科學(xué)家研發(fā)可用于電子設(shè)備的新型復(fù)合材料

據(jù)報(bào)道，葡萄牙研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出可用于電子設(shè)備的新型液態(tài)金屬納米復(fù)合材料。論文成果被選為《先進(jìn)材料技術(shù)》期刊封面論文。

這種石墨烯涂層的液態(tài)金屬納米復(fù)合材料是一種可制造透明導(dǎo)體的新型雙相復(fù)合材料。研究團(tuán)隊(duì)使用紅外激光源，對(duì)氧化石墨烯涂層共晶鎵銦合金薄膜進(jìn)行同步激光燒結(jié)、減薄和燒蝕，并展示了它們?cè)谥圃旄叻直媛拾胪该鱾鞲衅髦械膽?yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明，氧化石墨烯涂層的液態(tài)金屬納米顆粒，可以通過(guò)快速、低成本和可擴(kuò)展的激光加工技術(shù)轉(zhuǎn)化為半透明導(dǎo)電電極。該新材料結(jié)構(gòu)和制造方法對(duì)于快速制造低成本和可擴(kuò)展的石墨烯電極具有重要意義。下一步，研究團(tuán)隊(duì)將探索使用其他類型激光來(lái)提高電極的導(dǎo)電性和透明度，并嘗試新的應(yīng)用領(lǐng)域。（科技部）

科研人員設(shè)計(jì)出新型光動(dòng)力催化劑

據(jù)報(bào)道，美科研人員設(shè)計(jì)出一種具有不溶解性的新型光氧化還原催化劑，能更容易地將光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)整合到連續(xù)流動(dòng)制造過(guò)程中，并可以反復(fù)使用。該研究成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

科研人員將構(gòu)成均相催化劑的染料嵌入固體聚合物中。新聚合物結(jié)合溶液中的分子可有效地將它們預(yù)濃縮以進(jìn)行反應(yīng)，激發(fā)態(tài)可以在整個(gè)聚合物中快速遷移，使得光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)比在純?nèi)芤褐羞^(guò)程更快、更有效。這些混合催化劑具有非均相催化劑的可回收性和耐用性，以及均相催化劑的精確可調(diào)性。這項(xiàng)研究中，科研人員可將十幾種不同的均相催化劑加入到他們的新混合材料中，來(lái)發(fā)揮更大的作用。此外，科研人員還可以根據(jù)應(yīng)用需要來(lái)調(diào)整聚合物骨架的厚度和孔隙率等物理性質(zhì)。（科技部）

科研人員首次創(chuàng)造出γ—石墨炔材料

美國(guó)科研人員創(chuàng)造出一種可與石墨烯的導(dǎo)電性相媲美且可控的石墨炔材料?？蒲腥藛T通過(guò)炔基取代苯單體的可逆動(dòng)態(tài)炔烴易位合成了周期性的sp-sp2雜化碳同素異形體γ—石墨炔，同時(shí)使用2種不同的六烷基取代苯作為共聚單體來(lái)生成晶體γ—石墨炔，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)控制之間的平衡。

科研人員將繼續(xù)探索這種新型材料的電子傳導(dǎo)、機(jī)械和光學(xué)特性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·合成》（Nature Synthesis）期刊上，填補(bǔ)了碳材料科學(xué)長(zhǎng)期存在的空白。（科技部）

研究人員發(fā)現(xiàn)一種新分子材料

據(jù)報(bào)道，澳大利亞研究人員利用量子力學(xué)發(fā)現(xiàn)了一種可以讓分子開關(guān)在室溫下工作的方法，解決了困擾化學(xué)家和物理學(xué)家多年的問(wèn)題。

分子開關(guān)是構(gòu)筑電子線路中所有分子電子器件的基礎(chǔ)控制元件，也是分子存儲(chǔ)和邏輯器件的重要組成部分，需要可在2種或多種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的材料。截至目前，分子轉(zhuǎn)換只有在溫度低于-250℃時(shí)才可能實(shí)現(xiàn)。而研究人員研發(fā)的可在室溫或室溫以上切換的新分子材料，可以使分子開關(guān)在室溫下工作。新材料還可以用于傳感器、碳捕捉和儲(chǔ)存以及可將電能轉(zhuǎn)化為制動(dòng)器等，使電池使用壽命增加、計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度加快。使用新材料還可減少環(huán)境負(fù)擔(dān)，并有助于應(yīng)對(duì)氣候變化。研究人員將與悉尼大學(xué)和新南威爾士大學(xué)的化學(xué)家合作，對(duì)新材料繼續(xù)進(jìn)一步測(cè)試。（科技部）

我國(guó)科學(xué)家創(chuàng)制碳家族單晶新材料

據(jù)報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員鄭健團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)制了一種碳家族單晶新材料——單層聚合碳60，這是一種全新的簇聚二維超結(jié)構(gòu)，為碳材料研究提供了全新思路。相關(guān)成果15日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

這是一種全新的簇聚二維超結(jié)構(gòu)，由C60簇籠在平面上通過(guò)碳碳鍵相互共價(jià)鍵合形成規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種新型碳材料具有較高的結(jié)晶度、良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，并具有適度的禁帶寬度，為碳材料的研究提供了全新思路。

迄今為止，構(gòu)筑二維材料的最小單元是單個(gè)原子，被稱為人造原子的納米團(tuán)簇作為基本單元構(gòu)筑更高級(jí)的二維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一直未能實(shí)現(xiàn)。鄭健課題組歷時(shí)5年，利用摻雜聚合—?jiǎng)冸x兩步法，成功制備了單層二維聚合C60單晶，獲得了確鑿的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)表征顯示，其在平面內(nèi)連接形成了一種全新的二維拓?fù)涑Y(jié)構(gòu)。單層聚合C60的帶隙約為1.6電子伏特，是典型的半導(dǎo)體，在光/電半導(dǎo)體器件中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

碳材料一直被認(rèn)為是一種未來(lái)材料，有材料學(xué)家認(rèn)為人類社會(huì)將由現(xiàn)今的“硅基電子時(shí)代”邁入到未來(lái)的“碳基電子時(shí)代”。因此，研究新的二維碳同素異形體，特別是具有帶隙的新型結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)與物性之間的關(guān)聯(lián)，具有重要意義。

研究表明，單層聚合碳60具有良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，在300℃高溫情況下仍舊穩(wěn)定存在。該材料在光/電半導(dǎo)體器件、非線性光學(xué)和功能化電子器件等方面具有重要應(yīng)用前景，在超導(dǎo)、量子計(jì)算、信息及能量存儲(chǔ)、催化等領(lǐng)域也具有應(yīng)用潛力。（瞭望）

我國(guó)研發(fā)出新一代可降解塑料聚乳酸的“負(fù)碳”生產(chǎn)技術(shù)

塑料污染是21世紀(jì)面臨最緊迫的環(huán)境污染問(wèn)題之一。目前，人們通常使用焚燒和掩埋等方式處理塑料廢棄物，但上述方法可能帶來(lái)進(jìn)一步的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，從源頭上生產(chǎn)可降解塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料，被認(rèn)為是解決塑料污染問(wèn)題的終極方案。聚乳酸（PLA）是目前最理想的代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料的候選可降解聚合物。

據(jù)報(bào)道，近日，上海交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表研究論文表明，該團(tuán)隊(duì)使用合成生物學(xué)技術(shù)開發(fā)了新一代可降解塑料PLA的“負(fù)碳”生產(chǎn)技術(shù)，即在光驅(qū)動(dòng)藍(lán)細(xì)菌平臺(tái)上使用代謝工程和高密度培養(yǎng)的組合策略，在國(guó)際上首次以二氧化碳為原料，一步實(shí)現(xiàn)了PLA的生物合成。該研究一方面解決了碳流重定向問(wèn)題，在二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞后，使碳最終流向PLA；另一方面攻克了藍(lán)細(xì)菌本身生長(zhǎng)密度和速度的局限，將藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞密度提升了10倍，其產(chǎn)生的PLA濃度高達(dá)108.0 mg/L。

綜上，該研究開創(chuàng)了以非糧原料為基礎(chǔ)的新一代PLA工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)思路，不僅可解決塑料污染、生物制造的非糧原料替代問(wèn)題，還在合成PLA的過(guò)程中直接捕獲二氧化碳，助力“碳中和”“碳達(dá)峰”，具備經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等多重效益。（科技部）

我國(guó)海上首個(gè)二氧化碳封存示范工程設(shè)備建造完工

據(jù)報(bào)道，中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司獲悉，經(jīng)過(guò)近10個(gè)月的研發(fā)制造，我國(guó)海上首個(gè)二氧化碳封存示范工程設(shè)備建造全部完成，將服役于我國(guó)南海珠江口盆地的恩平15-1油田。

據(jù)中海油深圳分公司深水工程建設(shè)中心總經(jīng)理劉華祥介紹，該項(xiàng)目將海上油田伴生的二氧化碳分離和脫水后，回注至地下咸水層，永久封存于地層深處。這項(xiàng)工程的應(yīng)用在我國(guó)乃至亞洲范圍尚屬首次，預(yù)計(jì)每年可封存二氧化碳約30萬(wàn)噸，累計(jì)封存二氧化碳146萬(wàn)噸以上，相當(dāng)于植樹近1400萬(wàn)棵或停開近100萬(wàn)輛轎車，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)、推動(dòng)海上油氣田的綠色開發(fā)探出了一條新路。

二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。恩平油田海上碳封存相比陸地封存而言，具有選址容易、安全性高、環(huán)境影響小、封存規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)海油聯(lián)合國(guó)內(nèi)廠家集中攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了海上二氧化碳封存關(guān)鍵設(shè)備的全面國(guó)產(chǎn)化。“項(xiàng)目采用海上平臺(tái)特有的模塊化和成橇布置方式，應(yīng)用相態(tài)控制、脈沖控制、聯(lián)和振動(dòng)分析等前沿技術(shù)，研制適用于海洋高濕高鹽環(huán)境的首套超臨界大分子壓縮機(jī)和首套復(fù)合材料二氧化碳分子篩脫水橇，形成了海上二氧化碳捕集、回注、封存工程技術(shù)體系、成套裝備及管理經(jīng)驗(yàn)?！焙Ｑ笫凸こ坦煞萦邢薰竟こ添?xiàng)目分公司副經(jīng)理齊金龍介紹說(shuō)。

據(jù)了解，海上二氧化碳封存示范工程所在的恩平15-1油田群將新建4座海上平臺(tái)，同時(shí)開發(fā)7個(gè)新油田，是我國(guó)“十四五”能源重點(diǎn)保障工程項(xiàng)目之一，今年下半年首期投產(chǎn)后高峰日產(chǎn)原油達(dá)4 740t。示范工程的建設(shè)將為未來(lái)推動(dòng)“岸碳入海”做好技術(shù)儲(chǔ)備，進(jìn)一步助力粵港澳大灣區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。（經(jīng)濟(jì)參考報(bào)）