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簡介：本發(fā)明公開了一種氫化鋁鋰基復(fù)合儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫材料技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合儲氫材料是由氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和20～30wt.％的工業(yè)固體廢棄物(如粉煤灰或高爐礦渣粉)組成；其通過機械球磨氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和工業(yè)固體廢棄物混合粉末而獲得。本發(fā)明利用工業(yè)固體廢棄物來改善材料的儲氫性能，原料來源廣、成本低廉；所提供的氫化鋁鋰基復(fù)合儲氫材料制備工藝簡單，安全可靠，具有低的放氫溫度和高的放氫量。

當(dāng)今凝聚態(tài)物理研究中最重要的問題之一是揭示磁性材料中的高溫超導(dǎo)機制。帶有自旋的電子常被認(rèn)為是局域在磁性離子實周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實上這兩者均為同一粒子。因此，這對立的兩面如何共同協(xié)助超導(dǎo)形成，是一個非常有趣的問題。這種“非常規(guī)”的機制與銅基超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體以及重費米子超導(dǎo)體都密切相關(guān)。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結(jié)果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時自旋的長短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實驗還發(fā)現(xiàn)了重要的一點：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現(xiàn)超導(dǎo)配對過程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。 量子材料科學(xué)中心博士研究生郭見青和岳莉為該項工作的共同第一作者。相關(guān)的中子散射實驗是由日本的MLF, J-Parc用戶實驗項目支持完成的。這項工作由量子材料科學(xué)中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國自然科學(xué)基金委和科技部項目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結(jié)果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時自旋的長短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實驗還發(fā)現(xiàn)了重要的一點：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現(xiàn)超導(dǎo)配對過程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。

本發(fā)明公開了一種紙基離子印跡復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用，屬于新材料領(lǐng)域。利用可逆加成鏈轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)和紙材料可隨意裁剪/折疊的優(yōu)勢，在紙材料表面修飾出鏈轉(zhuǎn)移試劑二乙基二硫代氨基甲酸鈉。隨后，以醋酸鎘為模板，甲基丙烯酸和 4-乙烯吡啶為功能單體，在紫外燈照射下在紙材料表面可控制備離子印跡聚合物，實現(xiàn)對鎘離子的高選擇性識別。紙基離子印跡復(fù)合材料具有成本低廉、綠色環(huán)保、操作簡單、容易回收的特性，特別是其具備了良好的透光性和保水/親水特性，可以直接作為光學(xué)檢測池，實現(xiàn)重金屬離子的快速、高通量檢測。

項目組圍繞航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軜渲跋冗M(jìn)結(jié)構(gòu)/功能一體化復(fù)合材料的迫切需求，在國家重點項目支持下，從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，發(fā)明了三種含芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的新型雙馬單體，在國際上創(chuàng)制了服役溫度介于280～350℃可調(diào)控的系列耐高溫雙馬樹脂，比國內(nèi)外同類產(chǎn)品高40～114℃；發(fā)明了優(yōu)化復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)與性能的在線低溫等離子體調(diào)控技術(shù)，其高性能有機纖維復(fù)合材

針對富鋰錳基正極材料電壓衰減問題，通過理論計算闡明了表面氧優(yōu)先析出機制及對應(yīng)的表面重構(gòu)動力學(xué)，并提出了硫改性穩(wěn)定多陰離子的技術(shù)方案，研究成果發(fā)表于Nat. Comm.，申請國際專利1項。

已有樣品/n本項目建立了從葡萄糖生產(chǎn)戊二胺完整的工藝包。創(chuàng)新了自有知識產(chǎn)權(quán)的賴氨酸生產(chǎn)菌種，糖酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到75%，是報道最高水平；通過蛋白質(zhì)工程手段獲得了耐受高溫、高pH且具有高活性的賴氨酸脫羧酶突變體，其酶學(xué)性能處于已報道的最高水平；通過調(diào)整酶的生產(chǎn)工藝和賴氨酸催化工藝，利用該酶進(jìn)行戊二胺轉(zhuǎn)化，1噸發(fā)酵罐上6h內(nèi)可以獲得218g/L的戊二胺，摩爾轉(zhuǎn)化率大于98%；打通了戊二胺提取路線。經(jīng)過初步核算，戊二胺的生產(chǎn)成本可以控制在1.4萬每噸左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于己二胺（2.5萬每噸）。該成果已申請4項中國發(fā)明

成果創(chuàng)新點 與市場上現(xiàn)有氣凝膠產(chǎn)品采用超臨界干燥技術(shù)不同， 本產(chǎn)品采用常壓干燥方式制備。 粉體的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0.015W/mK,復(fù)合保溫氈墊的導(dǎo)熱 系數(shù)達(dá)到 0.022 W/mK，保溫性能優(yōu)于市場上有機保溫材料， 而且燃燒性能達(dá)到 A 級不燃，兼有保溫和防火效果。 通過工藝改進(jìn)解決了常壓干燥制備有機溶劑使用量大 和制備周期長的缺點，而且使用無機硅源和有機溶劑使用 少，制備成本大大降低。

與市場上現(xiàn)有氣凝膠產(chǎn)品采用超臨界干燥技術(shù)不同， 本產(chǎn)品采用常壓干燥方式制備。 粉體的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0.015W/mK,復(fù)合保溫氈墊的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0.022 W/mK，保溫性能優(yōu)于市場上有機保溫材料， 而且燃燒性能達(dá)到 A 級不燃，兼有保溫和防火效果。 通過工藝改進(jìn)解決了常壓干燥制備有機溶劑使用量大和制備周期長的缺點，而且使用無機硅源和有機溶劑使用少，制備成本大大降低。 

二氧化鈦時常用的白色顏料，同時也是一種光催化自潔材料的主要成分，可以將與之接觸的有機污染物分解轉(zhuǎn)化為無色無害產(chǎn)物。正是由于其極強的光催化性能，使得二氧化鈦在直接添加到塑料、涂料等高分子材料中時容易使高分子老化、粉化，影響高分子基材壽命。本技術(shù)將二氧化硅微粒包裹在二氧化鈦顆粒表面，同時在二氧化鈦和二氧化硅之間有間隔空層，形成二氧化鈦（核）/空層/二氧化硅微粒（殼）的結(jié)構(gòu)材料，材料的各個組分保持相對獨立性。外部微粒殼層阻止內(nèi)核與外面高分子基材的接觸，但不影響小分子有機污染物透過殼層進(jìn)入空層與內(nèi)核二氧化鈦