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近日，天津大學(xué)趙廣久教授團隊在鈣鈦礦材料的激發(fā)態(tài)化學(xué)機制研究方面取得突破性進展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》（IF: 10.65）上。該團隊首次合成了一種新型非鉛雙鈣鈦礦材料，并調(diào)控晶格畸變，調(diào)控了激發(fā)態(tài)載流子動力學(xué)，從而顯著促進了光致發(fā)光量子產(chǎn)率的提升，對進一步的材料開發(fā)和應(yīng)用有很強的指導(dǎo)意義。 研究背景 在過去的十年中，關(guān)于鈣鈦礦材料的開發(fā)和應(yīng)用一直在光伏電池和發(fā)光領(lǐng)域得到了極大的發(fā)展。鈣鈦礦納米晶體的與其塊狀材料相比，具有許多優(yōu)勢，例如鈣鈦礦納米晶具有高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率，顏色可調(diào)，同時易于大規(guī)模制備柔性器件。因此，鹵化鈣鈦礦納米晶體已成為研究人員的重要研究對象。 不幸的是，鉛的毒性限制了鹵化鉛的進一步應(yīng)用鈣鈦礦納米晶體。最近報道了一些無鉛鈣鈦礦納米晶體的合成，但是其很難構(gòu)造3D的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能不佳。鉛基鈣鈦礦的出色光學(xué)性能NC由獨特的3D鈣鈦礦結(jié)構(gòu)和ns2電子軌道，使其具有優(yōu)異的電荷載流子行為。同時，幾種雙鈣鈦礦納米晶體 3D結(jié)構(gòu)取得了一些進展。但是有兩個問題仍然存在。一種是開發(fā)更新穎的雙納米晶體來配合設(shè)備的應(yīng)用；另一種是使用高精度光譜探索更深層次的激發(fā)態(tài)動力學(xué)。因此，更有效的合成技術(shù)改造和更深刻的載流子動力學(xué)研究是目前最有效的方法，這可提高無鉛鈣鈦礦納米晶體的應(yīng)用前景。 研究基礎(chǔ) 在前期的研究中，團隊在鈣鈦礦光電材料設(shè)計與機理研究方面取得了一系列的原創(chuàng)性成果。前期我們團隊通過離子摻雜誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)變，從非活性相轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚韵啵沟冒l(fā)光效率得到大幅度提高 (Angew. Chemie. Int. Ed. 2019, 58, 11642.) ; 在認識到晶型對發(fā)光調(diào)控的重要影響后，我們進一步地通過離子摻雜控制晶格變形程度進而調(diào)控發(fā)光峰的寬度，可以在實現(xiàn)高發(fā)光效率的同時隨意控制發(fā)光峰寬度的窄化和拓寬(Chem. Eng. J. 2020, 125367; J. Lumin. 2020, 117045; 2D Mater. 2020, 7, 031008.)；最后我們?yōu)榱碎_發(fā)多手段實現(xiàn)構(gòu)象調(diào)控，我們通過引入不同的左右旋手性基團，從而實現(xiàn)手性的傳遞和放大(J. Mater. Chem. C. 2020, 8, 5673. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 17299.)。 研究進展 在這項工作中，趙廣久團隊創(chuàng)新地開發(fā)了高效光致發(fā)光鈉鉍雙鈣鈦礦Cs2NaBiX6（X = Cl，Br）納米晶體。該團隊通過離子摻雜控制晶格畸變，促進自陷態(tài)激子的捕獲，實現(xiàn)了超快的熱載流子弛豫；同時，DFT理論計算分析表明離子摻雜后的晶體的能帶結(jié)構(gòu)從間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋叮龠M了電子空穴的輻射復(fù)合；此外離子摻雜也降低了晶體的體相缺陷，減少了缺陷產(chǎn)生的非輻射復(fù)合。以上三者的貢獻綜合作用從而大幅度促進了光致發(fā)光產(chǎn)率的提升，結(jié)果離子摻雜后的雙鈣鈦礦Cs2NaBiCl6 NCs可顯示約16％的明亮寬帶光致發(fā)光PLQY，高于迄今為止報告的單組分鈣鈦礦發(fā)光材料（2-10％）。我們的研究為未來的新材料的開發(fā)和應(yīng)用提供了指導(dǎo)。

項目成果/簡介:近日，天津大學(xué)趙廣久教授團隊在鈣鈦礦材料的激發(fā)態(tài)化學(xué)機制研究方面取得突破性進展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》（IF: 10.65）上。該團隊首次合成了一種新型非鉛雙鈣鈦礦材料，并調(diào)控晶格畸變，調(diào)控了激發(fā)態(tài)載流子動力學(xué)，從而顯著促進了光致發(fā)光量子產(chǎn)率的提升，對進一步的材料開發(fā)和應(yīng)用有很強的指導(dǎo)意義。 研究背景 在過去的十年中，關(guān)于鈣鈦礦材料的開發(fā)和應(yīng)用一直在光伏電池和發(fā)光領(lǐng)域得到了極大的發(fā)展。鈣鈦礦納米晶體的與其塊狀材料相比，具有許多優(yōu)勢，例如鈣鈦礦納米晶具有高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率，顏色可調(diào)，同時易于大規(guī)模制備柔性器件。因此，鹵化鈣鈦礦納米晶體已成為研究人員的重要研究對象。 不幸的是，鉛的毒性限制了鹵化鉛的進一步應(yīng)用鈣鈦礦納米晶體。最近報道了一些無鉛鈣鈦礦納米晶體的合成，但是其很難構(gòu)造3D的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能不佳。鉛基鈣鈦礦的出色光學(xué)性能NC由獨特的3D鈣鈦礦結(jié)構(gòu)和ns2電子軌道，使其具有優(yōu)異的電荷載流子行為。同時，幾種雙鈣鈦礦納米晶體 3D結(jié)構(gòu)取得了一些進展。但是有兩個問題仍然存在。一種是開發(fā)更新穎的雙納米晶體來配合設(shè)備的應(yīng)用；另一種是使用高精度光譜探索更深層次的激發(fā)態(tài)動力學(xué)。因此，更有效的合成技術(shù)改造和更深刻的載流子動力學(xué)研究是目前最有效的方法，這可提高無鉛鈣鈦礦納米晶體的應(yīng)用前景。 研究基礎(chǔ) 在前期的研究中，團隊在鈣鈦礦光電材料設(shè)計與機理研究方面取得了一系列的原創(chuàng)性成果。前期我們團隊通過離子摻雜誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)變，從非活性相轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚韵啵沟冒l(fā)光效率得到大幅度提高 (Angew. Chemie. Int. Ed. 2019, 58, 11642.) ; 在認識到晶型對發(fā)光調(diào)控的重要影響后，我們進一步地通過離子摻雜控制晶格變形程度進而調(diào)控發(fā)光峰的寬度，可以在實現(xiàn)高發(fā)光效率的同時隨意控制發(fā)光峰寬度的窄化和拓寬(Chem. Eng. J. 2020, 125367; J. Lumin. 2020, 117045; 2D Mater. 2020, 7, 031008.)；最后我們?yōu)榱碎_發(fā)多手段實現(xiàn)構(gòu)象調(diào)控，我們通過引入不同的左右旋手性基團，從而實現(xiàn)手性的傳遞和放大(J. Mater. Chem. C. 2020, 8, 5673. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 17299.)。 研究進展 在這項工作中，趙廣久團隊創(chuàng)新地開發(fā)了高效光致發(fā)光鈉鉍雙鈣鈦礦Cs2NaBiX6（X = Cl，Br）納米晶體。該團隊通過離子摻雜控制晶格畸變，促進自陷態(tài)激子的捕獲，實現(xiàn)了超快的熱載流子弛豫；同時，DFT理論計算分析表明離子摻雜后的晶體的能帶結(jié)構(gòu)從間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋叮龠M了電子空穴的輻射復(fù)合；此外離子摻雜也降低了晶體的體相缺陷，減少了缺陷產(chǎn)生的非輻射復(fù)合。以上三者的貢獻綜合作用從而大幅度促進了光致發(fā)光產(chǎn)率的提升，結(jié)果離子摻雜后的雙鈣鈦礦Cs2NaBiCl6 NCs可顯示約16％的明亮寬帶光致發(fā)光PLQY，高于迄今為止報告的單組分鈣鈦礦發(fā)光材料（2-10％）。我們的研究為未來的新材料的開發(fā)和應(yīng)用提供了指導(dǎo)。

項目成果/簡介:如何快速、有效的提高煤層透氣性，并長時間的保持增透技術(shù)產(chǎn)生的大量裂隙，進而有效的、長時間的提高和保持煤層的高透氣性，是目前煤層氣開采領(lǐng)域的主要研究方向之一。實踐已經(jīng)證明，兩淮礦區(qū)利用地面鉆井的方法預(yù)抽未采動煤層瓦斯的嘗試均未達到預(yù)期效果。因此，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，在兩淮礦區(qū)直接從地面開采未采動煤層瓦斯難以實施。

如何快速、有效的提高煤層透氣性，并長時間的保持增透技術(shù)產(chǎn) 生的大量裂隙，進而有效的、長時間的提高和保持煤層的高透氣性， 是目前煤層氣開采領(lǐng)域的主要研究方向之一。實踐已經(jīng)證明，兩淮礦區(qū)利用地面鉆井的方法預(yù)抽未采動煤層瓦斯的嘗試均未達到預(yù)期效 果。因此，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，在兩淮礦區(qū)直接從地面開采未采動煤 層瓦斯難以實施。

結(jié)構(gòu)特異性醇/酯因其獨特的理化性質(zhì)與生理功能在食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng) 域具有重要的應(yīng)用價值。本項目針對立體特異性芳基醇和位置特異性結(jié)構(gòu)脂質(zhì)為典型代表的高附加值醇/酯，解決其綠色制造過程中關(guān)鍵酶選擇性差，工業(yè)適應(yīng)性弱，表達制備成本高以及催化反應(yīng)效率低的關(guān)鍵技術(shù)難題，開展工業(yè)酶的定向 篩選、功能強化、高效表達及應(yīng)用技術(shù)研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和適合工業(yè)化要求的高選擇性、高活性、高穩(wěn)定性工業(yè)酶（脂肪酶和氧化還原酶）的高效創(chuàng)制及應(yīng)用技術(shù)體系，打破國際技術(shù)壁壘，推動了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步和持續(xù)健康發(fā)展

成果簡介：  基于厭氧生物濾床（AF）的基本運行特征，引入低能耗氣水混合動力，實現(xiàn)載體微流化，加強底物傳質(zhì)過程，顯著提高厭氧生物代謝效率。 以載體類型、載體裝填量、水力條件三因素交叉研究，探索出易于厭氧生物膜形成、高厭氧污泥濃度且載體微流化的高效厭氧反應(yīng)模式。

浙大650千瓦機組在2017年就完成了廠內(nèi)和現(xiàn)場并網(wǎng)發(fā)電試驗。此后，浙大摘箬山島海洋能試驗電站根據(jù)國家需要，數(shù)次騰出650千瓦機組試驗泊位為國內(nèi)包括國電集團（和浙大共同承擔國家自然資源部項目）、哈電集團、杭州江河水電等單位研制的300千瓦樣機提供實海況試驗支撐。其間，650千瓦機組也根據(jù)階段性海試信息優(yōu)化改進。此次疫后“復(fù)工發(fā)電”的改進型650千瓦機組，葉輪結(jié)構(gòu)和工藝進一步優(yōu)化，軸向推力載荷有所減小，防腐防砂抗磨損的性能進一步強化。我國東部沿海是世界上海流能功率密度最大的地區(qū)之一。浙江舟山群島附近水道平均功率密度在每平方米20千瓦以上，開發(fā)環(huán)境和利用條件十分有利。日益成熟的海流能發(fā)電裝備將有效滿足無電、無水、無人島嶼和離島的特殊供電需求，實現(xiàn)就地取能、海能海用。

合成的一種定位三氟甲基取代的高效有機太陽能電池受體材料，該材料可通過H/J聚集的協(xié)同作用形成具有更多電子跳躍傳輸結(jié)點的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可極大改善電荷在分子間的傳輸，大幅提高器件性能。

該項研究中，課題組以商品化可得的苯乙烯、芳基硼酸以及制備簡便的甲基硫代磺酸酯為原料成功制取了2,2-二芳基乙基砜類衍生物。采用甲基硫代磺酸酯作為砜基自由基的來源，除了具有原料制備簡便，無需柱層析分離純化，原子經(jīng)濟性較好等優(yōu)勢，還可以巧妙地抑制芳基磺酰基自由基與芳基硼酸之間的兩組分副反應(yīng)，順利實現(xiàn)了2,2-二芳基乙基砜類化合物的高效制備。另外，該體系

具有重要的應(yīng)用價值。本項目針對立體特異性芳基醇和位置特異性結(jié)構(gòu)脂質(zhì)為 典型代表的高附加值醇/酯，解決其綠色制造過程中關(guān)鍵酶選擇性差，工業(yè)適應(yīng) 性弱，表達制備成本高以及催化反應(yīng)效率低的關(guān)鍵技術(shù)難題，開展工業(yè)酶的定向篩選、功能強化、高效表達及應(yīng)用技術(shù)研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和適合工業(yè)化要求的高選擇性、高活性、高穩(wěn)定性工業(yè)酶（脂肪酶和氧化還原酶）的高效創(chuàng)制及應(yīng)用技術(shù)體系，打破國際技術(shù)壁壘，推動了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步和持續(xù)健康發(fā)展。