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伴隨著5G、大數據、人工智能、物聯(lián)網、工業(yè)4.0、國家重大戰(zhàn)略需求等領域的技術發(fā)展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發(fā)展，這亟需高效、輕質和高穩(wěn)定性的熱管理材料和方案來保證電子產品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。如何大幅提高導熱材料的熱導率一直是熱管理材料行業(yè)的技術痛點，也是促進消費電子、5G設備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關鍵。由于傳統(tǒng)導熱材料如金屬、無機導熱材料存在質量大、柔性差等缺點，導熱聚合物的應用正在不斷向高導熱材料領域滲透。聚合物導熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩(wěn)定性等方面更有優(yōu)勢。但絕大多數的聚合物自身的導熱性很差（一般導熱系數為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導熱的需求，開發(fā)高導熱的聚合物復合材料已經成為該領域的一個研究熱點。采用復合高導熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導率，目前在工業(yè)生產已經有了廣泛的應用。現(xiàn)有的大量研究表明，在聚合物材料內部構建導熱網絡可以在低添加量的條件下實現(xiàn)熱導率的大幅度提高，這種三維滲流網絡（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網絡進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導熱網絡的構建及在制備聚合物導熱復合材料方面的最新進展，如石墨烯三維網絡、碳納米管網絡、氮化硼網絡、金屬三維導熱網絡等。討論了不同導熱材料三維網絡的構建方法、結構取向調控方法及影響導熱性能的關鍵因素（取向性、界面連接性、網絡密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續(xù)填料網絡）對復合材料熱導率的影響。相比于共混法制備的導熱復合材料，基于三維填料網絡的復合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導率提升率上都具有明顯的優(yōu)勢。毫無疑問，三維連續(xù)導熱網絡的形成對于提升聚合物熱導率至關重要。可以預見，三維導熱填料網絡的設計將作為一種實現(xiàn)聚合物高導熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統(tǒng)的研究熱點。 極端環(huán)境熱管理系統(tǒng)在能源化工、通訊衛(wèi)星、高速飛行器及人工智能等領域都發(fā)揮重要作用。導熱復合材料作為熱管理系統(tǒng)的關鍵材料，直接影響著其在不同環(huán)境內的熱傳導方向和效率。近年來，天津大學封偉教授團隊以高導熱碳復合材料為研究基礎，針對其存在的導熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結構設計、界面優(yōu)化、分子級相互作用優(yōu)化，分別實現(xiàn)復合材料的定向高導熱、彈性高導熱及自修復高導熱，探索其在復雜界面和極端環(huán)境熱傳導領域的應用。

本發(fā)明涉及有機發(fā)光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。 背景技術： 室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。 然而現(xiàn)存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發(fā)揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。 同時有機磷光材料的三重態(tài)對溫度和氧氣極其敏感，傳統(tǒng)觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發(fā)出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發(fā)和研究。 技術實現(xiàn)要素： 本發(fā)明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發(fā)光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。 本發(fā)明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。 本發(fā)明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發(fā)光元器件或發(fā)光材料中的應用。 本發(fā)明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。 本發(fā)明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發(fā)光材料中的應用。

項目成果/簡介:本發(fā)明涉及有機發(fā)光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。背景技術：室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。然而現(xiàn)存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發(fā)揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。同時有機磷光材料的三重態(tài)對溫度和氧氣極其敏感，傳統(tǒng)觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發(fā)出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發(fā)和研究。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發(fā)光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。本發(fā)明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。本發(fā)明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發(fā)光元器件或發(fā)光材料中的應用。本發(fā)明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。本發(fā)明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發(fā)光材料中的應用。項目階段:成果已轉化

簡介：本發(fā)明公開了一種氫化鋁鋰基復合儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫材料技術領域。該復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機制。帶有自旋的電子常被認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)”的機制與銅基超導體、鐵基超導體以及重費米子超導體都密切相關。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導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果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“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技術，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。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，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溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準了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。根據中子散射截面與散射幾何的關系，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面內的磁激發(fā)。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉到了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：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯(lián)。進一步的分析（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，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發(fā)。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導的一個“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，所以超導溫度被抑制。 量子材料科學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雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導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果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“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技術，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。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，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溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準了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。根據中子散射截面與散射幾何的關系，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面內的磁激發(fā)。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉到了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：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯(lián)。進一步的分析（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，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發(fā)。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導的一個“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，所以超導溫度被抑制。

本發(fā)明公開了一種紙基離子印跡復合材料、其制備方法及應用，屬于新材料領域。利用可逆加成鏈轉移聚合技術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域對高性能樹脂及先進結構/功能一體化復合材料的迫切需求，在國家重點項目支持下，從分子結構出發(fā)，發(fā)明了三種含芳雜環(huán)結構的新型雙馬單體，在國際上創(chuàng)制了服役溫度介于280～350℃可調控的系列耐高溫雙馬樹脂，比國內外同類產品高40～114℃；發(fā)明了優(yōu)化復合材料界面結構與性能的在線低溫等離子體調控技術，其高性能有機纖維復合材

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)先析出機制及對應的表面重構動力學，并提出了硫改性穩(wěn)定多陰離子的技術方案，研究成果發(fā)表于Nat. Comm.，申請國際專利1項。

該技術采用共沉積+剝離+破碎法制備非晶合金粉末，擺脫了水霧法對非晶成形能力的限制，適用于可以與鐵、鈷、鎳一起共沉積元素合金體系非晶合金粉末的生產。該粉末適合用于磁性材料、催化劑等領域。 該成果已申請一系列（鎳基、鐵基、鈷基的非晶電鍍，非晶粉末，催化電極等）發(fā)明專利，已有部分取得授權。