研究开发出质子交换膜燃料电池铁/氮-碳非贵金属催化剂


质子交换膜燃料电池(PEMFC)被誉为“氢气的充电宝”,具有高效率、快启动、零排放等优势,在交通、便携式电源和固定式发电等领域具有应用潜力。近日,中国科学院过程工程研究所王丹、张锁江团队等合作,基于纳米级中空多壳层结构(HoMS),创新性开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面单原子铁催化剂(CS Fe/N-C),构建出独特的“外护内催”微
研究开发拟酶单原子催化剂实现甲烷高效转化制含氧化合物


近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员、中国科学院院士张涛和研究员王晓东、副研究员黄传德、研究员乔波涛等开发了一种拟酶铜基单原子催化剂(Cu1/CN),实现甲烷高效转化制含氧化合物。甲烷直接选择性氧化制甲醇、甲基过氧化氢等高附加值含氧化合物,是天然气资源合理利用的重要途径。然而,由于含氧有机物不仅比甲烷活泼,且其分子极性高,极易被催化剂
研究提出全维度缺陷钝化策略制备高效三硫化锑太阳电池


近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所王命泰和陈冲团队等在三硫化锑太阳电池研究方面取得进展。该团队提出了全维度缺陷钝化策略,获得了光电转换效率达8.21%的三硫化锑太阳电池。三硫化锑是极具潜力的太阳电池光吸收材料,但溶液法制备的三硫化锑薄膜富含多种缺陷态,影响载流子传输并导致界面能级失配等问题,使其太阳电池光电转换效率较低。鉴于此,研究团队提出基于
太阳电池
2025.07.30
科研人员首次观测到新核素铝-20


近日,中国科学院近代物理研究所科研人员与德国亥姆霍兹重离子研究中心、复旦大学等国内外合作者在原子核的奇特衰变研究领域取得新进展,首次在实验上观测到新核素铝-20,并发现其通过稀有的三质子发射模式进行衰变。目前,人们已经发现了3300多种核素,其中不足300种是自然界中天然存在的稳定核素,其余均为不稳定核素,会发生放射性衰变。常见的衰变模式有α衰变、β-衰变、
核素
2025.07.21
研究开发出混合金属卤化物高透明玻璃态闪烁屏


闪烁材料是可被特种射线如X射线、γ射线、中子等激发产生紫外或可见光的功能材料,具备优异的辐射探测能力,可用于石油资源勘探、医学影像、工业探伤等领域。中国科学院理化技术研究所孙承华团队聚焦于钙钛矿等闪烁材料的合成、发光性能调控及其在X射线、γ射线、中子、质子成像领域的研究并取得系列成果。其中,快中子射线具有更高的能量和极强的穿透能力,使其在检测大型和高密度设备
研究人员开发出一种非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)材料,显著提高植入式医疗器械的安全性


比利时列日大学的科学家团队开发出一款新型聚合物PHOx,这种不含异氰酸酯的热塑性聚氨酯弹性体能够显著提高植入式医疗器械的安全性,同时更加环保。该成果已发表于科学期刊《先进医疗材料》,并已申请国际专利(WO2025082761)。每年全球有数百万名患者接受心血管系统介入或植入医疗器械治疗,包括动静脉导管、心脏装置、起搏器导线、人工心脏和血管假体等。这些常用聚氨
科学家首次利用双极膜重水解离实现氘代酸碱低成本制造


近日,中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室教授徐铜文、特任教授汪耀明和教授李震宇团队,在氘代化学品制备领域取得突破性进展。该团队创新性地利用双极膜实现重水(D2O)高效解离,首次揭示了核量子效应导致膜层内氘离子(D+)迁移速率反超氢离子(H+)的现象,颠覆了“重水解离速率慢”的传统认知,并开发出低成本、高效率制备氘代酸和氘代碱新技术。氘代酸和氘代碱是合
光镊切片显微术破解悬浮细胞三维观测难题


近日,中国科学院西安光学精密机械研究所联合瑞士洛桑联邦理工学院,在生物光学显微成像与微操纵方面取得进展。该团队提出了光镊切片显微术,实现了悬浮生物细胞的全光式三维成像,为光镊技术开拓了新应用方向。光学切片能够有效分离光学成像过程中的离焦信号进而提取焦信号,是解析细胞三维结构和厚组织深层形态的重要工具,其实现方法包括共聚焦、双光子、光片、结构光照明显微等技术。
研究提出制备高效钠硫电池新方法


近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王辉和郑方才,在钠硫电池主族金属催化剂性能研究方面取得进展。该研究提出了轴向N配体调控钙(Ca)单原子位点电荷局域化策略,提升了钠硫电池的反应性能。传统观点认为,主族金属因具有离域的s/p带电子结构,对钠硫电池反应缺乏催化活性。因此,调控主族金属位点的配位环境是获得高活性钠硫电池催化剂的关键。该研究采用氨
研究人员开发出一种光热转化自修复阻燃聚氨酯涂层
聚氨酯(PU)作为应用广泛的高分子材料,虽具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,但其高度易燃性和燃烧时的剧烈熔滴行为始终是重大安全隐患。传统阻燃剂如卤系化合物虽有效却存在环境毒性,而动态键自修复技术又常以牺牲力学性能为代价。如何实现阻燃、自修复与机械性能的协同提升,成为涂层材料领域的"不可能三角"挑战。中国国家自然科学基金支持的研究团队独辟蹊径,将
科研人员发现光电-热电耦合效应可提升太阳电池效率


传统太阳电池能量转换效率受限于Shockley-Queisser理论极限,其长波区光子难以被光电转化利用。目前,如何利用长波区的能量来高效利用太阳全光谱能量是相关领域的研究难点之一。针对上述问题,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队提出了光电-热电双效应耦合思路。研究人员基于钙钛矿材料热电性质和低热导率特性,在电池内部构建垂直温度梯度(
研究提出构建真菌分类系统的新指标


建立自然合理的分类系统是生物系统学的核心目标之一。在现代真菌系统学研究中,构建分类系统主要遵循或依据三个原则指标:单系性、形态特征和分化时间。海量基因组数据的积累,为解析真菌“生命之树”提供了全新视角,真菌系统发育和分类也发生了根本性转变。同时,新的挑战随之而来:在基于不同基因组数据集或分析方法构建的系统发育树间,有时会出现高支持率但互相冲突的拓扑结构,即系
真菌
2025.06.18
科学家采用“弱空间限域”策略研制出超稳定钙钛矿LED


近日,中国科学技术大学教授肖正国带领的研究团队,在提高钙钛矿发光二极管(LED)寿命方面取得重要进展。该团队提出了被称作“弱空间限域”的新方法,制备出晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜,成功将LED亮度提高到116万尼特以上,理论使用寿命超过18万小时。钙钛矿是性能优越的新型材料,具有高发光效率、成本低廉和制作灵活的优点,在太阳能电池、LED和探测器中
中国科学院大连物化所通过解耦催化剂双位点实现含硫硝基化合物的高效加氢


近日,我所能源研究技术平台(DNL20)刘岳峰研究员等通过解耦催化剂的金属活性位点和氧化物载体缺陷氧空位的作用,实现了含硫硝基分子的高效加氢转化,并揭示了硝基基团反应位点与金属可接近程度的内在关联性。含硫硝基化合物作为一类重要的有机中间体,在药物合成、橡胶助剂和染料工业等领域具有广泛应用。然而,这类化合物中的硫原子易与催化剂中的金属形成强化学吸附的金属-硫键
研究发现精确构建纳米级核壳载氧体可增强化学链制氢稳定性


氢能作为终极清洁能源可有效规避温室效应。近年来,化学链制氢作为高效灵活的能源转化与制备平台获得关注,但该技术对载氧体选择有严格要求,需同时具备较高的氧容量、可调控的反应活性以及在苛刻工况下依然能够保持结构完整等特征。载氧体在晶格氧释放和恢复过程中发生烧结、团聚和失活,是制约化学链工艺大规模工业化的主要原因。载氧体发展至今,其结构从简单的宏观机械混合逐渐趋向于
东华大学团队研发成功对位芳香族聚酰胺纤维规模化生产关键技术


东华团队经过自主研发,项目形成了年产6000吨芳纶纤维及年产2500吨对位芳纶浆粕和短纤维生产规模。对位芳香族聚酰胺纤维,简称对位芳纶,是保障国家重大战略实施和高端装备突破的关键材料,如空间飞行器、火箭壳体结构材料,飞机地板、舱顶、座椅等,大型船舰、各类装甲等的防护板,军警防弹防护及搜排爆服等均离不开对位芳纶;它也是国民经济发展急需的新材料,如高速列车、轨道
上海交大刘家旺唐山合作通过1,3-丁二烯迁移双氢酯化聚合直接制备聚己二酸酯
聚己二酸酯作为己二酸下游的重要产品之一,可用于制造可降解塑料PBAT和聚氨酯材料。当前聚己二酸酯的工业生产路线以苯为原料,需要经历氢化-氧化-再氧化-缩聚等多个合成步骤。该路线不仅工艺繁琐、能耗高,而且会释放大量的氮氧化物以及多种废弃物,带来严重的环境问题。尽管近年来已经发展了多种己二酸(酯)的绿色合成新方法,但是一直未能实现聚己二酸酯的直接合成。针对这一挑
科研人员研发出耐极端环境光热陶瓷纤维膜材料


太阳能驱动界面蒸发技术是利用太阳能进行高效蒸发的新型技术,因具备零碳排、高能效及模块化的优势,已成为可持续淡水生产的有效解决方案。中国科学院过程工程研究所研究员王钰团队在太阳能驱动界面蒸发研究方面取得进展,研发出以一维Ti2AlSnC MAX相纳米纤维膜为光热层的光热蒸发器。实验表明,该蒸发器可实现在强酸、强碱、高盐度废水等极端环境下高效、稳定利用太阳能生产
科学家揭秘遇热收缩的下一代锂电池正极材料 助锂电池“返老还童”


中国科学院宁波材料技术与工程研究所等在下一代锂电池高比容量富锂锰基正极材料研究方面取得突破性进展。研究发现,这种正极材料在受热时会“收缩”,而这种“收缩”行为可以帮助老化的电池恢复电压,实现电池“返老还童”。这为开发更智能、更耐用的下一代锂电池提供了全新思路。要更大限度地提高电动汽车和电动航空器等的续航里程,必须发展下一代高比能锂电池技术。因此,发展高比容量