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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)計了一種新方法，該方法可以同時使用無機（金屬）和有機廢物以生產(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《危險材料雜志》（“將工業(yè)和有機廢物轉(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污染物”）。
在展示這種新方法的重要性的同時，他們使用鈦廢料和枯死的植物葉子來生產(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)提供新的機會，使用低成本的廢料來生產(chǎn)具有成本效益的納米材料。不同的金屬廢料，如鋁、銅、鋅、鐵等，可以通過這種方法進行處理，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，而且保護了自然資源，必將減少環(huán)境污染。
過程工程所鎳納米材料晶相結(jié)構(gòu)調(diào)控研究獲進展
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渡金屬納米材料，應(yīng)用于多種催化反應(yīng)。近日，中國科學(xué)院過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晶相鎳納米晶生長過程中獨特的晶相轉(zhuǎn)變（fcc→hcp）過程。實驗結(jié)果與理論計算表明，hcp晶相的形成及其形貌演化過程主要源于表面活性劑聚乙烯亞胺（PEI）對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，進一步合成了同時具有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樹突狀細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)銜的科研團隊發(fā)現(xiàn)新型納米材料可增強樹突狀疫苗抗新冠病毒作用。相關(guān)研究成果在國際材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《先進材料》上發(fā)表。
據(jù)了解，詹林盛研究員領(lǐng)銜的科研團隊致力于納米技術(shù)在輸血細胞治療中的應(yīng)用研究。在本項研究中，團隊創(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樹突狀細胞疫苗進行工程化改造，進而促進樹突狀細胞與T細胞間“免疫突觸”的形成和細胞團簇的聚集，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調(diào)控樹突狀細胞與T細胞之間形成“免疫突觸”，大幅提升樹突狀細胞疫苗抗新冠病毒效果。
全無機鈣鈦礦/氟化物復(fù)合納米材料研究取得進展
在中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和閩都創(chuàng)新實驗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，通過一種簡單的兩步異質(zhì)外延生長法成功地將立方相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，制備出了高效且長期運行穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池。通過結(jié)合實驗結(jié)果與第一性原理計算，可以證實所得到的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薄膜的太陽能電池的平均能量轉(zhuǎn)換效率達到20.45%，與沒有沉積CsPbI3/CaF2的對照器件的19.33%形成鮮明對比。更為重要的是，CsPbI3/CaF2沉積的鈣鈦礦太陽能電池在AM 1.5G太陽光照下最大功率點穩(wěn)定運行1000小時后仍可保持其初始效率的85%，這遠優(yōu)于對照器件和CsPbI3沉積的鈣鈦礦太陽能電池的T85器件壽命，這兩者分別為315和125小時。
該工作為穩(wěn)定全無機鈣鈦礦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《先進功能材料》上，相關(guān)研究成果已申請發(fā)明專利。
深圳先進院納米材料精準(zhǔn)生物靶向機制研究獲進展
中國科學(xué)院深圳先進技術(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)》。
研究團隊選取黑磷納米材料作為研究對象，精細的細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米材料在細胞內(nèi)可通過精準(zhǔn)靶向某個具體生物分子，以獲得特定的生物效應(yīng)。該研究提供了一個從分子細胞生物學(xué)維度，深入探究納米材料精準(zhǔn)生物靶向機制的全新范例。
Small：碳酸鹽模板法規(guī)模化合成自雜化過渡金屬氧化物納米片
近年來發(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的優(yōu)勢，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)中進行合成，其較強的晶格匹配機制難以合成具有雜化組分的材料。相比于單一組分材料來說，多組分雜化材料有望能利用組分間的功能互補展現(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單的碳酸鹽模板制備自雜化的過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充，同時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)成果申請了中國發(fā)明專利）。
蘭州化物所在六方氮化硼基納米潤滑材料研究中取得進展
近日，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所納米潤滑課題組基于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基潤滑劑添加劑設(shè)計、開發(fā)、潤滑性能優(yōu)化以及摩擦學(xué)機制等方面的研究，設(shè)計制備出一系列h-BNNSs基潤滑劑添加劑。
基于對電子分布狀態(tài)與相應(yīng)摩擦性能之間的構(gòu)效關(guān)系，研究提出了通過調(diào)整h-BNNSs體系的電子結(jié)構(gòu)來改變層間相互作用，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，尤其在層間距達到臨界數(shù)值時，體系可以實現(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，并為實驗分析和工程應(yīng)用提供了良好的理論基礎(chǔ)。
信息來源：合越智能、過程工程研究所、科技日報、材料科學(xué)與工程、福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、深圳先進技術(shù)研究院、materials views china、蘭州化學(xué)物理研究所
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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