價(jià)鍵結(jié)合而排列成晶體時(shí),它們可以組裝成納米結(jié)構(gòu)。非共價(jià)鍵結(jié)合的內(nèi)聚能較低,使得該材料更容易被切割。目前尚不清楚超原子之間被抑制的電子相互作用是否導(dǎo)致減弱的內(nèi)聚能,這類材料中奇異的電子行為也是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。中國人民大學(xué)物理學(xué)系的程志海教授課題組、季威課題組、王善才課題組以及中國科學(xué)院物理研究所郭建剛課題組組成合作團(tuán)隊(duì),對一種新型超原子晶體Au6...
2023-06-08
一維電子系統(tǒng)是典型的非費(fèi)米液體系統(tǒng),不能用朗道的費(fèi)米液體理論來描述,通常會(huì)表現(xiàn)出自旋電荷分離和冪律物理行為等奇異的現(xiàn)象。拉庭格液體(Luttinger liquid,簡寫為LL)概念可以描述一維費(fèi)米子系統(tǒng),但它被認(rèn)為與二維和三維量子材料中的諸多現(xiàn)象相關(guān),包括銅氧化物高溫超導(dǎo)體的正常狀態(tài)、非常規(guī)金屬和量子臨界中的各種異常的物理行為,涉及量子材料中許多懸而未決的謎團(tuán)。當(dāng)不同方向的一維鏈在交叉排列時(shí),可以實(shí)現(xiàn)二維的體...
2023-06-08
鐵電材料具有非中心對稱的晶體結(jié)構(gòu)并且能夠產(chǎn)生自發(fā)極化。一般來說,鐵電性存在于絕緣體或者半導(dǎo)體中,由于自由電子的屏蔽效應(yīng),在金屬中不存在鐵電性。在上世紀(jì)六十年代,Anderson和Blount提出在反演不對稱晶體結(jié)構(gòu)的金屬體系中可能存在鐵電金屬,此后研究人員不斷嘗試探索金屬體系中的鐵電性,但一直以來對具有鐵電性的金屬材料仍發(fā)掘較少,缺少有突破性的研究成果。
鐵電材料具有非中心對稱的晶體結(jié)構(gòu)并且能夠產(chǎn)生自發(fā)極化。一般來說,鐵電性存在于絕緣體或者半導(dǎo)體中,由于自由電子的屏蔽效應(yīng),在金屬中不存在鐵電性。在上世紀(jì)六十年代,Anderson和Blount提出在反演不對稱晶體結(jié)構(gòu)的金屬體系中可能存在鐵電金屬,此后研究人員不斷嘗試探索金屬體系中的鐵電性,但一直以來對具有鐵電性的金屬材料仍發(fā)掘較少,缺少有突破性的研究成果。拓?fù)浒虢饘偈且环N無能隙電子態(tài)的材料,可以分為狄拉克半金...
2023-06-04
Kagome晶格因其結(jié)構(gòu)的特殊性,電子會(huì)發(fā)生布洛赫波函數(shù)的相消干涉,進(jìn)而導(dǎo)致幾近無色散的平帶。在平帶中,電子態(tài)高度簡并且無色散,電子有效質(zhì)量非常大。在理想平帶中,電子動(dòng)能淬滅,電子間的庫侖相互作用占主導(dǎo)地位。
Kagome晶格因其結(jié)構(gòu)的特殊性,電子會(huì)發(fā)生布洛赫波函數(shù)的相消干涉,進(jìn)而導(dǎo)致幾近無色散的平帶。在平帶中,電子態(tài)高度簡并且無色散,電子有效質(zhì)量非常大。在理想平帶中,電子動(dòng)能淬滅,電子間的庫侖相互作用占主導(dǎo)地位。CoSn是順磁性Kagome晶體,具有準(zhǔn)二維結(jié)構(gòu),且沒有長程磁有序。它是探索Kagome系統(tǒng)中奇異電子行為的的理想平臺。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的李林教授、吳濤教授和曾長淦教授等利用國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室BL13U角分辨光電子能...
2023-05-23
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張曉東教授、謝毅教授團(tuán)隊(duì)與葉邦角教授團(tuán)隊(duì)合作,以氧化鈰作為模型催化劑,報(bào)道了一種基于表面空位簇介導(dǎo)的受阻路易斯酸堿對(FLP)設(shè)計(jì),并將其應(yīng)用在CO2化學(xué)轉(zhuǎn)化直接合成DMC反應(yīng)中,實(shí)現(xiàn)了100%原子經(jīng)濟(jì)的高效催化反應(yīng)活性。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張曉東教授、謝毅教授團(tuán)隊(duì)與葉邦角教授團(tuán)隊(duì)合作,以氧化鈰作為模型催化劑,報(bào)道了一種基于表面空位簇介導(dǎo)的受阻路易斯酸堿對(FLP)設(shè)計(jì),并將其應(yīng)用在CO2化學(xué)轉(zhuǎn)化直接合成DMC反應(yīng)中,實(shí)現(xiàn)了100%原子經(jīng)濟(jì)的高效催化反應(yīng)活性。利用過量排放的CO2制備高附加值多碳化合物,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“雙碳”路徑的綠色、可行方案,也引起了研究者的廣泛關(guān)注。在各種反應(yīng)路徑中,通過CO2與甲醇直接耦合制備具有重要工業(yè)價(jià)值和廣...
2023-03-19
新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的全球大流行已對人類健康和世界經(jīng)濟(jì)造成了巨大打擊。隨著新型變異株病毒接連出現(xiàn),研發(fā)高效且廣譜抗新冠突變病毒藥物迫在眉睫。中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心、中國科學(xué)院高能物理研究所、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所等單位科研人員基于新冠病毒的宿主侵染機(jī)制和“納米蛋白冠”的原理和性質(zhì),合作研發(fā)了銅銦磷硫二維納米材料(CIPS),該納米材料可選擇性高效結(jié)合新冠病毒以及4種VOC變異株(Alpha、Beta、Delta、Omicron)的刺突蛋白(S蛋白),進(jìn)而阻斷新冠病毒S蛋白與宿主細(xì)胞受體蛋白ACE2的識別和結(jié)合,從而高效地抑制病毒侵染宿主細(xì)胞。
新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的全球大流行已對人類健康和世界經(jīng)濟(jì)造成了巨大打擊。隨著新型變異株病毒接連出現(xiàn),研發(fā)高效且廣譜抗新冠突變病毒藥物迫在眉睫。中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心、中國科學(xué)院高能物理研究所、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所等單位科研人員基于新冠病毒的宿主侵染機(jī)制和“納米蛋白冠”的原理和性質(zhì),合作研發(fā)了銅銦磷硫二維納米材料(CIPS),該納米材料可選擇性高效結(jié)合新冠...
2023-03-19
隨著頁巖氣和可燃冰的開發(fā)和“雙碳目標(biāo)”的提出,甲烷作為碳資源的可能性越來越大,但將甲烷高活性和高選擇性轉(zhuǎn)化為高值化學(xué)品是多相催化中的長期挑戰(zhàn)。近期,光催化表現(xiàn)出巨大的潛力。雙氧水是光催化甲烷液相氧化制高值化學(xué)品常用的氧化劑,其與光生電子反應(yīng)生成羥基自由基或過氧化氫自由基是有效的活化方式,但同時(shí)存在其與光生空穴反應(yīng)生成水和氧氣的副反應(yīng),極大降低了雙氧水的利用效率?;诖?,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材...
2023-03-19
隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展,鐵磁材料薄膜被廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)器中。其中通過對電子自旋屬性的調(diào)控將邏輯運(yùn)算和高密度信息存儲(chǔ)相結(jié)合,是電子信息領(lǐng)域的重大關(guān)鍵技術(shù)。然而,傳統(tǒng)的電流驅(qū)動(dòng)自旋翻轉(zhuǎn)不可避免地存在高溫發(fā)熱問題,限制了器件制備的微型化與性能的穩(wěn)定性。時(shí)至今日,盡管電壓調(diào)控磁各向異性技術(shù)(VCMA)得到了快速發(fā)展,但仍存在一些問題,比如高工作電壓、壓電材料難以集成化以及存在界面化學(xué)腐蝕等。由此可見,尋找新...
2023-03-19
異質(zhì)結(jié)界面是由化學(xué)組份不相同的材料通過化學(xué)鍵構(gòu)成的。在具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物中,共頂點(diǎn)的氧八面體是通過金屬離子與氧離子之間化學(xué)鍵連接構(gòu)成了整個(gè)氧化物界面的骨架,同時(shí)也為氧化物界面物性的調(diào)控提供了得天獨(dú)厚的條件。過去十多年,研究者們已經(jīng)熟練掌握了通過襯底傳遞的失配應(yīng)力、薄膜厚度引起的晶格弛豫應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)對稱性不同的剪切應(yīng)力等調(diào)控氧化物界面的物性??茖W(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到界面處發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移、軌...
2023-03-19
金屬磷化物具有良好的導(dǎo)電性能、較高的電催化活性,可被用于調(diào)控鋰硫電池的電化學(xué)反應(yīng)過程。然而,金屬磷化物的電催化活性仍具有提升空間,且相關(guān)作用機(jī)制仍需探索,這對鋰硫電池電化學(xué)反應(yīng)的合理化具有重要的學(xué)術(shù)研究價(jià)值。近日,西南科技大學(xué)的宋英澤教授團(tuán)隊(duì)以三元金屬類普魯士藍(lán)(FCN-PBA)為前驅(qū)體分別制備鐵鈷鎳三元金屬磷化物和氧化物修飾的碳納米球電催化劑(FCNP和FCNO)。其中三元金屬磷化物FCNP具有豐富的極性和優(yōu)異...