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一種新方法將環(huán)境廢物轉(zhuǎn)化為納米纖維素材料
意大利的研究人員設(shè)計(jì)了一種新方法，該方法可以同時(shí)使用無(wú)機(jī)（金屬）和有機(jī)廢物以生產(chǎn)不同類別的納米材料（納米粒子、聚合物和納米復(fù)合材料）。研究結(jié)果發(fā)表在《危險(xiǎn)材料雜志》（“將工業(yè)和有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為摻鈦活性炭-纖維素納米復(fù)合材料用于快速去除有機(jī)污染物”）。
在展示這種新方法的重要性的同時(shí)，他們使用鈦廢料和枯死的植物葉子來(lái)生產(chǎn)應(yīng)用的TiO2納米材料、納米纖維素聚合物和TiO2-納米纖維素納米復(fù)合材料。
將金屬和有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為高效納米材料
這種創(chuàng)新方法將為納米技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)家和工業(yè)提供新的機(jī)會(huì)，使用低成本的廢料來(lái)生產(chǎn)具有成本效益的納米材料。不同的金屬?gòu)U料，如鋁、銅、鋅、鐵等，可以通過(guò)這種方法進(jìn)行處理，并可以轉(zhuǎn)化為用于各種應(yīng)用的高效納米材料。這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且保護(hù)了自然資源，必將減少環(huán)境污染。
過(guò)程工程所鎳納米材料晶相結(jié)構(gòu)調(diào)控研究獲進(jìn)展
調(diào)控金屬納米材料的晶相結(jié)構(gòu)，能夠改變納米材料內(nèi)金屬原子的排布方式，是調(diào)控其物理化學(xué)性質(zhì)的有效策略之一。鎳納米晶是常見的過(guò)渡金屬納米材料，應(yīng)用于多種催化反應(yīng)。近日，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所燃料清潔轉(zhuǎn)化研究部能源催化與多孔材料課題組博士研究生莊嘉豪，在副研究員古芳娜的指導(dǎo)下，采用溶劑熱合成的方法，可控制備出具有面心立方（fcc）晶相的正二十面體與六方密排（hcp）晶相的六棱柱鎳納米晶。
研究剖析了hcp晶相鎳納米晶生長(zhǎng)過(guò)程中獨(dú)特的晶相轉(zhuǎn)變（fcc→hcp）過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算表明，hcp晶相的形成及其形貌演化過(guò)程主要源于表面活性劑聚乙烯亞胺（PEI）對(duì)hcp晶相不同晶面的選擇性吸附。該工作為不同晶相結(jié)構(gòu)鎳納米材料的可控制備提供了新思路，相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A上。
此外，研究還合成了同時(shí)具有兩種及以上晶相結(jié)構(gòu)的納米材料，即異相納米材料，能夠構(gòu)建豐富的異相孿晶界面，發(fā)揮不同晶相之間的協(xié)同作用，利于提升材料的催化性能；基于此，進(jìn)一步合成了同時(shí)具有fcc與hcp晶相的異相鎳納米晶。
不同晶相鎳納米晶的合成示意圖
新型納米材料可增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞疫苗抗新冠病毒作用
從軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院獲悉，該院詹林盛研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新型納米材料可增強(qiáng)樹突狀疫苗抗新冠病毒作用。相關(guān)研究成果在國(guó)際材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《先進(jìn)材料》上發(fā)表。
據(jù)了解，詹林盛研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)致力于納米技術(shù)在輸血細(xì)胞治療中的應(yīng)用研究。在本項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用大尺度（片徑大于1微米）氧化石墨烯納米片層材料對(duì)樹突狀細(xì)胞疫苗進(jìn)行工程化改造，進(jìn)而促進(jìn)樹突狀細(xì)胞與T細(xì)胞間“免疫突觸”的形成和細(xì)胞團(tuán)簇的聚集，首次揭示了二維納米片層材料作為廣譜性樹突狀細(xì)胞疫苗佐劑具有潛在應(yīng)用前景。
該研究表明，二維納米片層材料氧化石墨烯可通過(guò)調(diào)控樹突狀細(xì)胞與T細(xì)胞之間形成“免疫突觸”，大幅提升樹突狀細(xì)胞疫苗抗新冠病毒效果。
全無(wú)機(jī)鈣鈦礦/氟化物復(fù)合納米材料研究取得進(jìn)展
在中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室自主部署基金等支持下，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所洪茂椿課題組與北京大學(xué)趙清課題組合作，通過(guò)一種簡(jiǎn)單的兩步異質(zhì)外延生長(zhǎng)法成功地將立方相CaF2嵌入α相CsPbI3鈣鈦礦的晶格中，將這種復(fù)合納米材料沉積在雜化鈣鈦礦Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45 (CsFAMA)薄膜的晶界及表面上，制備出了高效且長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。通過(guò)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果與第一性原理計(jì)算，可以證實(shí)所得到的CsPbI3/CaF2復(fù)合納米材料中的CaF2成分不僅可以鈍化CsPbI3鈣鈦礦自身的固有缺陷，還可以有效抑制雜化鈣鈦礦CsFAMA薄膜作為光吸收活性層的太陽(yáng)能電池中的離子遷移。研究發(fā)現(xiàn)，基于CsPbI3/CaF2沉積CsFAMA薄膜的太陽(yáng)能電池的平均能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20.45%，與沒(méi)有沉積CsPbI3/CaF2的對(duì)照器件的19.33%形成鮮明對(duì)比。更為重要的是，CsPbI3/CaF2沉積的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在AM 1.5G太陽(yáng)光照下最大功率點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行1000小時(shí)后仍可保持其初始效率的85%，這遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照器件和CsPbI3沉積的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的T85器件壽命，這兩者分別為315和125小時(shí)。
該工作為穩(wěn)定全無(wú)機(jī)鈣鈦礦α相的晶格提供了一條有效途徑，也為構(gòu)建具有優(yōu)異穩(wěn)定性的高效光伏器件提供了更多可能。上述工作近期發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上，相關(guān)研究成果已申請(qǐng)發(fā)明專利。
深圳先進(jìn)院納米材料精準(zhǔn)生物靶向機(jī)制研究獲進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院納米醫(yī)療技術(shù)研究中心李紅昌課題組、材料界面研究中心喻學(xué)鋒課題組與高分子藥物研究中心李洋課題組，發(fā)現(xiàn)納米材料精準(zhǔn)生物分子靶向的新機(jī)制。相關(guān)研究成果以Intrinsic Bioactivity of Black Phosphorus Nanomaterials on Mitotic Centrosome Destabilization through Suppression of PLK1 Kinase為題，發(fā)表在《自然-納米技術(shù)》。
研究團(tuán)隊(duì)選取黑磷納米材料作為研究對(duì)象，精細(xì)的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米材料在細(xì)胞內(nèi)可通過(guò)精準(zhǔn)靶向某個(gè)具體生物分子，以獲得特定的生物效應(yīng)。該研究提供了一個(gè)從分子細(xì)胞生物學(xué)維度，深入探究納米材料精準(zhǔn)生物靶向機(jī)制的全新范例。
Small：碳酸鹽模板法規(guī)模化合成自雜化過(guò)渡金屬氧化物納米片
近年來(lái)發(fā)展的鹽模板法結(jié)合了濕法化學(xué)合成和粉末表面外延生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，能夠規(guī)�；铣沙鲆幌盗懈哔|(zhì)量的二維納米材料。已有的鹽模板法通常以可溶性氯化鹽為模板，所能制備金屬氧化物種類有限，必須在非水介質(zhì)中進(jìn)行合成，其較強(qiáng)的晶格匹配機(jī)制難以合成具有雜化組分的材料。相比于單一組分材料來(lái)說(shuō)，多組分雜化材料有望能利用組分間的功能互補(bǔ)展現(xiàn)出更新穎的性能。
復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系鄧勇輝教授課題組長(zhǎng)期從事半導(dǎo)體金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)材料及其氣體傳感研究。近日課題組介紹了一種簡(jiǎn)單的碳酸鹽模板制備自雜化的過(guò)渡金屬氧化物納米片的方法。
此外，這種合成方法具有一定的普適性。以碳酸鈉顆粒為模板可以制備出MnxOy納米片，而以碳酸鋇為模板可以制備出TaxOy納米片。通過(guò)不同前驅(qū)體的組合，也可制備多元金屬氧化物納米片，如Al/WO3-x， Cu/WO3-x,，Mo/WO3-x等。該方法作為已有鹽模板法的拓展和補(bǔ)充，同時(shí)也為合成二維片層功能雜化材料提供了一種新的思路（相關(guān)成果申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利）。
蘭州化物所在六方氮化硼基納米潤(rùn)滑材料研究中取得進(jìn)展
近日，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所納米潤(rùn)滑課題組基于h-BNNSs層間相互作用、結(jié)構(gòu)及功能調(diào)控的策略，開展了h-BNNSs基潤(rùn)滑劑添加劑設(shè)計(jì)、開發(fā)、潤(rùn)滑性能優(yōu)化以及摩擦學(xué)機(jī)制等方面的研究，設(shè)計(jì)制備出一系列h-BNNSs基潤(rùn)滑劑添加劑。
基于對(duì)電子分布狀態(tài)與相應(yīng)摩擦性能之間的構(gòu)效關(guān)系，研究提出了通過(guò)調(diào)整h-BNNSs體系的電子結(jié)構(gòu)來(lái)改變層間相互作用，從而降低h-BNNSs層間摩擦的方法。研究基于“egg-box”模型，引入氟（F）、氫（H）、氧（O）等原子促進(jìn)電子在雙層h-BNNS層間和層內(nèi)的再分布，從而改變層間的相互作用能。這種能量變化可以有效調(diào)控層間的摩擦學(xué)行為，尤其在層間距達(dá)到臨界數(shù)值時(shí)，體系可以實(shí)現(xiàn)超低摩擦。該研究為控制和降低二維納米材料層間的摩擦提供了新策略，并為實(shí)驗(yàn)分析和工程應(yīng)用提供了良好的理論基礎(chǔ)。
信息來(lái)源：合越智能、過(guò)程工程研究所、科技日?qǐng)?bào)、材料科學(xué)與工程、福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、materials views china、蘭州化學(xué)物理研究所
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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