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第1期丨全球新材料科技TOP10精选周刊

本文通过动力学组合化学 (DCC) 实现了新型的、千克级的、可持续的、固态的、多胺附加的、氰尿酸稳定的三聚氰胺纳米多孔网络 (MNNs),实现高的吸附容量(在1 bar 时,为 1.82 毫摩尔每

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  本文通过动力学组合化学 (DCC) 实现了新型的、千克级的、可持续的、固态的、多胺附加的、氰尿酸稳定的三聚氰胺纳米多孔网络 (MNNs),实现高的吸附容量(在1 bar 时,为 1.82 毫摩尔每克)、快速吸附时间(小于 1 分钟)、低廉的价格以及对烟气循环的非凡稳定性

  碳纳米洋葱(Carbon nano-onions, CNOs)是一种具有优良电导率和热传导率的碳纳米结构,在生物医学、生物成像、能量转换和电子等领域有着广泛的应用

  本工作开发了一种合成路线,在从清洗后鱼类废弃物中提取的鱼鳞通过微波热解在短短几秒钟内转化为CNOs,确切的原因还不完全清楚

  单壁碳纳米管(SWCNTs)是由单层碳原子组成的一维管状纳米材料,其通过化学修饰可以改变其晶格结构,进而改变电学和光学性能,对发展新型材料如有机超导材料、量子材料意义重大,是国际前沿的研究方向,也是该领域长期存在的一项重大挑战

  华南理工大学前沿软物质学院林志伟教授(回国前就职于NIST)与美国国家标准与技术研究院(NIST)Ming Zheng研究员,利用DNA首次实现了SWCNTs的可控有序修饰,为发展有机超导材料、拓扑材料等变革性材料提供了重要的理论和实验依据

  目前,水蒸发发电主要通过由纳米材料组装(以增加表面积)并功能化(以引入吸湿性表面基团)的薄膜实现。然而,基于纳米材料的方案成本相对较高且需要经过一系列的加工流程,同时功率密度和稳定性都很低,这些缺点限制了其实际应用

  近日,马萨诸塞大学的Yao jun教授和Derek R. Lovley教授(共同通讯作者)等研究者利用基于微生物的柔性生物膜,单个生物膜(40µm厚)内的水蒸发可以连续产生高达1μW/cm2的功率密度电能,展示了一种低成本、易加工且功率密度和稳定性较高的水蒸发发电方案

  如何处理当前的塑料废弃物仍然是一个问题。通常采用的策略是燃烧,但这会产生温室气体(如CO2)和有毒副产物

  本项工作通过将聚乙烯原料与合理设计的ZSM-5沸石纳米片在280 °C的流动氢气中混合,形成产率高达74.6%的轻质烃(C1-C7)产物,其中83.9%的产物为C3-C6烯烃,并且几乎无法检测到焦炭的形成

  除聚乙烯外,该反应系统还可以有效解聚多种实际使用的富含聚乙烯塑料,从而为处理塑料废弃物提供了一条工业和经济可行的途径

  奥地利Christian Doppler有机催化聚合实验室、格拉茨技术大学的Christian Slugovc教授团队以水和二乙烯基砜(DVS)为原料,室温下将二者与亲核或碱催化剂混合,利用oxa-Michael加聚反应,通过界面聚合得到了聚醚砜,在1小时内单体转化率超过97%,产物数均分子量可以达到5 kg·mol,分子量分布指数2.5

  制备的聚醚砜熔融后与15wt%双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)混合,就是一种性能优异的固态锂离子电池聚合物电解质:在45℃下薄膜的氧化稳定性高达5.5V(vs Li/Li+),室温电导率为1.45×10-8 S·cm-1

  合肥工业大学童国庆&蒋阳团队联合苏州大学唐建新团队采用基于Cd掺杂的钙钛矿量子点的PbBr2原液进行阴离子交换,得到天蓝光钙钛矿QLED(490 nm)获得创纪录的14.6%的外部量子效率和 19.9 cd/A的电流效率

  同时,电致发光光谱在3到7 V的恒定工作电压下表现出很好的稳定性,变化可忽略不计,为提高钙钛矿QLED的效率和稳定性铺平了道路

  宽高带隙钙钛矿太阳能电池是钙钛矿基多结叠层太阳能电池不可或缺的一部分,效率潜力超过40%。然而,目前在电压输出和填充因子方面,宽带隙钙钛矿器件与中带隙钙钛矿器件相比表现不佳,导致效率低于理想效率

  悉尼大学Md Arafat Mahmud&Anita W. Y. Ho-Baillie团队开发出一种基于阳离子扩散的双面界面钝化方案,能够同时为1.75 eV钙钛矿电池提供体钝化,该电池也与p-i-n电池结构兼容

  电池实现了创纪录的86.5%的填充因子和20.2%的功率转换效率,为基于功能化材料的离子扩散的未来钝化策略提供了新的见解

  目前,国内碳化硅单晶的直径已经普遍能达到6英寸,但其厚度通常在~20-30mm之间,导致一个碳化硅晶锭切片所获得的碳化硅衬底片的数量相当有限

  浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院-乾晶半导体联合实验室和浙江大学硅材料国家重点实验室设计了碳化硅单晶生长设备的新型热场、发展碳化硅源粉的新技术、开发碳化硅单晶生长的新工艺

  显著提升了碳化硅单晶的生长速率,成功生长出了厚度达到50 mm的6英寸碳化硅单晶,这在国内尚属首次报道,并且有望大幅降低碳化硅衬底的成本

  大阪大学研究生院工学研究科的今西正幸副教授和森勇介教授等人组成的研究团队,与松下控股公司、丰田合成公司和 SCIOCS 公司合作,开发出在蓝宝石基板上大量设置微小籽晶的多点种子,通过Na助熔剂法培育GaN晶体的全新技术

  通过该技术全球首次制作出了低翘曲度的高品质6英寸大口径GaN晶体,另外,还全球首次证明了采用GaN晶体能以高成品率提高立式GaN晶体管的器件特性

  以该GaN晶体作为籽晶,就可以实现高品质的大口径GaN晶圆低成本大规模生产,进而制作此前无法实现的高性能功率器件和雷达等,用于5G/6G等领域

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