中科院苏州纳米所构建新型复合超疏水智能涂层
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的有机发光二极管的外量子效率可高
达20%,远高于“传统”有机发光二极
管器件的效率(最高约5%)。高效率带
来低能耗,用AIE材料制备的有机发
光二极管器件因而有着光明的应用前
景。在环境保护领域,尤其是水污染监
测治理方面,AIE亦有用武之地。利用
水溶性AIE材料,可轻易地将痕量污
染物(汞、镉、氰化物等)特异性地“揪
出示众”。在健康领域,AIE探针可高
效识别癌细胞或恶性肿瘤,帮助医生
准确地切除肿瘤组织。
中国科学家将在这场纳米光学 革命中大展拳脚。为了在这场竞争中 拔得头筹,必须培养创新性人才、从事 引领性研究。年轻科学家必须知晓化 学、物理、数学、药学、光电、信息、计算 机、生命科学、生物工程等多学科知 识,了解交叉学科领域的新进展,在掌 握基础知识的基础上,学会批判性思 维,注重创新性研究。 在纳米光学研究领域,中国科 学家起初是跟着别人跑,而现在我国 的研究水平与国际基本持平,在某些 领域甚至已经处于“领跑”地位。我国 有着无比广阔的舞台,无比强大的前 进动力,科学研究发展迅猛,进展惊 人。随着纳米光学革命的发展,我国科 技水平将量子跳跃式上升,为经济发 展和社会进步做出巨大贡献。(科学 网) 我国在一维量子液体 研究领域获重要进展 中国科学技术大学潘建伟教授及 同事苑震生等人与中科院武汉物理与 数学研究所管习文研究组合作,近期 通过对光晶格中的超冷原子进行量子 调控和测量,在国际上首次获得了一 维有限温多体系统在经典气体和量子 液体之间转变的量子临界性质,并通过测量其相位关联观测到了拉亭杰液体的 幂定律关联特性。国际权威学术期刊 物理评论快报》日前发表了该成果。 一维量子系统研究涉及纳米线、纳米管、线型冷原子阵列等多种物理材 料,这些材料有望应用于纳米光电、传感、能源以及量子信息处理等技术领 域。在这个研究领域,2016年诺贝尔物理学奖得主邓肯・霍尔丹及其合作者建 立了被称为朝永一拉亭杰液体(TLL)的理论,预言了低温下一维体系的超导 性、赝长程序、自旋电荷分离等一系列物理特性。但由于实验制备和调控一维量 子系统难度极大,观测预言的物理特性及一维量子临界现象一直是国际物理学 界的重大挑战。 针对这些问题,我国科学家联合研究团队创造性地搭建了新的实验系统,开 发了独特的量子调控技术。他们通过产生均匀冷原子势阱巧妙地制备了一维超 冷原子系综,通过高分辨原位成像技术精确地测量了一维原子线密度,引入原子 再聚焦方法测量了原子动量空间分布,首次实验观测了TLL特有的性质——关
联函数随着距离按照幂指数衰减。通过对实验观测的原子密度分布数据进行分
析,他们提取了体系压强、熵密度、比热和压缩率等热力学量,推导出其遵循的普
适规律。(新华网)
多孔纳米复合材料高效去除水中重金属
近日,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究
员吴正岩课题组制备出一种磁性多孔纳米复合材料,可有效去除水体中的重金
属,该工作为降低环境中重金属的危害提供新思路,具有较好的应用前景。
六价铬是环境中普遍存在的一种毒性重金属离子,具有致癌、致畸、难降解
和生物累积性等危害,威胁生态环境和人类健康。近年来,利用纳米材料去除六
价铬成为环境领域的研究热点,其中磁性碳纳米材料由于易回收和成本低而受
到青睐,然而现有方法制备的磁性碳纳米材料具有碳层薄和活性基团缺乏等缺
陷,难以发挥其对六价铬的去除潜能,严重制约了该材料的应用。因此,制备可高
效去除六价铬的厚碳层、功能化的磁性多孔材料是环境和材料研究领域关注点
之一。
吴正岩课题组制备出一种结构可控的磁性多孔纳米复合材料,其粒径、碳层
厚度和活性基团数量可由前驱物质浓度方便调节。该材料具有多孔结构、高比表
面积和大量活性基团,可以高效抓取水体中的六价铬,进而将其还原为微毒性的
三价铬,并通过磁场将该材料连同铬移出水体。该方法环境友好、工艺简单、成本
低、可重复利用,具有较高的应用价值,为修复重金属污染提供了强有力的技术
支撑。(科技日报)
中科院苏州纳米所构建新型复合超疏水智能涂层
制造人工超疏水表面并将其广泛地应用于防水、自清洁以及选择性吸收等
领域已经成为当今的研究热点。然而稳定性、灵活性以及实用性目前仍然是超疏
水材料在应用中急需解决的问题。除此之外,能将超疏水材料与可穿戴柔性传感
应用相结合的超疏水智能涂层还未见报道。日前从中科院苏州纳米所获悉,该所
薪栅龋产业NO.11 2017■垂■
张埏团队构筑了有多级微纳复合结构的多壁碳纳米管(Mw CNT)/热塑性弹性
体(TPE)复合超疏水智能涂层,相关成果以内封面的形式发布于 先进材料 。
据介绍,该涂层兼具超疏水和优异的应变感知性能,可以有效抵抗环境中
水、酸液、碱液、汗液等干扰。得益于复合涂层中梯度分布的TPE和稳定的微米
孔一纳米突起复合结构,该多功能涂层既可以与柔性衬底稳定结合也可与刚性
衬底良好结合,具有非常稳定的超疏水性能。另一方面多孔微纳复合结构给予
MEWCNT/TPE复合网络对拉伸、弯曲以及扭曲优秀的应变感知能力:实现了
高灵敏度、高分辨率、快响应时问、大应变范围以及高稳定性。 基于智能涂层的优异性能,科研团队还成功地实现了多功能应用。(中国科 学报) 首个石墨烯产业地图白皮书发布 全面解析我国产业区域分布特征 据报道,2017年10月,中国电子信息产业发展研究院(简称“赛迪研究院”)发 布了 中国石墨烯产业地图白皮书(2017年) (简称 白皮书 )。 白皮书 以地图 形式全面概括总结了我国石墨烯产业的区域分布特征,对重点城市/基地的石墨 烯产业发展状况、特征进行了阐述,在此基础上对未来我国石墨烯产业的空间发 展趋势进行了预测,为我国石墨烯产业健康发展和相关产业管理工作提供了有 力支撑。 目前,我国石墨烯产业已经初步呈现出集群化分布特征,形成“一核两带多 点”的空间格局。“一核”主要指以北京为核心,辐射环京津冀地区,依托其独有的 研发资源,发展成为我国石墨烯产业的智力核心,打造国内石墨烯技术研发的重 要引擎。“两带”是指东部沿海地区产业带及内蒙古——黑龙江地区产业带,东部 沿海地区产业带主要指以山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等东部沿海省份为 核心发展的石墨烯产业集聚带,该地区是目前国内石墨烯产业发展最为活跃、产 业体系最为完善、下游应用市场开拓最为迅速的地区,已经形成了涵盖石墨烯制 备设备生产、原料制备、下游应用、科技服务等产业链上中下游协同发展的产业 格局,石墨烯相关企业数量超过千家;内蒙古——黑龙江地区产业带主要指以 黑龙江、内蒙古等省份发展起来的石墨烯产业集聚带,该区域是国内石墨资源储 量最为丰富的地区,具有发展石墨烯产业得天独厚的资源优势,但石墨烯产业起 步较晚,且发展速度相比东部沿海地区较慢,绝大多数企业尚处于初创阶段。“多 点”指四川、重庆、湖南、陕西、广西等的一些地区依托其资源、人才优势,发展石 墨烯产业,形成了新的增长极。 据不完全统计,全国各地已有30多家在建或已建的石墨烯研究院或产业 基地。其中2家国家级产业基地,1家国家级创新中心,2家国家级石墨烯产品 质量监督检验中心。未来发展将会呈现如下特点:一是将呈现“强者愈强”,资 源要素继续向优势地区汇聚的趋势,东部沿海地区“强者愈强”。二是热点城市 不断涌现,产业园区“遍地开花”,各地政府纷纷上马建设各种石墨烯研究院及 产业园,将石墨烯产业作为发展重点。三是将呈现“特色化、差异化”发展,区域 分工格局更加明晰,其中北京将依托独特的研发资源,抢占全国石墨烯研发高 唰Advanced Materials Industry 地;长三角地区基于坚实的产业基 础和应用,加快在复合材料、储能材 料、新一代显示器件等方面的产业化 应用和推广;福建、广东等东南沿海 地区则依托广阔的应用市场空间,注 重在智能可穿戴、热管理等领域加快 步伐;东北地区依托其丰富的资源 优势,在原料制备方面加强攻关。(新
华网)
石墨烯膜淡化海水成功
据报道,从南京工业大学获悉,该
校材料化学工程国家重点实验室金万
勤教授团队与国内相关科研单位合
作,在石墨烯膜淡化海水的研究上获
得突破性进展,提出并实现了用水合
离子自身精确控制石墨烯膜的层间
距,展示了其出色的离子筛分和海水
淡化性能。
海水淡化是人类追求了几百年的
梦想,但是海水淡化受技术和成本制
约仍未得到广泛应用。有专家预言,随
着生态环境的恶化,人类解决水荒的
最后途径很可能是对海水的淡化。全
球海水淡化技术超过20余种,主要分
为蒸馏法和膜法2大类。石墨烯因其
独特的二维结构,是构筑高性能分离
膜的理想材料,但由于现有技术手段
难以将氧化石墨烯膜的层间距精确控
制在1/10nm的尺度,加之石墨烯膜
在水溶液中会发生溶胀导致分离性能
严重衰减,石墨烯用于离子筛分和海
水淡化仍面临着巨大挑战。
金万勤教授团队与上海应用物
理研究所、上海大学、浙江农林大学等
单位学者开展合作研究,设计制备了
通过水合离子精密调控层间距的叠层
(氧化)石墨烯膜,实现了盐溶液中水
分子与不同离子的精确筛分。对于具
有最小水合直径的钾离子,科研人员