中国科学家实现二维金属碲化物材料的批量制备

中国科学家实现二维金属碲化物材料的批量制备二维过渡金属碲化物材料是一类新兴的二维材料，由碲原子（Te）和过渡金属原子（如钼、钨、铌等）组成，其微观结构类似于“三明治”，过渡金属原子被上下两层的碲原子“夹”住，形成层状二维材料。因具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质，二维过渡金属碲化物材料在量子通讯、催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力，受到了国际学术界的广泛关注。科学家实现二维金属碲化物材料的批量制备（中国科学院大连化学物理研究所供图）“比如，二维过渡金属碲化物具有高导电性和大比表面积，可作为高性能超级电容器和电池的电极材料；同时二维过渡金属碲化物纳米片表面具有丰富可调的活性位点，可用作制备绿氢和双氧水的电催化剂，提高催化剂的选择性、效率和性能；此外，该材料还展现出特有的量子现象，如超导和巨磁电阻等，可作为下一代低功耗器件和高密度磁性存储器件的材料。”论文共同通讯作者、中国科学院大连化物所研究员吴忠帅解释。然而，目前该材料还无法实现高质量的批量制备，阻碍了其实际应用。二维过渡金属碲化物材料一般采用“自上而下”的制备方法，如同拆解积木，通过机械力或化学作用方式将其一层一层剥离下来，从而制备出单层的二维纳米片。常用的“自上而下”方法有化学插层剥离法、球磨法、胶带剥离法、液相超声法等，其中化学插层剥离法的剥离效率虽然最高，但剥离仍需要数小时。批量化可控制备二维过渡金属碲化物纳米片（中国科学院大连化学物理研究所供图）科学家们大多采用有机锂试剂作为插层剂，即将含有锂离子的插层剂插入块体层状结构材料的片层中，并利用锂和水的反应使插层剂“膨胀”，在每一层间形成一个“气压柱”，将叠在一起的纳米片层层“撑开”，就如同使用了一把“化学刮刀”一层一层地将纳米片“刮”下来，这种层间的气体膨胀作用力远大于机械剥离力，可以提高剥离效率。“但是，有机锂是一种易燃易爆的液体试剂，具有很大的安全隐患。因此，实现安全、高效的化学剥离成为科学家努力的目标。”吴忠帅说。此次，科研人员创新性地采用固相化学插层剥离方法，筛选出了一种固相插层试剂——硼氢化锂。硼氢化锂具有强还原性质，在干燥空气中稳定，可用于高温固相插锂反应，解决了插层反应速度慢的问题，从而实现了安全、高效、快速的插层剥离。整个插层剥离过程只需10分钟，可批量制备出百克级（108克）碲化铌纳米片，与液相化学插层剥离法制备量均小于1克相比，此方法的产量提升了两个数量级。值得关注的是，科研人员还利用此方法制备出了五种不同过渡金属的二维过渡金属碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片，证明这种方法具有普适性。“该方法简单、快速、高效，对二维材料的宏量制备具有普适意义。”《自然》审稿人对该方法给予了高度评价。吴忠帅表示，利用该方法制备出的二维过渡金属碲化物纳米片的溶液和粉体具有良好的加工性能，可以作为各种功能性浆料，实现薄膜、丝网印刷器件、3D打印器件、光刻器件的高效和定制化加工等，有望在高性能量子器件、柔性电子、微型超级电容器、电池、催化、电磁屏蔽、复合材料等方向发挥重要作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426195.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426195.htm

新工艺带来大提升，我国科研人员研制出高抗疲劳 3D 打印钛合金

新工艺带来大提升，我国科研人员研制出高抗疲劳3D打印钛合金据中国科学院金属研究所消息，该所科研人员近期制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料。未来这种材料有望在航空航天领域发挥作用。该成果于北京时间2月29日在国际学术期刊《自然》发表。科研人员在某种钛合金材料的高温实验中发现，存在一个宝贵的热处理工艺窗口，可以抑制住气孔的出现，在此基础上，发明了缺陷与组织分步调控的新工艺，最终制备出几乎无气孔的钛合金材料。（央视新闻）

我国学者制备出高效稳定钙钛矿发光二极管

我国学者制备出高效稳定钙钛矿发光二极管中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队深挖机理、创新工艺，制备出一款高效稳定的钙钛矿发光二极管，相关论文5日发表于国际学术期刊《自然・光子学》。中国科学院宁波材料所向超宇研究员是论文通讯作者之一。他介绍说，钙钛矿材料是一种光电材料，具有光电性能优异、制备成本低的优点。与目前常见的OLED（有机发光二极管）相比，钙钛矿发光二极管可以将色彩纯度提升至少1倍。但这一材料运行稳定性较低，阻碍了应用发展。“这项研究结果将推动钙钛矿材料在发光显示领域的应用。”向超宇说。（新华社）

我国科研人员开发出具有“纳微复合”多级结构的单剂干粉吸入式疫苗研制技术。利用该技术，科研人员在实验室成功制备出新型干粉吸入式疫苗

我国科研人员开发出具有“纳微复合”多级结构的单剂干粉吸入式疫苗研制技术。利用该技术，科研人员在实验室成功制备出新型干粉吸入式疫苗。动物模型试验显示，该疫苗能够高效阻断呼吸道病毒的感染与传播。相关研究成果12月14日在线发表于《自然》杂志。呼吸道传染病严重威胁人类生命健康，亟须构建更加安全高效的呼吸道传染病疫苗。为此，中国科学院过程工程研究所马光辉院士及魏炜研究员团队在多年均一微球制备与生物剂型研究的基础上，提出了纳微复合递送新理念，将结构均一可控的缓释微球技术，与军事医学研究院研究员王恒梁及朱力团队研发的蛋白抗原纳米颗粒结合，成功开发出新型疫苗研制技术。（科技日报）

全固态电池干法制备取得新突破

全固态电池干法制备取得新突破5月21日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉，该所一研究团队利用熔融黏结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜，其优异的力学性能、离子电导率以及应力耗散特性可有效抑制电池内部应力不均导致的机械失效。运用该方法制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性、长循环性能。研究成果以“熔融粘结干法制备具有超薄电解质的硫化物全固态电池”为题发表在《先进材料》上。（科技日报）

我国科研团队在纳米金属研究领域取得新突破

我国科研团队在纳米金属研究领域取得新突破记者从重庆大学获悉，该校材料科学与工程学院黄晓旭团队及其合作者利用自主研发的三维透射电镜技术在纳米金属研究领域取得新突破。北京时间12月1日，相关研究成果在国际学术期刊《科学》发表。研究人员介绍，该研究利用三维取向成像技术，首次实现了纳米金属塑性变形的三维电镜研究，发现纳米金属塑性应变可恢复的反常现象，并揭示了这一现象的物理本质。这一新发现发展了纳米金属塑性变形理论，将为先进纳米结构材料研发、纳米材料使役行为的预测和控制以及微纳器件功能优化提供理论指导。(央视新闻)