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新型稀土鎳基儲氫合金(AB5)電極材料及其制備方法
小型鎳氫電池已產業化、商品化，大容量鎳氫電池是當前電動車輛主選動力電池之一。目前國內外生產鎳氫電池的負極材料，基本采用混合稀土鎳基儲氫合金(MmB5， Mm為混合稀土金屬，B為Ni、Co、Mn、Al等金屬)。 南開大學課題組首次制備了含堿金屬鋰（Li）新組分儲氫合金[MmB5（Li）]，提高了電池負極電催化活性和延長電池壽命，并獲得中、美、歐發明專利（ZL 92100029.4； US 5,242,656； EP 0554617B1）。同時
南開大學
2021-04-14
中國科大實現硅基量子芯片中自旋軌道耦合強度的高效調控
郭國平教授、李海歐教授等人與中科院物理所張建軍研究員、紐約州立大學布法羅分校胡學東教授以及本源量子計算有限公司合作，在硅基鍺空穴量子點中實現了自旋軌道耦合強度的高效調控，為該體系實現自旋軌道開關以及提升自旋量子比特的品質提供了重要的指導意義。
中國科學技術大學
2022-06-02
鈷鎳基配位聚合物的構筑及電催化析氫性能研究
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
祝渙鈞
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
吳凌志
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
鄭毅
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
王梓
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
覃玲
化學與化工學院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及應用研究
四、項目簡介
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。
本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。
項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環穩定性。
項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。
合肥工業大學
2022-07-27
一種骨髓間充質干細胞體外培養基及其應用
本發明提供了一種增強骨髓間充質干細胞移植后生存能力和血管新生能力的細胞體外培養基及處理方法，所述的培養基由常規細胞培養基中加入終濃度為500～2000μmol/L的DMOG制得；所述方法包括：將經傳代培養穩定的骨髓間充質干細胞置于DMOG終濃度500～2000μmol/L的細胞培養基中，培養24～36小時，獲得處理后的骨髓間充質干細胞用于細胞移植。本發明的有益效果主要體現在：通過DMOG預處理，可有效提高人骨髓間充質干細胞的生存能力和管腔形成能力，能提高人骨髓間充質干細胞移植修復組織損傷的療效。
浙江大學
2021-04-13
糖蜜基催化劑及其的制備方法和在合成生物柴油中的應用
本發明公開一種糖蜜基生物質磺化碳催化劑的制備方法，包括將固體糖蜜與氫氧化鈉研磨混合后，于惰性氣氛下，在500℃~650℃煅燒，得到活性炭，之后與濃硫酸進行磺化反應，得到所述催化劑。本本發明以制糖工業的副產品糖蜜為原料，碳源來源豐富且廉價易得、工藝簡單，催化劑具有較高比表面積和轉化率，可以使副產物高值化利用，具有一定的工業化實用價值。
南京工業大學
2021-01-12
蛋黃殼結構的鈷基納米酶及其在汞離子檢測中的應用
本發明屬于污染物檢測技術領域，涉及一種蛋黃殼結構的鈷基納米酶及其在汞離子檢測中的應用。將六水合硝酸鈷和十六烷基三甲基溴化銨加入水中并混合均勻；與2?甲基咪唑溶液混合攪拌反應，制得ZIF?67立方體。加入乙醇中并混合均勻，與多元含氧酸的水溶液混合均勻，然后進行攪拌反應，制得ZIF?67/PTA。加入乙醇溶液中并混合均勻，隨后加入氯金酸溶液和硼氫化鈉溶液，然后進行攪拌反應，制得ZIF?67/PTA/Au。本發明所合成的材料具有蛋黃殼納米立方體的介孔結構，原材料價格廉價，性能穩定，適合大批量合成。可實現對Hg²?的可視化檢測。
南京工業大學
2021-01-12
全斷面隧道掘進裝備載荷建模與數字化設計關鍵技術及應用
"本項目屬工程裝備設計制造技術領域。我國是地下施工最多，全斷面隧道掘進裝備需求量最大和發展速度最快的國家。由于引進裝備不適應我國復雜多變的地質情況，導致可靠性差，嚴重影響施工效率與效益，因此亟需發展相關設計技術并自主研制。掘進裝備的關鍵核心部件是刀盤，缺少地質適應性好與可靠性高的刀盤設計技術是困擾掘進裝備自主研制的瓶頸問題。項目組圍繞國家重大隧道工程需求，攻克了刀盤地質適應性與高可靠性設計關鍵技術，促進了我國掘進裝備自主設計能力跨越式發展。 本項目技術發明一為提出了廣譜地質適應性掘進載荷建模新理論。創建了掘進裝備總載荷預測模型，突破了現有建模理論僅適用于單一地質的局限性，降低了總載荷預測誤差，為刀盤地質適應性與高可靠性設計提供了載荷條件；本項目技術創新二為發明了軟土類刀盤地質適應性設計新技術。建立了掘進裝備刀盤高精度參數化建模新方法，實現了復雜地質條件下掘進過程全物理仿真及刀盤結構強度優化設計，突破了刀盤輕量化設計關鍵技術，降低了設計制造成本；本項目技術創新三為發明了硬巖類刀盤高可靠性設計新技術。提出了隨機動態載荷作用下刀盤強度設計方法“
天津大學
2021-04-10
4HQL-2 型挖拔組合式全喂入花生聯合收獲機
該機能一次完成挖掘、去土、輸送、摘果、分離、清選、集箱 等作業，極大地提高了勞動生產率。該機在挖掘、夾持、輸送、去土、摘果等 關鍵技術均采用課題組研制的最新科技成果，樣機性能已通過農業部農業機械 試驗鑒定總站檢驗，主要技術參數和技術經濟指標達到國家標準要求。本機適 用于我國所有花生壟作地區的收獲。經各花生主產區田間試驗表明每機平均作 業效率 1.8 畝/小時左右，比人工作業效率提高 25 倍以上；摘果率≥97%、總損 失率＜3.5%。該機結構相對簡單，制造成本僅 7.5 萬元左右，應用技術要求不 高，因此該機有著極為廣闊的推廣應用前景。
青島農業大學
2021-04-11
用于修復全層皮膚缺損的絲素/海藻酸鈉可降解生物活性雙層支架材料
研發階段/n該成果成功制備了SF/SA復合雙層結構支架材料，其在拉伸斷裂強度明顯增加，SF/SA50/50多孔材料的增加幅度最大，由單層材料時的48±7KPa提高到598±69KPa，增加了一個數量級，同時雙層材料的形變量大幅度增加，雙層材料的豎切面可形成定向大孔，橫切面孔洞分布均勻，孔徑在100~120 μm之間，薄膜與多孔材料之間緊密結合，增強了支架材料的力學性能。
通過對不同實驗組全層皮膚缺損修復過程的觀察和評價，結果表明，雙層支架組修復效果最好，其修復的皮膚組織抗拉強度為1.29
武漢理工大學
2021-01-12
天然二倍半萜類化合物Astellatol的首次全合成
成功設計并完成了該分子的首次全合成工作。該工作的關鍵步驟包括一個分子內的Pauson-Khand反應、一個二碘化釤介導的還原1,6-自由基加成反應和一個創新的大位阻反式六氫茚滿構建策略。 該路線首先從已知手性合成子6（從長葉薄荷酮 (+)-pulegone兩步轉化得到）出發，經由烷基化、聯烯鋰進攻、RCM關環和底物控制的立體選擇性氫化，順利得到含有四個手性中心的5/7并環化合物5，再經過幾步簡單的轉化就順利地構建出了前體4。 受楊震教授、龔建賢教授和藍宇教授2015年發表的Retigeranic Acid重要研究工作啟發（Chem. Eur. J. 2015, 21, 12596），化合物4的Pauson-Khand反應順利地得到了含有六氫茚骨架的化合物15，單晶衍射顯示各手性中心也正好符合要求。然而化合物15的內酯開環卻比像想象中要困難，反復嘗試后發現DBU/HMPA體系可以實現所需的消除反應，酯化后即得化合物17，經還原氧化后便可以得到構建四元環的前體3。基于該小組之前應用SmI2 介導的還原1,4-自由基加成構建四元環工作的研究基礎（Chem. Eur. J. 2016, 22, 12634），他們利用化合物3嘗試了SmI2 介導的還原1,6-自由基加成，成功構建了關鍵四元環結構。 在此階段，由于C-3/C-4是個四取代、大位阻雙鍵，并且該雙鍵的還原需要在該分子的深凹面方向進行，這使得最后階段構建反式六氫茚滿的工作充滿了艱辛。同時，由于反式六氫茚滿在熱力學上穩定性不如順式六氫茚滿，這使得自由基類型的還原可行性同樣較低。而且，由于可能的羥基消除反應以及該羥基可能處于假平伏鍵位置，單羥基誘導的均相氫化仍然不順利。于是團隊研究人員轉變思路，在C-6位增加了一個額外的羥基，再經還原得到順式二醇。該底物非常順利地在Crabtree催化劑作用下氫化得到了關鍵的反式六氫茚滿化合物24。此創新性的策略應當同樣適用于其他類似骨架的大位阻反式六氫茚滿構建。最后，再將化合物24進行幾步簡單的轉化，Astellatol的首次并且是對映專一的全合成工作終于得以完成！
南方科技大學
2021-04-13