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黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
一种用缓冷含钛高炉渣制备CaTiO3复合材料的方法
简介:本发明公开一种用含钛高炉缓冷渣制备CaTiO3复合材料的方法,属于无机材料制备技术领域。该方法包括如下步骤:以含钛高炉渣与一定的NaNO3混合于高温下进行热改性,使Si组分转入易溶于水的Na2SiO3物相中,经过热水洗涤除去,滤渣再经过5wt%的稀盐酸溶液酸解使Al2O3、Fe2O3和MgO等组分进入滤液,再通过过滤和水洗涤除去,最大限度保留含钛高炉缓冷渣中原有的钙钛矿型CaTiO3,所获得的产品CaTiO3含量达到87%。本发明所提供的制备方法工艺简单、成本低,具有显著的经济和社会效益。
安徽工业大学 2021-04-13
一种双发射Mn掺杂CsPb(Cl/Br)3钙钛矿纳米晶及其制备方法
本发明公开了一种油溶性Mn掺杂CsPb(Cl/Br)3双发射纳米晶及其制备方法,其具体制备步骤包括:(1)微乳法合成全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶前驱体;(2)卤素离子交换辅助的Mn?to?Pb的离子交换。该制备方法是在室温下进行,过程简单、容易操作、原料供给方便、原料价格低廉,在一般的化学实验室均能完成,易于推广;所制备的Mn掺杂CsPb(Cl/Br)3纳米晶,具有来自钙钛矿本征发射和Mn离子发射两个发射峰;该制备方法获得的Mn掺杂CsPb(Cl/Br)3双发射纳米晶不仅具有高的56%荧光量子产
东南大学 2021-04-14
气动摩擦离合制动器温升弹性力自动补偿钛簧的制 备方法
气动摩擦离合制动器主要用于锻压设备、印刷机械、纺织机械、造纸机械 等传动系统的接合、分离与制动,尤其适用于与高速数控机械配套。如高速数 控压力机,由于速度快,惯性大,离合器必需具备瞬间离合,快速制动的性能。
山东大学 2021-04-13
一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法
本发明涉及一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法,采用的是光还原沉积法,步骤包括:在钙钛矿型钛酸铅单晶纳米片与去离子水混合的悬浊液中加入六水合氯铂酸溶液、甲醇,然后在真空状态和0℃,在波长λ>400nm的氙灯下进行光照反应,所得产物经洗涤,真空干燥,即可。本发明工艺简单,由于钛酸铅纳米片在表面具有极化场,有利于光还原沉积的铂纳米粒子在复合材料中稳定存在,且铂纳米粒子的沉积效率高。本发明不仅为高效制备贵金属纳米粒子与半导体纳米材料的复合材料提供了指导,而且制备的钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料有望用作光解水材料。
浙江大学 2021-04-13
无铅双钙钛Cs2AgBiBr6在高压下的结构及性质变化
Cs2AgBiBr6等双钙钛矿由于无毒、稳定性好等优势,已成为钙钛矿研究领域的热点方向。然而,由于Cs2AgBiBr6具有较大的带隙(2.2 eV),其在光电器件中的应用受到了限制,实现Cs2AgBiBr6带隙的可控调节是双钙钛矿高压研究的一个难点。该研究工作利用金刚石对顶砧(DAC),通过高压下的原位拉曼光谱、紫外可见吸收光谱、X射线衍射来表征Cs2AgBiBr6结构及性质随压力的变化。研究发现Cs2AgBiBr6在3 GPa压力时会由面心立方转变成四方相,导致晶体中AgBr6和BiBr6正八面体的倾斜扭曲,减少了电子轨道的重合,使得四方相的Cs2AgBiBr6的带隙逐渐增大。继续升高压力至6.5 GPa,Cs2AgBiBr6晶体呈现非晶化趋势,带隙逐渐减小至1.7 eV。卸压至常压后,材料中残留的非晶结构部分保留了高压下的性质,使无铅钙钛矿Cs2AgBiBr6常压下的带隙减小8.2%。该工作对于探索双钙钛矿结构-性质间的关系,以及高压下性质的可控调节具有重要的研究意义。
南方科技大学 2021-04-13
液相羰基催化氧化法一步合成碳酸二苯酯
本课题组在非均相氧化羰基化法一步碳酸二苯酯的进展 本课题组2000年就提出非均相一步合成DPC且在此方面作了大量的工作首先对催化剂载体的制备方法进行了研究,现在其收率可达到26%、选择性能达到99%。发表有关论文13篇,其中SCI收录5篇、EI收录两篇,发明专利1项。申报并获得授权的与之相关的项目有:国家自然基金2项,省项目2项,武汉市科委重大攻关项目1项。所以本课题组的实验室小试成果在国内外文献报道中尚处于先进水平。
武汉工程大学 2021-04-11
芳香化合物催化加氢制备环己基化合物的方法
本发明公开了一种芳香化合物催化加氢制备环己基化合物的方法,包括:将芳香化合物、溶剂和氮掺杂的介孔碳负载的纳米金属催化剂置于加氢反应容器中,反应容器内氢气压力为0.1Mpa~10MPa,反应温度为30~250℃,催化加氢完成,得到环己基化合物。本发明采用氮掺杂的介孔碳负载的纳米金属催化剂,催化活性高,且环己基化合物的选择性均在97%以上,且反应条件容易控制,后处理简单,适于工业化生产。
浙江大学 2021-04-11
速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用
我国是世界上第一造纸大国,纸和纸板产量已超过全球总产量的25%。但我国木材资源匮乏,充分利用速生阔叶材资源、采用高效清洁制浆造纸技术是从根本上解决我国造纸工业面临的资源与环境问题的有效途径。陈嘉川教授领衔的科研团队在973计划和国家科技支撑计划等资助下,历经10余年,自主研究开发了酶促磨浆技术、酶促消潜技术、酶助漂白技术、酶精制纸浆技术等一系列制浆造纸酶催化绿色新技术,在降低磨浆能耗、消除有毒物污染、提升纸浆品质、改善抄造性能和研发高档纸基新材料等方面取得了突破,实现了国产木材资源的高效高值化利用。 先后在世界造纸十强企业山东晨鸣纸业集团和国内龙头企业山东太阳纸业股份有限公司等20余家骨干企业推广应用,用生物酶催化技术生产出了优质木浆,并用于高级纸基材料的生产,实现了速生阔叶材的高效高值化利用,并产生了重大的经济效益和社会效益。过2012-2014三年时间累计实现新增销售额130.1亿元,利润25.6亿元。
齐鲁工业大学 2021-04-22
一种用于处理有机废水的催化电解耦合反应器
本技术成果根据当前各种难降解有机废水的处理技术的优缺点,提出将传统的内电解技术与作为当前 研究热点的高级氧化技术进行耦合,开发和研究出一种对难降解污染物具有高效降解效率的层级式催化电 解耦合反应器。在设计上解决了以下几个问题:1.通过超声震荡辐射作用解决了传统的铁内电解床在实际 运行中存在反应柱堵塞、铁屑结块、填料更换困难等问题;2.将铁内电解产生大量Fe2+作为超声氧化和三 维电极氧化的催化剂,使Fe2+得到最大限度的利用;3.进水区上部的布水管即可使铁内电解去的活性炭处 于流化状态,同时又能为三位电极层供氧;4.超声的震荡辐射还能对三维电极的微电极进行活化,提高三 维电极的电流效率。5.微电极采用一种新型方法制备,其主要成分是复合的高岭土,加入多种催化离子。 能反复使用,不易流失。
中山大学 2021-04-10
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