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“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”的研究成果
近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。
阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。
石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用
近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。
本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清华大学
2021-04-11
XM-D020尿的形成电动模型尿的形成动态模型
XM-D020尿的形成电动模型
XM-D020尿的形成电动模型显示血液循环与尿的生成过程途径，尿的形成包括肾小球的过滤，肾小管、集合管的重吸收和分泌排泄三个连续的生理过程。
一、示教内容：
■ 模型的结构为肾单位（由肾小体和肾小管组成）。
■ 尿的生成过程是教学的难点及重点，模型的解剖部分突出了结构的特点，表现肾单位的结构及尿的生成过程。
■ 肾小球做剖面，近端小管，远端小管部分做剖面，集合管与乳头之间做剖面。
■ 尿的形成包括肾小球的过滤，肾小管、集合管的重吸收和分泌、排泄三个连续的生理过程
，此过程用灯光显示。
■ 在近端小管中显示葡萄糖和氨基酸等结构。
■ 在集合管和乳头管之间的剖面上显示无机盐、水分等结构。
二、技术参数：
■ 尺寸：47×16×72cm
■ 材质：PVC材料+铝合金边框
三、标准配置：
■ XM-D020尿的形成电动模型：1台
■ 说明书：1册
■ 保修卡合格证：1张
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
南京大学余林蔚、徐骏教授课题组在柔性衬底上“激光-液滴”自加热驱动纳米线超高速生长集成新突破
在大面积柔性衬底上直接生长集成高品质晶硅纳米线沟道是突破高性能柔性电子逻辑、可穿戴传感和显示等应用的关键技术难点。然而，高品质晶体沟道的获得往往依赖高温生长过程（>800 ℃）-- 这恰恰是柔性聚合物衬底（熔点<150 ℃）所无法承受的！为此，南京大学电子科学与工程学院余林蔚教授、徐骏教授课题组基于自主创新的平面固-液-固（IPSLS）纳米线生长模式（近期工作Refs. 1-4），探索了一种全新的“激光-液滴”自聚焦局域加热生长策略，突破了传统环境加热技术的限制，利用柔性聚合物衬底（聚酰亚胺，PI）和金属铟催化剂颗粒对特定激光（808 nm）辐照的高选择性吸收差异，实现仅在液滴/纳米线生长界面附近范围的高效局部加热，以驱动晶硅纳米线在柔性衬底上的超高速度生长：在不需要环境加热的室温“冷”环境下，其生长速度可以高达3.5 μm/s，比传统加热方式纳米线生长速度提高了3个数量级。值得一提的是，即便在此高速生长过程中，IPSLS纳米线的生长路径依然可以被精确引导定位，并成功展示了丰富的线形调控能力。此外，由于纳米金属液滴具有极小的热熔，通过调控激光照射时序，可以对纳米线生长动态过程进行前所未有的精确调控（例如，对生长液滴实现瞬间“激活和冷却”等操作），从而实现对超长纳米线的精准形貌/直径编码。基于此技术，成功在柔性PI衬底上生长高品质纳米线沟道，并制备了纳米线场效应晶体管（FET）器件，其电流开关比和亚阈值摆幅分别为>104和386 mV/dec。此“激光-液滴”选择性加热生长策略有望推广应用于：在各类大面积、低成本柔性衬底上的“冷”环境中，直接定位生长和集成高品质晶硅纳米线阵列，为推动各种高性能柔性电子器件的规模化应用提供关键的材料支撑和全新的技术路线。
南京大学
2021-02-01
西南大学地理科学学院樊磊教授课题组在近地表和根系土壤水分数据产品验证方面取得重要进展
近日，樊磊教授课题组以“Evaluation of satellite and reanalysis estimates of surface and root-zone soil moisture in croplands of Jiangsu Province,China”为题在遥感学领域顶级期刊Remote Sensing of Environment（IF=13.85）发表了关于我国江苏省近地表和根系土壤水分数据产品的最新验证结果。
西南大学
2022-10-14
我国科学家开发出破伤风毒素抗原检测技术
破伤风是一种危及生命的感染性疾病，平均病死率为20-30%，其潜伏期通常为7-8天，也可短至24小时。目前破伤风的诊断测试主要采用酶联免疫吸附测定法间接检测破伤风抗体，不仅操作繁琐，而且还受到个体健康状况的影响。
科技部生物中心
2022-03-18
中国科学技术大学实现单离子超分辨成像
中国科学技术大学郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现了单个离子的超分辨成像。
中国科学技术大学
2021-12-29
家具用人工林木材功能性改良新技术
本项目针对人工速生林木材密度小、强度低的特点，研究开发出木材化学改性与干燥一体化工艺技术及装备。本技术能够大幅度提高速生材性能，同时解决了常规木材改性技术中改性剂浸透困难、环保性差，改性材功能单一、尺寸小，无法满足工业生产要求等问题；解决了传统木材改性技术工艺“先干燥-再浸渍处理-再二次干燥”的能耗高的问题。本项目技术获国家发明专利授权2项，已在多家企业应用。
北京林业大学
2021-02-01
重载铁路桥梁和路基监测与强化技术
开展重载铁路桥梁和路基实时监测与强化技术研究，完成桥梁静动力性能检测方法、基于多层束界法的安全评估和预警方法研究，广域网络化无线监测平台开发。
石家庄铁道大学
2021-05-04
人工智能技术赋能5G超声设备
新冠肺炎常规通过病史、CT等进行病情评估，但重症病房应用超声不便，还需要评估重症患者的心脏等多器官，然而操作者绝大多数不是专业超声医生，这为如何在治疗重症患者的过程中更好地发挥超声的作用提出了难题。深圳国际研究生院袁克虹团队与深圳华声医疗技术股份有限公司合作，用人工智能技术赋能5G超声设备，增添采集心肺关键标准切面的导航以及关键参数的自动测量等功能，辅助医生对重症病人进行动态评估和治疗。 袁克虹团队与深圳华声医疗技术股份有限公司1月中旬组成研发团队，在已有合作工作的基础上，针对新冠肺炎重症患者临床超声的迫切需求开展联合攻关，半个月就获得了较好的成果。该技术从2月初开始在武汉协和西院等多家医院使用，在一定程度上辅助了医生对重症患者进行疾病的动态评估和治疗指导。 目前该技术正由国家感染性疾病临床研究中心（深圳市第三人民医院）牵头开展进一步研究，将完善和改进现有功能，优化远程诊断流程，实现超声为医生治疗重症患者提供更智能、更可靠、更专业的帮助。
清华大学
2021-04-10
硫磺分解磷石膏制硫酸技术及产业化示范
成果描述：针对我国磷石膏年处理量不足，且以生产低档建材产品为产业链主体的利用现状，建立大量化处理、低成本生产的磷石膏制酸技术体系是磷化工行业的迫切需求。该成果从解决现有磷石膏制酸技术的问题（分解温度高、能耗高、烟气SO2浓度低、对磷石膏质量要求高）入手，立足自主创新和集成创新，从关键技术研究、关键设备开发与产业化示范三个层次来设立研发任务和研究内容，形成的主要成果包括：1 节能化煅烧beta半水石膏技术研究；2 硫磺低温分解磷石膏制高浓SO2技术及关键设备研究；3 氧化钙残渣制备饲料级磷酸氢钙的高值化利用技术；4 万吨级硫磺分解磷石膏制酸装置，全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸生产成本。市场前景分析：应用领域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企业，如云南云天化集团等，同时也可扩展到其它石膏品种，如氟石膏等。 市场需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸过程实现节能减排，为磷石膏制酸的新技术，此项技术填补了石膏制酸国际国内空白。该技术磷石膏原料适用面广，操作性强，为各大磷化工企业解决磷石膏问题所急需，不仅实现企业硫循环，同时拓展钙的高值化利用，经济成本较低使其具有广阔的市场前景，同时为国家鼓励的循环经济工程。该技术规模化装置成功后可望使该技术在全国得到推广，最终解决磷石膏污染的世界性难题。与同类成果相比的优势分析：硫磺分解磷石膏制硫酸装置，半水石膏煅烧成本≤35kg标煤/吨，磷石膏中硫脱除率≥95%，分解温度≤1100℃，气相SO2浓度≥10%，脱硫钙渣可直接代替石灰用于饲料级磷酸氢钙生产。全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/吨计，则本技术生产成本应≤500元/吨）。 国际先进
四川大学
2021-04-11