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以石墨烯為模板的少層石墨雙炔薄膜的液相范德華外延生長法。以原子級平整的二維石墨烯為基底，采用極低的單體濃度（0.04 mM），在室溫下進行偶聯(lián)反應，通過溶液相范德華外延的方法，成功制備得到了大面積均勻連續(xù)的高質(zhì)量、少層石墨雙炔薄膜，高分辨透射電鏡和光譜表征證實了其高質(zhì)量單晶結(jié)構(gòu)。該石墨雙炔薄膜為ABC堆垛的三層結(jié)構(gòu)，電子衍射顯示石墨雙炔/石墨烯薄膜具有兩套單晶衍射點，分別對應于石墨雙炔和石墨烯的單晶衍射圖案，結(jié)果表明生長在石墨烯上的石墨雙炔與下層石墨烯的晶格取向夾角為14°。

有機電致發(fā)光器件（OLED）具有對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、使用溫度范圍廣、構(gòu)造簡單并可用于撓曲性面板等優(yōu)異特性，被認為是新一代的 顯示技術，在智能手機及各類未來智能終端領域應用潛力巨大。柔性OLED是實現(xiàn)曲面顯示，乃至未來柔性顯示的基礎。由于金屬和玻璃封裝都不適合柔性器件的封裝，薄膜封裝技術的突破是柔性OLED產(chǎn)業(yè)化進程推進的關鍵，也是柔性OLED發(fā)展的主要課題之一。在聚合物基板和OLED上采用多層薄膜包覆密封（也稱之為Barix技術：基于真空鍍膜工藝制備的有機-無機交替多層膜結(jié)構(gòu)），不僅具有低成本、更輕、更薄的優(yōu)點，而且可以延長OLED器件的壽命。適用于柔性OLED封裝技術的工藝路線如圖1所示。本項目開發(fā)的封裝材料適用于此工藝路線中的聚合物多層薄膜封裝。

聚乳酸（PLA ）也稱作聚丙交酯，是以玉米淀粉作為原料，用酶分解淀粉，得到葡萄糖，再由微生物發(fā)酵葡萄糖制得乳酸，從乳酸單體通過兩種不同的合成途徑：即乳酸直接縮聚反應（一步法）和通過丙交酯中間體開環(huán)聚合反應（二步法）獲得。目前，高分子量的PLA一般采用二步法。此方法是先由乳酸合成丙交酯，再由丙交酯在催化劑（cat）的作用下開環(huán)聚合制備PLA，反應式如圖1所示。因此，PLA是一種能夠被水解和被微生物分解的合成塑料。

目前在工業(yè)上廣泛采用的CVD技術制備硅膜，工藝和設備復雜，成本高，且在安全和環(huán)保環(huán)節(jié)上投入巨大。我們在國內(nèi)首創(chuàng)出了微晶硅薄膜的PVD法沉積工藝，在溫度低于300度的條件下，在單晶硅片和普通玻璃片上制備出不同結(jié)晶度的微晶硅薄膜和納米結(jié)構(gòu)硅薄膜，可以得到具有高度<111>方向取向生長的微晶硅薄膜，并實現(xiàn)了控制工藝的穩(wěn)定性和可重復性。利用磁控濺射技術成功實現(xiàn)微晶硅薄膜的制備是一項重大突破，從根本上克服了現(xiàn)有技術的缺點，具有綠色、高效、簡單等優(yōu)點。目前需要合作伙伴，把該實驗室技術放大到工業(yè)規(guī)模。

        對于難降解工業(yè)廢水的處理，單獨催化臭氧氧化技術存在臭氧劑量大、氣體回收難、出水毒性高等問題，而單獨生物降解處理難降解有機廢水周期長、設備成本高。催化臭氧氧化與微生物降解近場耦合工藝則將按序進行的催化氧化裝置和生物掛膜裝置兩個處理單元合并，利用催化臭氧技術提高難降解有機廢水的可生化性，同時采用生物膜技術減少后續(xù)處理成本，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本提高COD、色度和濁度去除率的效果，同時降低出水毒性，減少環(huán)境生物風險。

納米氧化物中的氧化鋁和氧化鈦粉體被廣泛應用于石油加工，制藥工業(yè)，復合材料制造，化肥工業(yè)，環(huán)境保護等領域，我們開發(fā)的作為綠色化工產(chǎn)品的氧化鋁纖維在納米催化技術和復合材料制備等方面性能比納米粉體更優(yōu)異，例如國內(nèi)權威機構(gòu)應用試驗其在高溫條件下仍保持高的比表面和孔容，是此類高溫高強催化劑載體換代產(chǎn)品，是耐熱復合增強材料的首選，已顯示在眾多領域的巨大應用價值和前景&

氧化鐵黑是一種帶有磁性的黑色顏料，由于性能優(yōu)異，應用廣泛，且深受商家的重視。在我國，此種產(chǎn)品研究和生產(chǎn)使用的歷史較短，隨著現(xiàn)代化科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代化辦公用品的不斷更新，使帶磁性的黑色印刷，復印材料的迫切需要，使氧化鐵黑等黑色磁性顏料的開發(fā)研究及應用備受重視，研究和生產(chǎn)的商家看到這一不可多得的商機，紛紛上馬。由于新產(chǎn)品的技術含量較高，致使較多的生產(chǎn)廠家質(zhì)量或生產(chǎn)成本存在一定的缺陷，以致該產(chǎn)品上不去，產(chǎn)品市場供應較緊缺。 氧化鐵黑產(chǎn)品是黑色或黑紅色粉末，具有磁性，相對密度為5.18，熔點為1594℃。不溶于水及醇，但溶于濃鹽酸，耐光，耐候性良好，著色力和遮蓋力都很高，在有機溶劑中十分穩(wěn)定，耐堿性良好，但顆粒易被氧化變成紅色的氧化鐵，在200－300℃時灼燒則易形成γ－Fe2O3。

以酶類結(jié)構(gòu)的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術難 題，實現(xiàn)高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現(xiàn)該技術的工業(yè)應用，填補國內(nèi)外技術空白，從本質(zhì) 上解決化工領域氧化過程的安全隱患。

近日，清華大學化學系王定勝教授、李亞棟院士領導的課題組在甲酸電氧化領域取得突破，相關工作以“負載在氮摻雜碳上的單原子Rh：一種甲酸氧化的電催化劑”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）為題在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）發(fā)表。燃料電池是一種理想的能量來源，它可以以環(huán)境友好的方式將化學能轉(zhuǎn)換為電能。氫氧燃料電池作為航空飛船的主要燃料，在上世紀80年代就已經(jīng)得到了發(fā)展，近年來氫氧燃料電池在汽車上的應用也有了突飛猛進的提高。然而氫氧燃料電池需要用體積大且危險的高壓氫氣作為其燃料，這限制了氫氧燃料電池的發(fā)展。而直接甲酸燃料電池(DFAFCs)由于其體積小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等優(yōu)點，被認為是未來便攜式電子設備最有前途的電源之一。在之前的研究中，負載型納米級鈀和鉑通常被認為是DFAFCs的陽極反應甲酸電氧化（FOR）中最有效的催化劑，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化劑質(zhì)量活性較低和一氧化碳抗毒性較差， DFAFCs陽極材料的發(fā)展達到了一個瓶頸，極大地阻礙了其應用。SA-Rh/CN的合成路徑示意圖及其表征在本工作中，研究人員使用主-客體合成策略成功地合成負載原子分散Rh的氮摻雜碳催化劑(SA-Rh/CN)，發(fā)現(xiàn)盡管Rh納米顆粒對甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN卻具有極好的電催化性能。與最先進的催化劑Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的質(zhì)量活性分別提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剝離實驗中，我們發(fā)現(xiàn)雖然納米級Rh催化劑對CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很難吸附CO并且可以在很低的電壓下氧化CO，這說明SA-Rh/CN對CO毒化幾乎免疫。經(jīng)過長期反應的測試后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗燒結(jié)的能力，并因此在30000s的CA測試或者20000圈ADT測試后活性幾乎沒有改變。在組裝電池的實驗中，SA-Rh/CN的質(zhì)量比能量密度在不同溫度下分別是商業(yè)鈀碳催化劑的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,這也說明了SA-Rh/CN在DFAFCs的應用中具有很高的潛力。最后，研究者用密度泛函理論（DFT）計算了Rh單原子甲酸氧化的機理。研究者發(fā)現(xiàn)在SA-Rh/CN上，甲酸根路線更為有利。和Rh納米顆粒具有較低的CO吸附能壘不一樣，SA-Rh/CN上的Rh單原子吸附CO能壘較高，以及與CO的相對不利的結(jié)合，使SA-Rh/CN具有極高的CO抗毒性。這一發(fā)現(xiàn)將傳統(tǒng)的甲酸電氧化催化劑的質(zhì)量比活性提高了一個數(shù)量級，并且很好地解決了傳統(tǒng)納米催化劑的CO毒化問題。該發(fā)現(xiàn)有助于在燃料電池領域取得突破，并有望應用于便攜式電子設備上。本論文的通訊作者是王定勝教授、李亞棟院士，清華大學博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到國家自然科學基金委和科技部的經(jīng)費資助。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術是通過電解液與相應電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質(zhì)陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術具有操作簡單和易于實現(xiàn)膜層功能調(diào)節(jié)的特點，而且工藝不復雜，無廢水廢氣排放，不造成環(huán)境污染，是一項全新的綠色環(huán)保型材料表面處