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近期，機電學院姚義清教授課題組在煤厭氧生物制氫研究領域取得重要進展。研究成果以“Hydrogen production via anaerobic digestion of coal modified by white-rot fungi and its application benefits analysis”為題發表在《Renewable&Sustainable Energy Reviews》。

2023年8月21日，北京大學生物醫學前沿創新中心（BIOPIC）張澤民課題組聯合中國科學技術大學彭慧課題組，在國際期刊Cell上發表了題為A Pan-Cancer Single Cell Panorama of Human Natural Killer Cells的研究論文。該研究以生物信息學數據整合為支撐，通過收集大規模單細胞轉錄組測序數據，系統刻畫了自然殺傷（NK）細胞在不同癌癥類型和組織之間的異質性，發現了腫瘤微環境（TME）特異富集、殺傷功能異常的NK細胞亞類，揭示了NK細胞與微環境中其他組分的潛在調控關系。

成果介紹 成果名稱：多元耦合燃料（生物質/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發電關鍵設備防腐蝕感應熔焊與噴射復合涂層技術 成果參與單位：江蘇科環新材料有限公司、深圳能源環保股份有限公司、上海康恒環境股份有限公司 成果完成人：曲作鵬 知識產權情況：已申請專利87項，其中已授權發明專利17項，已授權實用新型專利27項 針對我國新能源與環?？萍嫉闹卮髴鹇裕越鉀Q垃圾與生物質發電鍋爐高溫防腐的實際需求為目標，本項目擬搭建應用于生物質與垃圾電站鍋爐腐蝕防護的高頻感應熔焊系統技術平臺，在多元耦合燃料（生物質/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發電關鍵設備等受熱面，開發完成鎳基自熔合金高溫涂層的技術體系，包括涂層材料與工藝，形成針對各類客戶群體的系列解決方案。 隨著近年來我國生物質和垃圾電站的迅猛發展，鍋爐高溫腐蝕問題日益突出，傳統熱噴涂技術由于易脫落、孔隙率高而應用受限，前期用得較普遍的Inconel625合金堆焊，也逐漸暴露出由稀釋率高引起的高溫防腐性能受限等問題。因此，開發新型高溫防腐涂層技術已迫在眉睫。本項目在國家“十三五”重點研發計劃等項目的支持下，經過十余年的集智攻關，于2019年初研發成功了高頻感應熔焊高溫腐蝕防護涂層技術，取得了系列創新性成果：首次在國內構建了生物質與垃圾電站鍋爐高頻感應熔焊系統技術平臺，開發了在水冷壁管排表面制備耐鎳基自熔合金高溫薄涂層的技術體系，解決了城市垃圾與生物質電站鍋爐高溫腐蝕防護的技術瓶頸，打破了發達國家的技術封鎖，形成了系列針對城市垃圾與生物質焚燒發電鍋爐高溫防腐的不同客戶群體的解決方案。 我國西部特別是新疆地區的高硫高鈉鹽等高腐蝕性煤在燃燒過程中產生高濃度硫化物和鈉鹽等腐蝕性氣體，造成水冷壁、過熱器受熱面的高溫腐蝕、尾部煙道空氣預熱器低溫腐蝕和受熱面結焦等，特別是對燃燒器區域水冷壁管來說，如果沒有防護涂層只能使用1—2年。傳統的熱噴涂，由于結合強度低孔隙率高，很少應用；普通高頻感應熔焊雖然有效，但壽命難以超過5年；目前用得最多的是堆焊高溫合金，但一般五年后就逐漸會發生涂層脫落和管壁減薄甚至爆管的現象，非計劃停爐維修給企業造成了極大的經濟負擔。針對我國西北地區高硫高鈉鹽燃煤發電鍋爐受熱面對高溫防腐的迫切需求，本項目擬開發感應熔焊與超音速噴射復合金屬陶瓷涂層技術，從服役壽命、使用性能到性價比等方面都優于堆焊，以期徹底終結困擾我國燃煤行業多年的高腐蝕性氣體對鍋爐管道造成的嚴重腐蝕的防護難題。 創新點 1、首次在國內構建垃圾電站鍋爐高頻感應熔焊系統技術平臺，自主開發了在水冷壁管排表面制備耐高溫涂層的防腐技術體系，打破了發達國家對核心技術的封鎖，突破了垃圾電站鍋爐涂層防護系統核心技術瓶頸，形成了整體防腐的焚燒解決方案。 2、首次在國際上成功研發鎳基自熔合金與金屬陶瓷梯度復合涂層的防護技術，發明了基于重熔與噴射一體化的高溫全域防腐全套技術，鍋爐的高溫腐蝕防護性能與服役壽命顯著提升。 3、創新鍋爐管道鑲嵌陶瓷瓦的長效防護方法，發明了多項陶瓷高效低成本加工技術，填補了國際上硬脆材料特種加工技術的空白，突破了垃圾焚燒發電鍋爐高頻感應熔焊系統核心技術瓶頸。 市場前景 磨損與腐蝕是工業生產中的共性問題，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各種機械零件失效的一半以上由于磨損，每年因金屬磨損、腐蝕造成的直接經濟損失約達７萬億美元。垃圾焚燒電站鍋爐受熱面腐蝕問題，非常普遍，其腐蝕機理主要是所焚燒的垃圾中含有Cl,S以及堿金屬等元素，造成Cl，S化合氣體腐蝕和低熔點堿金屬鹽熔融腐蝕。據“十三五”規劃，2020年焚燒處理能力占無害化處理比例50%，預計復合增長率不低于20%，垃圾焚燒規模呈快速增長態勢，截至2018年，中國已運行的垃圾焚燒廠約為380座，處理能力約為37萬噸/日，中國在建的垃圾焚燒廠約為200～250座，處理能力約為20～25萬噸/日，中國垃圾處理“起步晚、起點低、發展快”，垃圾焚燒發展極快，2025年行業總規模估計超過100萬噸/日，垃圾焚燒發電站超過2000家。余熱鍋爐高溫防腐蝕涂層市場規模100億以上，年增長率在20%以上，且防腐蝕涂層是消耗品，平均3—5年為一個周期。 另外，該技術不僅可以用于垃圾焚燒電廠，團隊在農機刀片耐磨、水泥建材行業耐磨、機械重工表面硬化耐磨處理、鋼軌耐磨涂層、高端球閥防腐、燃氣輪機熱障涂層、海上風電鹽霧腐蝕、軍工等領域的新產品、新技術也逐步成熟，走向規?；瘧檬袌?。 應用案例 深圳能源環保公司寶安老虎坑垃圾焚燒發電廠4號、5號、6號鍋爐項目，工程地址：深圳市寶安區松崗鎮老虎坑，業主單位：深能環保寶安垃圾焚燒發電廠。 獲獎情況 2021年中國商業聯合會科學技術獎 一等獎 2021年河北省科技技術獎 二等獎 2019年CCTV中國十大創業榜樣 2019年第八屆中國創新創業大賽 優秀企業獎 2019年第七屆創業江蘇科技創業大賽 三等獎 2019年“創客中國”江蘇省中小企業創新大賽 優勝獎 2019年 淮安市第四屆企業科技創新大賽 一等獎

（專利號：ZL 201410351149.4） 簡介：本發明公開了一種綠色制備14-芳基-14H-二苯并[a，j]氧雜蒽類衍生物的方法，屬于化學材料制備技術領域。該制備反應中芳香醛與2-萘酚的摩爾比為1：2，催化劑的摩爾量是所用芳香醛的3～5％，反應溫度為110℃，反應時間為10～30min，反應結束后加入水冷卻，有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣水洗、干燥后用95％乙醇水溶液重結晶，真空干燥后得到純14-芳基-14H-二苯并

（專利號：ZL 201510578249.5） 簡介：本發明公開了一種Mg2Ni型三元Mg?Ni?Cu可逆儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫技術領域。該儲氫材料成分范圍為：Mg占合金原子百分比為66.7％，Ni+Cu占合金原子百分比為33.3％，Cu在Ni+Cu中的原子百分比為0～12％，原料的純度均不低于99.5％。該儲氫材料制備的關鍵在于首先制備高化學穩定性的Ni(Cu)固溶體粉末，然后將固溶體粉末和Mg粉按比例混合燒結得到高純Mg2Ni型三元Mg20Ni10?xCux(0<x≤1.2)可逆儲氫合金。本發明涉及的材料具有高的儲氫容量(3.5wt％以上)和良好的低溫放氫動力學等特性，Cu替代貴金屬Ni降低了材料的使用成本。本發明涉及的制備方法具有工藝溫和、簡單、易控，生產設備投資少，生產過程無污染，易于工業化大規模生產的顯著優點。

簡介：本發明公開一種超級電容器用相互連接且卷起的網狀石墨烯材料的制備方法，屬于新型炭材料技術領域。該方法是以蒽油為碳源，納米碳酸鈣為模板，氫氧化鉀為活化劑，加入N,N?二甲基甲酰胺使三者混合均勻后，置于管式爐中，在氬氣氣氛下加熱，直接制備得到目標產物。本發明以廉價的碳酸鈣為模板，蒽油為碳源，制備的相互連接且卷起的超級電容器用網狀石墨烯電極材料具有容量高、可用能量密度大等優點。該材料用作對稱型超級電容器電極材料，在BMIMPF6離子液體電解液中，0.05A/g電流密度下，其比容為256F/g，可用能量密度高達143Wh/kg，可以和鋰離子電池的能量密度相媲美。  

本發明公開了一種用于超級電容器電極材料的納米氧化鎳的制備方法及其制備的納米氧化鎳，首先將NiCl2·6H2O與氯化膽堿基深共熔溶劑混合，得到質量濃度為10～30g/L的溶液Ⅰ；加熱至120～150℃，將100～300份的去離子水與1000份溶液Ⅰ混合，反應0.5～2h，經離心分離得到沉淀物，再經洗滌、干燥、煅燒后，得到所述的納米氧化鎳。本制備方法條件溫和、耗時短，適合大規模工業化生產；制備得到的花狀納米NiO的晶粒粒徑小于10nm，粒徑分布均勻且比表面積大，以其作為電極材料制備的超級電容器，具有較高的可逆容量和循環性能，3000次充放電循環后比容量仍穩定在460F/g附近。

用各種物理手段（電場、磁場、壓力、摻雜等）創造新的物態或調控不同量子物態是凝聚態物理領域廣受關注的研究前沿，并有巨大的應用前景。而超短脈沖激光的飛速發展使得光激發調控復雜量子材料的晶體結構和電子性質成為可能。層狀過渡金屬二硫化物MoTe2可以形成幾種不同的晶體結構并具有不同的物理性質或拓撲能帶結構，為調控或切換不同結構相變提供了可能性。最近量子材料科學中心王楠林課題組和合作者利用超快泵浦探測和時間分辨的二次諧波探測技術，研究了MoTe2中兩個半金屬相之間激光誘導的亞皮秒時間尺度的結構相變。 MoTe2是由MoTe6八面體結構單元構成的原子層沿c方向堆疊形成的二維材料系統，不同的堆疊方式具有不同晶體對稱性。1T-MoTe2在室溫時是單斜的1T’相，隨著溫度降低在250K時發生結構相變，轉變成正交的T_d相，其中可以存在第二類外爾費米子。王楠林課題組通過實驗發現高強度的近紅外激光脈沖可以在亞皮秒時間尺度內將中心反演對稱性破缺的T_d相驅動到具有中心反演對稱的1T’相。該相變發生的最明顯的特征是時間分辨的反射率變化中橫向剪切振蕩聲子的消失和二次諧波強度的急劇下降。通過選擇和改變激發脈沖的脈寬和波長，從實驗上排除了激光加熱效應。該項研究首次在超快亞皮秒尺度內實現了激光誘導的非加熱效應引起的MoTe2晶體中第二類Weyl半金屬相與正常半金屬相的超快結構相變。它為超快激光控制固體的拓撲特性開辟了新的可能性，使超快激光激發的拓撲開關器件具有潛在的實際應用價值。 該工作于2019年5月22日在線發表于著名學術期刊Physical Review X（Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)），第一作者為量子材料中心博士生張夢瑤，王楠林教授和其研究組的董濤博士是通訊作者，量子材料科學中心王健教授研究組為該工作提供了樣品。該項研究得到國家自然科學基金委員會、國家重點研究開發項目等項目的支持。

團隊基于纖維增強復合材料低密度，高強度,材料性能可設計性強，抗腐蝕性和耐久性能好等特點，已開發出汽車的引擎蓋、車門、行李箱蓋、翼子板、后視鏡、方向盤、排擋頭、懸架彈簧、電池箱等汽車輕量化零部件，以及軌道車輛地板、內壁板、座椅、衛生間產品，相應成果在科協年會上得到李源潮、萬鋼等國家領導人肯定，人民日報等媒體進行報道。