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近日，由南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院、省部共建有機(jī)電子與信息顯示國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地黃維院士、新加坡國(guó)立大學(xué)化學(xué)系劉小鋼教授（教育部長(zhǎng)江講座教授）以及福州大學(xué)楊黃浩教授帶領(lǐng)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了一類含有銫和鉛重原子成分的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體，在X射線閃爍體研究領(lǐng)域取得突破性的重大進(jìn)展。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然》雜志。 　　X射線成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、國(guó)防工業(yè)、核技術(shù)和輻射安全檢測(cè)等重要領(lǐng)域，X射線技術(shù)應(yīng)用中的核心器件是閃爍體材料，它可將高能X光子轉(zhuǎn)化為低能量的可見(jiàn)光，以實(shí)現(xiàn)X射線檢測(cè)與成像，常用于輻射探測(cè)和安全防護(hù)。但是，目前絕大多數(shù)的閃爍體材料在高溫條件下煅燒合成，不僅價(jià)格昂貴，而且對(duì)X射線光子能量的轉(zhuǎn)化效率有限，同時(shí)其輻射發(fā)光波長(zhǎng)也不易調(diào)控，此次黃維院士團(tuán)隊(duì)的新發(fā)現(xiàn)使解決X射線檢測(cè)與成像技術(shù)中這一技術(shù)難題成為可能。 　　相較于傳統(tǒng)閃爍體，基于全無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米晶制備而成的新型閃爍體在可見(jiàn)光區(qū)可調(diào)諧，對(duì)X射線具有非常高效的輻射發(fā)光響應(yīng)，不僅實(shí)現(xiàn)了基于該新型閃爍體的彩色輻射發(fā)光顯示，還證實(shí)了該納米材料在超靈敏X射線檢測(cè)和高分辨X射線成像技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)表明銫和鉛重原子成分能夠使閃爍體具有較強(qiáng)的X射線吸收能力、高效的三重態(tài)發(fā)光特征、可調(diào)控的電子能級(jí)結(jié)構(gòu)以及較快的輻射發(fā)光速率。利用該類無(wú)機(jī)材料的本征特性以及簡(jiǎn)易廉價(jià)的納米合成技術(shù)，黃維院士團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)X射線光子的高效轉(zhuǎn)化和發(fā)光顏色的精細(xì)調(diào)控，為多彩輻射發(fā)光顯示技術(shù)和超靈敏X射線檢測(cè)與成像技術(shù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，新型閃爍體的發(fā)現(xiàn)為制備大面積柔性閃爍體膜提供了可能性，可極大地提高X射線檢測(cè)與成像靈敏度，降低X射線在醫(yī)學(xué)診斷和X光機(jī)安全檢查等方面的輻射使用劑量，使得基于X光的應(yīng)用更加安全。 　　該研究成果對(duì)X射線閃爍體材料的發(fā)展與應(yīng)用具有極為重要的科學(xué)意義，為實(shí)現(xiàn)閃爍體材料的性能調(diào)控提供了全新思路和途徑。這類鈣鈦礦納米晶閃爍體的出現(xiàn)，不僅能夠大大促進(jìn)X射線檢測(cè)技術(shù)與成像原理在醫(yī)學(xué)成像、國(guó)防工業(yè)、安全檢查和高能物理研究等眾多傳統(tǒng)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也在基于納米發(fā)光材料的新興領(lǐng)域如光動(dòng)力療法具有廣闊的應(yīng)用前景。 　　相關(guān)研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”為題于8月27日于Nature雜志在線發(fā)表，我校信息材料與納米技術(shù)研究院黃維院士為本論文的共同通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家重大科學(xué)研究（973）計(jì)劃（2015CB932200 鈣鈦礦型太陽(yáng)電池的基礎(chǔ)研究）和國(guó)家自然科學(xué)基金（21635002, 21471109, 21210001、21405143）的支持。 　　據(jù)悉，2014年以來(lái)，黃維院士領(lǐng)銜的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)已相繼在《自然》（Nature）《自然•材料》（Nature Materials）《自然•納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）《自然•光子學(xué)》（Nature Photonics）和《自然•通訊》（Nature Communications）等國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表一系列重要學(xué)術(shù)成果。此次發(fā)現(xiàn)的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體實(shí)現(xiàn)多彩輻射發(fā)光和超靈敏X射線檢測(cè)，是該團(tuán)隊(duì)在Nature系列期刊上的又一佳作，標(biāo)志著該團(tuán)隊(duì)在高端人才引育、科研成果體現(xiàn)、交叉學(xué)科建設(shè)和國(guó)際交流合作等方面取得突出成效，同時(shí)，進(jìn)一步夯實(shí)了南京郵電大學(xué)建設(shè)世界一流學(xué)科的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。

1. 成果簡(jiǎn)介預(yù)制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一種主要成形工藝。傳統(tǒng)的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導(dǎo)率較低，鋁合金導(dǎo)熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優(yōu)勢(shì)是迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去，避免機(jī)油焦化，從而顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率（功率密度）。過(guò)共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、熱導(dǎo)率高、高溫性能好等特點(diǎn)，是制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的理想材料。圖 1 擠壓鑄造件              圖 2 機(jī)加工后零件                 圖 3 初生硅和共晶硅分布 采用常規(guī)鑄造方法成形過(guò)共晶鋁硅合金，疏松傾向大，強(qiáng)度和韌性低，而且顯微組織中初生硅的尺寸難以控制。擠壓鑄造是液態(tài)金屬在較高外加壓力（百兆帕）作用下凝固成形的一種先進(jìn)鑄造工藝，鑄件在低速下充型，高壓下凝固，內(nèi)部致密，組織細(xì)小，并能通過(guò)熱處理強(qiáng)化。 清華大學(xué)成功開(kāi)發(fā)了過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)，具有非常好的發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。2 應(yīng)用說(shuō)明采用鋁合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套甚至全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是國(guó)外主要汽車企業(yè)開(kāi)發(fā)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關(guān)產(chǎn)品，但由于工序多、流程長(zhǎng)造成生產(chǎn)率低、成本高。清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)具有短流程、近凈成形、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，目前正在與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作，進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)與應(yīng)用。 申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利 1 項(xiàng)。3 效益分析缸套作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中的一個(gè)重要配件，其用量大，產(chǎn)品和技術(shù)相對(duì)獨(dú)立，原材料充足，設(shè)備投資小，適于中小企業(yè)給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套，特別是適合于已經(jīng)在給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套鋁合金活塞等部件的企業(yè)發(fā)展這一技術(shù)和產(chǎn)品，易于在現(xiàn)有客戶渠道基礎(chǔ)上豐富產(chǎn)品種類，同時(shí)較高的技術(shù)含量可以避免被簡(jiǎn)單模仿和惡性競(jìng)爭(zhēng)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種油溶性Ｍｎ摻雜ＣｓＰｂ（Ｃｌ／Ｂｒ）３雙發(fā)射納米晶及其制備方法，其具體制備步驟包括：（１）微乳法合成全無(wú)機(jī)ＣｓＰｂＢｒ３鈣鈦礦納米晶前驅(qū)體；（２）鹵素離子交換輔助的Ｍｎ?ｔｏ?Ｐｂ的離子交換。該制備方法是在室溫下進(jìn)行，過(guò)程簡(jiǎn)單、容易操作、原料供給方便、原料價(jià)格低廉，在一般的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室均能完成，易于推廣；所制備的Ｍｎ摻雜ＣｓＰｂ（Ｃｌ／Ｂｒ）３納米晶，具有來(lái)自鈣鈦礦本征發(fā)射和Ｍｎ離子發(fā)射兩個(gè)發(fā)射峰；該制備方法獲得的Ｍｎ摻雜ＣｓＰｂ（Ｃｌ／Ｂｒ）３雙發(fā)射納米晶不僅具有高的５６％熒光量子產(chǎn)

小試階段/n樹(shù)脂基復(fù)合材料是以有機(jī)高分子材料為基體、高性能連續(xù)纖維為增強(qiáng)材料通過(guò)復(fù)合工藝制備而成的具有明顯優(yōu)于原組分性能的一類新型材料。但樹(shù)脂具有脆性，其復(fù)合材料一般要引入具有一維特征的增強(qiáng)相，如纖維、晶須和納米管等。這種增強(qiáng)相有兩種引入方式：一種是外加引入，另外一種是原位生成。往樹(shù)脂基體中單獨(dú)添加碳晶須、碳納米管或氧化鋁晶須等一維增強(qiáng)相時(shí)，材料的性能在一定程度上有提高，但增強(qiáng)相在樹(shù)脂解題中的分散問(wèn)題沒(méi)有解決；在樹(shù)脂基體中原位生成碳納米管等一維增強(qiáng)相時(shí)，有助于常溫性能的改善，但是僅有碳納米管的存在，

1. 成果簡(jiǎn)介預(yù)制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一種主要成形工藝。傳統(tǒng)的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導(dǎo)率較低，鋁合金導(dǎo)熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優(yōu)勢(shì)是迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去，避免機(jī)油焦化，從而顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率（功率密度）。過(guò)共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、熱導(dǎo)率高、高溫性能好等特點(diǎn)，是制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的理想材料。??2 應(yīng)用說(shuō)明采用鋁合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套甚至全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是國(guó)外主要汽車企業(yè)開(kāi)發(fā)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關(guān)產(chǎn)品，但由于工序多、流程長(zhǎng)造成生產(chǎn)率低、成本高。清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)具有短流程、近凈成形、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，目前正在與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作，進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)與應(yīng)用。 申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利 1 項(xiàng)。3 效益分析缸套作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中的一個(gè)重要配件，其用量大，產(chǎn)品和技術(shù)相對(duì)獨(dú)立，原材料充足，設(shè)備投資小，適于中小企業(yè)給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套，特別是適合于已經(jīng)在給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套鋁合金活塞等部件的企業(yè)發(fā)展這一技術(shù)和產(chǎn)品，易于在現(xiàn)有客戶渠道基礎(chǔ)上豐富產(chǎn)品種類，同時(shí)較高的技術(shù)含量可以避免被簡(jiǎn)單模仿和惡性競(jìng)爭(zhēng)。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開(kāi)發(fā)。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造。

本發(fā)明涉及一種形貌控制合成鏈珠狀一維碳化硅納米晶須的方法，所采取的技術(shù)方案 是：將清洗干燥后的木粉或竹粉 100～200g，于真空爐中在 500～700℃下碳化 1～2h 得到生 物質(zhì)炭粉；將生物質(zhì)炭粉和 SiO2 凝膠按 C/Si 摩爾比為 1∶1.5～3.0 機(jī)械混合均勻，得到預(yù) 混料；在純氮?dú)獗Ｗo(hù)下將所述預(yù)混料升溫到 1450-1600℃，保溫 1～4h。保溫時(shí)間結(jié)束后， 以 5～20℃/min 的降溫速率降溫到 800℃，然后關(guān)掉加熱電源，自然冷卻。本發(fā)明合成的一 維碳化硅納米晶須為鏈珠狀，晶須長(zhǎng)徑比大；合成工藝簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單。 

基于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)概念，首次通過(guò)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉熔融鹽法合成一系列 鉭酸鈣基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)了兩元及多元半導(dǎo)體復(fù)合物組分及其含量 可通過(guò)改變前驅(qū)物比例簡(jiǎn)單調(diào)控，證明該異質(zhì)結(jié)復(fù)合物晶相，組分變化與光催化 制氫性能有著密切關(guān)系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質(zhì)結(jié)形成促進(jìn)光生電荷有效分離機(jī)制，極大地提高光催化制氫性能。

對(duì)四種典型的晶種成核過(guò)程進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究了其水解成核機(jī)理，探索酸度值等成核環(huán)境對(duì)晶種特性的影響機(jī)制

本發(fā)明涉及一種形貌控制合成鏈珠狀一維碳化硅納米晶須的方法，所采取的技術(shù)方案是：將清洗干燥后的木粉或竹粉 100～200g，于真空爐中在 500～700℃下碳化 1～2h 得到生物質(zhì)炭粉；將生物質(zhì)炭粉和 SiO2 凝膠按 C/Si 摩爾比為 1∶1.5～3.0 機(jī)械混合均勻，得到預(yù)混料；在純氮?dú)獗Ｗo(hù)下將所述預(yù)混料升溫到 1450-1600℃，保溫 1～4h。保溫時(shí)間結(jié)束后，以 5～20℃/min 的降溫速率降溫到 800℃，然后關(guān)掉加熱電源，自然冷卻。本發(fā)明合成的一維碳化硅納米晶須為鏈珠狀，晶須長(zhǎng)徑比大；合成工藝簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單。

本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)中間載金有效提高分枝結(jié)構(gòu)二氧化鈦納米線薄膜光催化活性的方法，包括如下步驟：在雙氧水溶液中加入硝酸和三聚氰胺，得反應(yīng)液Ⅰ；將金屬鈦板浸沒(méi)于反應(yīng)液Ⅰ中，反應(yīng)12~72小時(shí)；取出金屬鈦片，用去離子水清洗，干燥，熱處理0.5~5小時(shí)；在去離子水中添加氯金酸和甲醇，得反應(yīng)液Ⅱ；將熱處理后的金屬鈦片浸沒(méi)于反應(yīng)液Ⅱ中，通過(guò)紫外光照射后，再浸沒(méi)于硫酸溶液中，反應(yīng)12~72小時(shí)，用去離子水清洗、干燥，獲得分枝結(jié)構(gòu)二氧化鈦納米線薄膜。本發(fā)明采用中間載金的方法，有效增加了納米金顆粒與二氧化鈦接觸面積，顯著提高了薄膜的光催化活性。