中国早寒武世文德生物及双胚层动物早期演化

中科院近代物理研究所刘杰研究小组与德国合作者，利用电化学沉积方法在重离子径迹中成功制备出金纳米线。研究人员并系统研究了不同沉积条件特别是电解液对金纳米线晶体结构的影响。他们发现，金的亚硫酸盐电解液在合适的温度和电压下易形成多晶结构金纳米线；而在50—65℃温度条件下，金的氰化物电解液倾向于形成单晶结构金纳米线。     

铂纳米线阵列用于尿酸生物传感器的研究

采用电沉积法制备了铂纳米线阵列并用于固定尿酸酶研制了一种新型尿酸酶传感器。利用铂纳米线阵列有效的表面积和对尿酸的氧化产物H2O2直接电催化性,实现尿酸酶与电极之间直接电子传递。制成的传感器具有较高的灵敏度、较宽的线性范围和较低的检测下限。     

掺杂对ZnO基材料气敏性能的影响

ZnO是一种重要的半导体材料,具有独特的电学、光学特性,在气敏传感器领域得到了广泛的应用.本文综述了掺杂对ZnO材料气敏性能影响的原理,以及贵金属、稀土元素、碱土金属元素、过渡族金属氧化物四类元素掺杂对ZnO材料的气敏特性的影响.     

ZnO P型掺杂研究取得重要进展

ZnO是一种非常重要的制备紫兰光器件的宽禁带半导体新材料 ,ZnO的P型掺杂是ZnO光电器件应用的关键技术和基础。浙江大学硅材料国家重点实验室叶志镇课题组在973计划项目“信息功能材料相关基础问题”的课题“宽带隙异质结构材料生长及电学、光学特性裁剪”和国家自然科学基金重点项目的支持下在ZnOP型掺杂方面进行了系统深入研究并取得重大突破。课题组发明了三种ZnO的P型掺杂技术 ,申请了 8项国家发明专利。其中使用N、Al共掺技术和用MOVCD混合气体掺杂技术制备的P型ZnO ,电阻率最低为 1.5Ω·cm ,空穴浓度 10 18cm-3 ,空穴迁移…     

电沉积中结晶形态控制技术

将分形几何引入到电化学中,基于DLA模型,通过将沉积粒子设置不同的沉积几率,成功模拟了射流电沉积中枝晶的可控交织生长.通过摆动射流电沉积,使金属离子更容易到达已沉积枝晶簇的内部而沉积,从而改变了枝晶的树枝状分形生长特性,成功地制备了二维多孔交织的金属镍枝晶簇.结果表明,模拟结果与试验所得的多孔枝晶簇是极为相近的,二者均表现密集多孔的形态,表明该模型可以成功地对摆动射流电沉积中枝晶的可控交织生长机理进行正确表述.     

三元硼碳氮化合物单壁纳米管的直接合成

本文研究以Fe-Mo/MgO作为催化剂,甲烷、硼烷、乙二胺为反应源气体,采用偏压辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)方法直接合成了三元硼碳氮化合物单壁纳米管(BCN-SWNTs)。合成的BCN-SWNTs的结构类似于单壁碳纳米管,B和N原子取代了部分C原子的位置,从而3种原子形成了三元共价化合物纳米管,其中N含量在3—8atom%之间,B含量在2—4atom%之间。并通过透射电镜能量过滤元素成像等手段,证明B、C、N三种元素均匀地分布在单壁纳米管中。不同于碳纳米管由于复杂的手性问题导致的性质不可控性,硼碳氮纳米管的电子结构主要依赖于它的化学组分,与其几何手性无关,而且预测其能隙可以在石墨和氮化硼(0.0—5.5eV)之间调节。这些特有的性质为实现纳米管在电子和光电子等领域的应用开辟了新的途径,有望实现从性质不可控的碳纳米管电子器件到性质基本可控的硼碳氮纳米管电子器件的突破。     

基于固体电解质的纳米相变存储器研制

固体电解质阻变存储器是一种不挥发存储器,它的基本特征在于切断电源后所存储的信息可以长期保存而不丢失,因而是一种具有广泛应用前景的存储器技术。传统上固体电解质薄膜的制备通常是用电化学方法。首先在Pt等导电基片上利用电化学沉积制备一层金属薄膜（如Ag等）,然后再将所制备的金属薄膜置于硫族或卤素的碱金属盐溶液（如Na：S或KI）中,通过电化学反应制备所需的固体电解质薄膜（如Ag：S,AgI等）。     

乙肝、艾滋病病毒检测用纳米晶免疫试纸

一、改性金纳米晶的合成及批量制备 传统胶体金的合成通常采用在柠檬酸钠水相中还原四氯金酸制备，此反应过程不易控制，其形成的胶体金颗粒通常不够均一和稳定，针对此问题，在课题组原有的制备金纳米晶工作基础上，详细研究了金纳米晶形成机理，对其反应pH值及柠檬酸钠与四氯金酸的最佳摩尔比等条件进行研究，确定了合适的合成条件。通过合成工艺的控制和对金纳米晶的表面修饰，获得适用于免疫层析技术的改性金纳米晶。     

碳纳米管场发射显示器的研发取得重要成果

场发射显示器（FED）是显示效果、功耗和工作温区等综合性能最为优越的一种新型平板显示技术。以碳纳米管为代表的纳米线冷阴极材料的出现，使FED克服了制作成本上的劣势，从而成为极具发展潜力的新型平板显示技术。“十五”期间，西安交通大学真空微电子研究所在863重点项目，自然科学基金重点项目、985重点项目和陕西省攻关重点项目的支持下，开展了包括碳纳米管在内的纳米线冷阴极阴极的FED关键技术的研究。     

硼／氮共掺杂使金属性单壁碳纳米管转变成半导体

本研究小组利用硼和氮共掺杂碳纳米管构筑了大量的场效应晶体管,并对其电学性质进行了统计分析研究。结果表明。通过对单壁碳纳米管进行硼和氮共掺杂,样品中半导体性纳米管的比例由67％提升到高于97％。为了深入理解这一重要实验发现,我们利用第一性原理,计算了掺杂对单壁碳纳米管能带结构的调制作用。结果证明,硼和氮共掺杂可使金属性单壁碳纳米管的能隙被打开,转变为半导体性纳米管,但并不改变半导体性碳纳米管的导电属性,从而在理论上解释了硼和氮共掺杂调节碳纳米管能带结构的物理机制。这项工作为纳米管电子和光电子器件走向实际应用提供了一条新途径。     

高性能、长寿命车用燃料电池催化剂、膜电极技术

2006年本课题开展前，质子交换膜燃料电池（H2-PEMFC）贵金属催化剂的负载量达0.8～1.0mgPt/cm2 MEA，功率密度达0.7W/cm2MEA（0.68V，80℃，常压）。这意味着：1.1gPt/kW，相当于一个净功率75kW的汽车（燃料电池堆功率大约85kW）需要94克贵金属铂催化剂。膜电极（MEA）占燃料电池堆成本的84%，其中正负极占MEA的54%。从可以接受的商业化成本以及有限的铂资源角度考虑，仍然需开发高活性的电催化剂，以及改进电极结构，从而进一步降低贵金属Pt催化剂的负载量。本课题围绕高性能、长寿命车用燃料电池催化剂、膜电极关键技术，对催化剂担体制造技术、催化剂制备技术等方面进行研究，开发出了批量制备铂钯催化剂的生产工艺与技术规范。研究成果对开发具有自主知识产权的车用条件的长寿命电催化剂具有重要价值。     

界面聚合制备复合荷电镶嵌膜关键技术及其应用

课题以化工、制药等工业中有机物的脱盐净化、浓缩为背景,通过优选阴、阳离子型单体,借助界面聚合反应,在中空纤维超滤膜支撑体上复合很薄的选择层,制备高选择性、高通量、低成本的新型荷电镶嵌膜;探索荷电镶嵌膜分离性能与膜的微观结构以及制备条件之间的关系;利用荷电镶嵌膜开发数码喷墨印花用高纯染料,为荷电镶嵌膜的生产与应用奠定基础。     

软包装保鲜马蹄笋及综合利用研究

作者研究了新鲜马蹄笋保鲜技术及综合利用，介绍了制作易于贮运的方便食品试验方法。采用不同配比的保鲜剂处理新鲜马蹄笋、灭菌杀青等工序制备软包装保鲜马蹄笋。利用修整马蹄笋的笋衣、笋尾边料制备马蹄笋片剂、马蹄笋饼干和马蹄笋酥饼，以降低保鲜马蹄笋的生产成本。结果表明：保鲜马蹄笋产品质量符合绿色食品方便笋的质量要求，并能保持马蹄笋固有的特殊鲜甜清脆美味，0℃～40℃贮藏，保质期达到12个月以上。     

钒氮合金产品研发及产业化技术研究

本项目围绕钒氮合金制备过程中的原料、催化剂、反应过程、反应条件及反应设备进行研究。以制备特定形貌的低价钒氧化物为原料，用含氮的中性或还原性气体作为制备炉内的反应和保护气体，并使炉内始终保持微正压，物料采用连续式进出制备炉，在炉内将物料加热到1000℃～1800℃，碳化及氮化反应同步进行，反应2～6h后，将物料冷却至一定温度自动出炉，从而得到氮化钒产品。通过对技术条件及参数设计，设计出既满足上述工艺要求，又能实现产业化规模的钒氮合金反应炉窑。对该项目进行产业化应用，该技术具有设备投入低、工艺流程简单、运行周期短、能耗低、生产效率高等特点，其经济、社会效益巨大。     

金属包覆陶瓷材料粉体制备技术及应用项目的产业化

本课题以国家自然科学基金重点项目“精细陶瓷材料摩擦与磨损行为及机理研究”为技术基础，在微米级陶瓷复合粉体的制备技术上，采用浙江凌日复合材料有限公司独创的低温超声波化学镀的方法，对纳米AL2O3、T1C陶瓷粉体进行化学镀CO，制造陶瓷刀具。陶瓷刀具综合性能是硬质合金刀具的8至10倍，完全可以替代进口，而价格仅为进口刀具的五分之一。2005年底，项目已通过了国家863计划项目组的验收。     

面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器研究进展

本文对纳米科技重点专项《面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器基础研究》项目中期进展情况进行了总结。该项目针对高危有机化学品和持久性有机污染物的检测,重点开展四方面的工作,一是研究纳米结构材料与待测目标物的相互作用及敏感机制,为传感器的研究提供敏感材料;二是研究纳米材料表面功能化与富集分离工作机制,为传感器的研究提供特异性富集分离材料;三是研究敏感信号转换机制及超高灵敏检测方法,为传感器的研究提供设计和制造基础;四是综合上述三方面的研究成果,重点研制针对六六六、汞、TNT和沙林等的高性能现场快速检测传感器,并对传感器进行应用示范。经过两年的努力,项目提出了5种纳米敏感结构构筑新方法,实现了纳米敏感结构阵列的大面积构筑;通过纳米结构表面修饰与异质包覆,实现了选择性敏感效应;发展了系列阶层多孔纳米材料的功能化制备以及毒性甄别方法;硅纳米线实现了三维可控批量制造;提出了高能效下沉式三维微加热器结构;在硅纳米线上实现了多种基团分子的简单、可控修饰;初步形成了传感器制造平台方案,研制出原型传感器,确定了示范应用方案。     

电磁污染控制用S带吸波密度板材的设计与制备

本文报道了根据入／4型电磁波吸收原理，通过理论设计和模拟分析，以密度板为介电材料，通过电阻膜复合，成功制备出新型密度板吸波板材。实验表明，电阻膜的电阻为395Q／口，厚度1．42cm的密度板试样，在S带（2～4GHz），-10dB吸收带宽达到70％以上，在5．46GHz，最大吸收峰为-36dB。新材料可用于室内电磁环境的改善和污染控制。     

磁控反应溅射与激光退火处理制备高浓度氮掺杂二氧化钛晶化薄膜材料

氮掺杂二氧化钛的光催化活性能够被可见光激活,从而大大提高其对太阳光能的利用效率。为了解决材料晶化与氮掺杂在晶化过程中损失这一矛盾,以制备出高浓度氮掺杂二氧化钛晶化薄膜材料,本文的研究发展出一种结合了磁控反应溅射与激光退火处理的新型非平衡态制备工艺。与传统的热处理工艺相比,激光退火处理能够获得具有更高氮掺杂浓度、更好晶化效果、更好可见光吸收效果的样品,在光催化分解有机污染物实验中展现出更优异的性能。激光退火处理晶化工艺可以在室温下进行,对于薄膜基体的影响范围非常浅,特别适用于晶化塑料/有机物基体上的薄膜涂层。通过在溅射薄膜中保持掺杂物浓度,激光退火处理能够获得传统工艺无法得到的材料性能。这种方法能进一步推广应用在其它材料体系中,制备出具有新性能的各种薄膜材料,以满足广泛的应用需要。     

利用CO2作为新型开关调控液晶和胶束之间的可逆转变

本研究发现利用CO2可作为一种新型“开关”调控液晶和胶束之间的转变。这种新型的调控方法具有很多优点,如通过简单的加压和降压即可实现液晶和胶束之间的可逆转变以及过程清洁、CO2可以方便地去除并可循环利用等。本研究还探索了这种新型调控方法的规律、机理及其在材料制备中的应用,发现通过控制压力,可以很方便地改变模板的结构,从而实现产物的形貌可控。     

加氢裂化过程催化活性强化剂的研究

为了提高加氢催裂化工艺的生产效率,使原料油、氢气和催化剂更好的接触,强化加氢反应,并且能够长期保持催化剂活性。笔者设计、研制了HCK强化剂,通过在原料油VG0中添加HCK强化剂,经过250小时加氢裂化动态评价,轻质油收率增加2．64％,轻石脑油（〈65℃）、重石脑油（〈177℃）、喷气燃料（177℃～240℃）全面增加,〉320℃的尾油下降2m％。