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金屬納米團(tuán)簇是一類尺寸介于金屬配合物和等離子體納米顆粒之間的納米粒子。由于金屬納米團(tuán)簇具有離散的電子能級(jí)和量子尺寸效應(yīng)，這類納米粒子展現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)性能，在光學(xué)、催化、傳感、生物等領(lǐng)域均展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

近日，傅正義院士團(tuán)隊(duì)平航副研究員在材料過(guò)程仿生制備新技術(shù)研究方面取得創(chuàng)新性進(jìn)展，成果以“Mineralization Generates Megapascal Contractile Stresses in Collagen Fibrils”為題，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《Science》（科學(xué)）上。

自修復(fù)材料是近年來(lái)發(fā)展迅速的一類新型功能材料,它能夠通過(guò)物理或化學(xué)作用自動(dòng)修復(fù)損傷并恢復(fù)其功能，為主動(dòng)預(yù)防材料的潛在危害并延長(zhǎng)其使用壽命提供了一種新的智能方法。

近日，我校先進(jìn)材料原子工程研究中心朱滿洲/康熙研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了“雙級(jí)動(dòng)力學(xué)調(diào)控”策略，實(shí)現(xiàn)了多種原子級(jí)別精確銀納米團(tuán)簇的高效高產(chǎn)率制備。

酞菁是一種具有優(yōu)異光電特性的廉價(jià)小分子半導(dǎo)體材料，但是其在常規(guī)有機(jī)溶劑中溶解性較差，且性能不佳，限制了其在有機(jī)憶阻器中的進(jìn)一步應(yīng)用。許宗祥課題組從分子設(shè)計(jì)層面出發(fā)，開發(fā)了在常規(guī)有機(jī)溶劑中具有高效分散特性的金屬酞菁納米線，通過(guò)溶液法制備出具有優(yōu)良紅外響應(yīng)特性的薄膜，并以此構(gòu)建有機(jī)憶阻器，該器件是首次報(bào)道具有高穩(wěn)定性和較強(qiáng)紅外響應(yīng)的有機(jī)憶阻器器件。

本發(fā)明公開了一種適用于大尺寸薄壁高強(qiáng)度風(fēng)電輪轂的鑄鐵材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于材料及鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化合金成分設(shè)計(jì)，結(jié)合微量稀有金屬元素鋇(Ba)、銻(Sb)、鉍(Bi)和稀土元素(RE)的協(xié)同作用，以及通過(guò)添加三相SiC/SiO<subgt;2</subgt;/TiC納米顆粒增強(qiáng)相，抑制珠光體形成并細(xì)化石墨球，使球化率≥95％、鐵素體含量≥90％。通過(guò)添加納米顆粒增強(qiáng)相，控制Ni≤0.8％等合金元素比例，進(jìn)一步提高材料的耐蝕性。以及智能控溫控冷鑄造工藝，制備出具有高球化率、優(yōu)異力學(xué)性能、耐低溫沖擊性和耐腐蝕性的球墨鑄鐵材料，滿足18MW級(jí)海上風(fēng)電輪轂輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕和高可靠性的需求。

南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系講席教授王湘麟課題組在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲(chǔ)鋰、CSPbBr3量子點(diǎn)鐵電性質(zhì)研究等取得重要進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。發(fā)展高效穩(wěn)定的非鉑基電催化劑對(duì)質(zhì)子交換膜電池等清潔能源轉(zhuǎn)換裝置的大規(guī)模應(yīng)用具有關(guān)鍵作用。王湘麟團(tuán)隊(duì)基于結(jié)構(gòu)明確的納米石墨烯，合成了單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑，其催化活性接近商業(yè)Pt/C，并具有高循環(huán)穩(wěn)定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黃祥構(gòu)建了理論計(jì)算模型并模擬電催化反應(yīng)過(guò)程。在鋰電池電極材料方面，王湘麟團(tuán)隊(duì)與臺(tái)灣大學(xué)高分子科學(xué)與工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)團(tuán)隊(duì)合作，基于C60衍生物開發(fā)高性能的儲(chǔ)鋰材料，研究論文發(fā)表于ACS Nano。王湘麟團(tuán)隊(duì)與吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院袁宏明教授合作，首次發(fā)現(xiàn)全無(wú)機(jī)鹵化物鈣鈦礦CsPbBr3量子點(diǎn)具有出色的鐵電性，研究論文發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。

（專利號(hào)：ZL 201410424243.8） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開了一種催化合成12-芳基-8，9，10，12-四氫苯并[α]氧雜蒽-11-酮衍生物的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。該合成反應(yīng)中芳香醛、β-萘酚和1，3-環(huán)己二酮衍生物的摩爾比為1：1：1，酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的7～10％，反應(yīng)溶劑90％乙醇水溶液的體積量(ml)為芳香醛摩爾量(mmol)的3～6倍，回流反應(yīng)時(shí)間為15～60min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，所

本發(fā)明公開了一種免固定生物傳感電極的制備及其在免標(biāo)記均相光致電化學(xué)農(nóng)殘檢測(cè)與癌癥診斷中的應(yīng)用。它是采用電還原的方式，將含負(fù)電基團(tuán)的苯基重氮鹽與不含負(fù)電基團(tuán)的苯基重氮鹽共同修飾在基礎(chǔ)電極表面。該電極只吸附單鏈DNA而不吸附雙鏈DNA，穩(wěn)定性與重現(xiàn)性高。該電極可用于免標(biāo)記均相光致電化學(xué)生物傳感方法中，該方法包含一個(gè)目標(biāo)分子觸發(fā)的生化反應(yīng)回路，其含有無(wú)標(biāo)記DNA發(fā)卡(DNA?1)與單鏈(DNA?2)。無(wú)目標(biāo)分子時(shí)，DNA?1和DNA?2均可吸附到電極表面；此時(shí)卟啉可借助DNA?1與DNA?2吸附到電極表面，產(chǎn)生光致電化學(xué)信號(hào)響應(yīng)；有目標(biāo)分子時(shí)，DNA?1可與DNA?2相互雜交，在聚合酶的作用下將大量的DNA?1和DNA?2轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)雙鏈DNA，導(dǎo)致DNA?1與DNA?2在電極表面吸附量的減少及卟啉光致電化學(xué)響應(yīng)的降低。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開大學(xué)在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開創(chuàng)性成果，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣，將促進(jìn)我國(guó)新材料、微電子、儲(chǔ)能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國(guó)在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，做出重要貢獻(xiàn)。