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电极材料贵金属薄膜

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  • HORIBA | 中科院金属所全新二维层状材料,实现厘米级单层薄膜 |前沿用户报道
    供稿| 洪艺伦编辑| Norah、孙平校阅| Lucy、Joanna以石墨烯为代表的二维范德华层状材料具有独特的电学、光学、力学、热学等性质,在电子、光电子、能源、环境、航空航天等领域具有广阔的应用前景。目前理论预测得到的层状母体材料已经超过5,600种,包括1800多种可以较容易地或潜在地通过剥落层状母体材料得到的二维层状化合物[1],像是石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物、黑磷烯等均存在已知的三维母体材料。在目前已知的所有三维材料中,块体层状化合物的数量毕竟不是多数。因此,直接生长自然界中尚未发现相应块状母体材料的二维层状材料,成为突破和扩展二维层状材料范围的新“希望”。它们有望为新物理化学特性的发现和潜在的应用前景提供巨大机会,具有重要的科学意义和实用价值。过渡金属碳化物和氮化物(TMCs和TMNs)就是这类材料。然而,由于表面能量的限制,这些非层状材料倾向于岛状生长而非层状生长,往往只能得到几纳米厚度的、横向尺寸约100微米的非均匀二维晶体,这就使得大面积均匀厚度的合成依然困难。那么,如何解决呢?近日,中科院金属所沈阳材料科学国家研究中心任文才研究员团队,提出一种新方案——采用钝化非层状材料的高表面能的位点来促进层状生长,最终制备出一种不存在已知母体材料的全新二维范德华层状材料——MoSi2N4,并获得了厘米级单层薄膜。本次“前沿用户报道”专栏就将为大家介绍这一研究。图1 二维层状MoSi2N4晶体的原子结构:三层(左)的MoSi2N4原子模型和单层的详细横截面晶体结构; 01“平平无奇”Si,实现材料新生长关于二维层状材料的研究,任文才团队多有建树,他们早在2015年就发明了双金属基底化学气相沉积(CVD)方法,并利用该方法制备出多种不同结构的非层状二维过渡金属碳化物晶体材料。但正如上文提到的,这些材料由于表面能限制,使得该富含表面悬键的非层状材料倾向于岛状生长,难以得到厚度均一的单层材料。令人惊喜的是,团队成员在一次实验中打开了新思路。他们在研究如何消除表面悬键对非层状材料生长模式的影响时,想到了从电子饱和的角度出发,发现硅元素可以和非层状氮化钼表面的氮原子成键使其电子达到饱和状态,而硅元素正好是制备体系中使用到的石英管中的主要元素。因此,他们决定从制备体系中的石英管中的Si元素入手,研究Si元素的加入对非层状材料生长的影响。团队成员惊喜地发现, Si元素可以参与到生长中去,成为促进材料生长的绝佳“帮手”。这一意外的发现开启了探索的新方向,他们反复试验,最终确认Si的引入的确可以改变材料的生长模式。他们在CVD生长非层状二维氮化钼的过程中,引入硅元素来钝化其表面悬键,改变其岛状生长模式,最终制备出新型层状二维材料材料——MoSi2N4。图2 (A)单层MoSi2N4薄膜的CVD生长(B)用CVD法生长30min、2h和3.5h的MoSi2N4光学图像,说明了单层薄膜的形成过程(C)CVD生长的15mm×15mm MoSi2N4薄膜转移到SiO2/Si衬底上的照片;(D)一个MoSi2N4薄膜典型的AFM图像,显示厚度~1.17nm;(E)MoSi2N4结构的横截面HAADF-STEM图像,显示层状结构,层间距~1.07nm02Si钝化效果显著,MoSi2N4成功制备任教授团队还对比了加Si与不加Si之间的区别,发现采用Si来进行钝化的方式效果显著,帮助他们获得了一种全新的不存在已知母体材料的二维范德华层状材料——MoSi2N4,并最终可获得厘米级的均匀单层多晶膜。从下图3就可看出,下图为Cu/Mo双金属叠片为基底,NH3为氮源制备的单层和多层材料。通过对比试验发现:在不添加Si的情况下,仅能获得横向尺寸为微米级的非层状超薄 Mo2N晶体,厚度约10 nm且不均匀;而当引入元素Si时,生长明显发生改变:初期形成均匀厚度的三角形区域,且随着生长时间的延长三角形逐渐扩展,同时又有新的三角形样品出现并长大,最后得到均匀的单层多晶膜。利用类似制备方法,他们还制备出了单层WSi2N4。图3 经过高分辨透射电镜的系统表征,发现层状MoSi2N4晶体的每一层中包含N-Si-N-Mo-N-Si-N共7个原子层,可以看成是由两个Si-N层夹持一个N-Mo-N层构成(A)单层MoSi2N4晶体的原子级平面HAADF-STEM原子像;(B)多层MoSi2N4晶体的横截面原子级HAADF-STEM图像03高强度和出色稳定性,后续研发令人期待厘米级单层薄膜已经制备,其性能如何呢?该团队成员继续展开了论证。他们与国家研究中心陈星秋研究组和孙东明研究组合作,最终发现单层MoSi2N4具有半导体性质(带隙约1.94eV)和优于单层MoS2的理论载流子迁移率,同时还表现出优于MoS2等单层半导体材料的力学强度和稳定性。另外,通过使用HORIBA LabRAM HR800拉曼光谱仪进行拉曼光谱测试,获得了显著的拉曼信号,这为后续材料的快速表征提供了有力的证据。这些物理性能的提升,无疑为MoSi2N4进入实际应用奠定了基础,后续这一材料将在电子器件、光电子器件、高透光薄膜和分离膜等领域做更深入的应用探索。不仅如此,团队成员通过理论计算预测出了十多种与单层MoSi2N4具有相同结构的二维层状材料,包含不同带隙的间接带隙半导体、直接带隙半导体和磁性半金属等(图4),这一研究结果也进一步拓宽了二维层状材料的范围,尤其壮大了单层二维层状材料的大家族,具有重要意义。该工作得到了国家自然科学基金委杰出青年科学基金、重大项目、中国科学院从0到1原始创新项目、先导项目以及国家重点研发计划等的资助。图4 理论预测的类MoSi2N4材料家族及相关电子能带结构该研究成果不仅开拓了全新的二维层状MoSi2N4材料家族,拓展了二维材料的物性和应用,而且开辟了制备全新二维范德华层状材料的研究方向,为获得更多新型二维材料提供了新思路。04文章作者&论文原文任文才,中国科学院金属研究所研究员,国家杰出青年科学基金获得者。主要从事石墨烯等二维材料研究,在其制备科学和技术、物性研究及光电、膜技术、储能等应用方面取得了系统性创新成果。在Science、Nature Materials等期刊发表主要论文160多篇,被SCI他引24,000多次。连续入选科睿唯安公布的全球高被引科学家。获授权发明专利60多项(含5项国际专利),多项已产业化,成立两家高新技术企业。获国家自然科学二等奖2次、何梁何利基金科学与技术创新奖、辽宁省自然科学一等奖、中国青年科技奖等。文章标题:Chemical vapor deposition of layered two-dimensional MoSi2N4 materials. Science 369 (6504), 670-674.DOI: 10.1126/science.abb7023免责说明
  • 投入4.41亿!云南省贵金属新材料创新中心暨省实验室项目开建
    贵研铂业股份有限公司(简称:贵研铂业),于2000年由中国专业从事贵金属多学科领域综合性研究开发机构昆明贵金属研究所发起设立,是集贵金属系列功能材料研究、开发和生产经营于一体的高新技术企业,于2003年在上海证券交易所上市。近日,贵研铂业发布关于投资建设云南省贵金属新材料创新中心暨省实验室场地建设项目(一期)的公告。根据公告内容,为贯彻落实省委省政府相关要求,贵研铂业结合贵金属产业高质量、可持续发展要求,加快推进云南贵金属实验室的建设和实施工作,拟投资建设云南贵金属新材料创新中心及省实验室场地建设项目(一期)。该项目拟分三期建设,将利用贵研铂业自有用地进行建设实施。其中一期拟建设内容包括:新建实验科研楼 42439.82㎡、实验辅助配套楼1731.01㎡、地下室15724.80㎡、道路及硬地铺装2778㎡、景观绿化4240.20㎡;拆除车间、厂房、仓库、车棚、通道共计7679㎡。该项目总投资44,110.79万元,其中:建设投资42,580.99万元,建设期利息1,529.80万元。通过该项目的实施,将建成国际一流贵金属新材料研发平台,建成支撑贵金属产业集群化发展、支撑地方经济发展的核心研发平台及支撑贵金属集群企业源技术及可转换成果的供给平台,形成贵金属领域领军人才团队及人才梯队的培养平台。贵研铂业表示,项目建成后,将聚焦贵金属产业领域,构建基础理论研究-应用开发-产业化共性关键技术开发-产业孵化-市场的高技术创新全链条;开展创新性科学研究,揭示新规律、发现新材料,产生一批具有自主知识产权的重大科技成果,建设具有国际影响力的贵金属学科理论创新中心;突破贵金属材料核心关键技术瓶颈,打造引领性源技术及成果孵化基地,集群化发展的贵金属产业化实施平台;培养贵金属材料研发与产业化高端综合性人才,打造贵金属领域人才高地和权威的公共服务中心;培育新业态,支撑产业的高质量发展,加快推动贵金属产业战略规划的实施步伐,对公司的长远发展具有重要的战略意义。
  • 中国科大研制出完全非贵金属驱动的碱性膜燃料电池
    近日,中国科学技术大学高敏锐教授课题组设计并研制了一种完全由非贵金属驱动的碱性膜燃料电池(AEMFC)。该电池以Ni3N作为阳极、ZrN作为阴极(图1),在氢气-氧气和氢气-空气条件下分别展现了256 mW cm-2 和151 mW cm-2的功率密度。相关成果以“Plasma-Assisted Synthesis of Metal Nitrides for an Efficient Platinum-Group-Metal-Free Anion-Exchange-Membrane Fuel Cell”为题发表在在国际知名期刊Nano Letters上。 图1. 等离子体增强化学气相沉积制备的Ni3N和ZrN用于AEMFCs。   利用非贵金属来驱动燃料电池将大幅度降低电池成本,摆脱对稀有贵金属资源的依耐。由于非贵金属位点活性低,结构易变性强,导致利用非贵金属驱动AEMFCs面临巨大挑战。近年来,高敏锐课题组致力于非贵金属设计高性能的AEMFC电极催化剂,已取得阶段性进展(Nat. Catal.2022, 5, 993 Angew. Chem. Int. Ed.,2022, 61, e202208040 Nat. Commun.2021, 12:2686)。然而,如何基于非贵金属材料的结构设计和调控,实现其在严苛的电池运行环境下稳定的功率输出仍然是完全非贵金属燃料电池亟需解决的难题。   过渡金属氮化物具有导电性优异、电化学稳定性好以及耐腐蚀性强等特性,有望设计高活性、高稳定性AEMFC电催化剂。传统方法制备过渡金属氮化物是使用腐蚀性强的氨气作为氮源,一般会带来环境污染;而且,由于需要使用较高的合成温度,会导致材料烧结,减少催化活性位点。该研究组借助等离子体增强化学气相沉积来将氮气离子化,有效使得惰性的氮气参与反应,制备了高质量的Ni3N和ZrN催化剂。这种方法具有很好的拓展性,可在各自的金属箔上制备晶片级的Ni3N和ZrN层,展现出很好的应用前景 (图2)。 图2. 等离子体增强化学气相沉积法制备高质量的Ni3N和ZrN。   研究人员利用旋转圆盘电极系统评估了Ni3N和ZrN在碱性电解质下氢气氧化(HOR)和氧气还原(ORR)性能。结果表明,Ni3N和ZrN分别展现了优异的HOR活性和ORR活性,接近贵金属Pt/C催化剂,并且非常稳定。基于此发现,研究人员将Ni3N和ZrN分别用作阳极和阴极催化剂组装到AEMFC中,在氢气-氧气和氢气-空气下分别获得256 mW cm-2 和151 mW cm-2的功率密度,并能够稳定的工作25个小时性能不衰减 (图3)。这是目前完全非贵金属催化剂驱动的AEMFCs所报道的最佳值之一。 图3. Ni3N和ZrN的电池性能。   借助理论计算,研究人员发现氮元素插入到金属晶格的间隙位点中,会优化金属位点的电子结构,使得金属位点的d带中心进一步远离费米能级,从而减弱了Ni3N中的Ni活性位点对H中间体的吸附能,并且使得Ni3N展现出了对OH中间体优异的吸附能力,从而赋予Ni3N优异的碱性HOR活性。此外,N的存在也削弱了ZrN中的Zr活性位点对O中间体的吸附能,使得其接近最优的O吸附能,从而带来优异的碱性ORR活性。   论文的共同第一作者为中国科大博士后张晓隆、博士生胡少进和王业华。中国科大高敏锐教授为通讯作者。相关研究受到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助。
  • 纳米薄膜材料制备技术新进展!——牛津大学也在用的薄膜沉积系统,有什么独特之处?
    一、纳米颗粒膜制备日前,由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成,可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜,很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入,不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向,需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下,纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸,颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下,Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布(厂家测试数据)不同颗粒密度样品(厂家测试数据)纳米颗粒制备技术特点:▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调;▪ 多可达3重金属,可共沉积,可制备纯/合金颗粒;▪ 材料范围广泛,包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性(类似于反应溅射)▪ 的纳米颗粒层厚度控制,从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向:▪ 生命科学和纳米医学: 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向:电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究:光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化:燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器:生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而,人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物,想要消除铅对环境的影响,而迄今为止,这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的,如果将它们结合起来,就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期,牛津大学的光电与光伏器件研究组的HenrySnaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙,可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合,使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比,无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题,由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长,因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统,通过真空蒸发三种不同的前驱体,研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性,使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后,XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后,表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术,拥有雄厚的技术实力,推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统,可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点:▪ 蒸发设备:热蒸发(金属)、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射:直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性:可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备:二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制:触屏编程式全自动控制
  • 重磅 | 国内首家薄膜材料测试服务平台在中国光谷成立
    近日,国内首家薄膜材料测试服务平台——武汉光谷薄膜测试服务有限公司在中国光谷正式批复成立! 该服务平台为嘉仪通科技的全资子公司,依托于功能薄膜材料物理性能检测技术湖北省工程实验室和武汉市工程技术研究中心,将为全国各大专院校、科研院所、材料企业、钢铁、汽车制造、航空航天、军事科研单位、第三方检测机构、出入境海关检测等单位提供专业的材料样品制备和测试服务,以及技术委托开发、培训等其他相关服务!一、样品制备和加工 众所周知,材料样品的制备和加工是一个非常复杂和繁琐的精细活。武汉光谷薄膜测试服务公司为广大客户的薄膜材料性能检测提供制样准备服务,以满足仪器的检测需要。该测试服务平台拥有薄膜制备仪器:磁控溅射镀膜仪、离子束溅射镀膜系统。可以制备各种薄膜:陶瓷氧化物、氮化物膜、金属多层膜,以及各种超晶格;同时,可合成纳米管、纳米粉末,以及量子点。精密切割机、研磨抛光机、光刻机对块体和薄膜样品表面进行微加工处理,满足不同的测样要求。 某薄膜材料的制备工艺流程二、材料物理性能的分析与检测 作为薄膜材料物理性能的领跑者,嘉仪通科技旗下的测试服务平台,不仅可以解决材料制样难的烦恼,而且可以解决没有合适的仪器测试最新研发新材料的烦恼!可测试各类新材料尤其是薄膜材料的相变温度、热膨胀系数、Seebeck系数、电导率、热导率、载流子浓度、迁移率、霍尔系数等一系列重要参数。薄膜热导率的测试实例三、产品试用与购买 除了为广大客户提供块体、薄膜等新材料的制样和分析测试,解决样品制备和实际测试的烦恼,嘉仪通还为广大材料科研机构和个人提供免费产品试用服务,进一步打消对嘉仪通产品性能的疑虑,用实际测试数据来赢得消费者的信赖!嘉仪通产品免费试用政策 此外,嘉仪通还拥有分析和测试材料热学、电学、磁学、光学、电学等方面物理性能重要参数的一系列优质产品。只要您是做材料物理性能分析领域相关研究的,总有一款好的产品适合您!嘉仪通部分序列产品
  • 校企合作“薄膜材料热特性测试技术及仪器”通过鉴定
    p   2018年4月25日,由中国真空学会组织,华中科技大学“长江学者”缪向水教授团队和武汉嘉仪通科技有限公司共同完成的“薄膜材料热特性测试技术及仪器”科技成果鉴定会在武汉举行。 /p p   会议由中国真空学会常务副秘书长刘锋主持,鉴定委员会主任由武汉理工大学张联盟院士担任,清华大学潘峰教授、浙江大学韩高荣教授、中国计量科学研究院任玲玲研究员、哈尔滨工业大学朱嘉琦教授、华南理工大学曾德长教授、湖北省质量技术监督局特种设备检验检测研究院吴遵红研究员等作为专家共同参加此次成果鉴定会。 /p p   新材料是国家重点部署的五大颠覆性技术领域,颠覆性的新材料迫切需要颠覆性的测试技术,我国2万亿新材料产业的蓬勃发展催生了巨大的材料检测仪器需求。而薄膜化是当前新材料产业的发展趋势,随着薄膜厚度逐渐减小到纳米尺度,传统的热特性测试仪器对纳米尺度薄膜材料的热特性测试束手无策。 /p p   华中科技大学和武汉嘉仪通科技有限公司经过七年的努力,以“薄膜材料热特性测试技术及仪器”为主攻方向,突破了传统热分析仪器的对低维材料热特性检测的限制,成功研制出薄膜材料的相变温度、热膨胀系数、热导率及塞贝克系数等一系列热特性测试技术和仪器,并已销售百余台,在三十多家单位实现了示范应用,且出口至美国、英国等海外市场,带来了较好的经济效益。项目共获授权专利25项,仪器荣获“湖北省十大科技事件”、“武汉市最具影响力十大科技事件”等奖励。美国陶瓷学会官方网站首页刊登了采用该项目技术开发的薄膜热分析仪器宣传片,并报道“获得了一个看似不可能的实验数据”。其测试方法被材料领域国际权威杂志及学者多次引用。 /p center img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289833941.jpg" height=" 363" width=" 550" / /center p   25日一大早,任玲玲研究员和吴遵红研究员便来到现场,对本次鉴定成果的4款仪器的各项指标进行现场测试,并出具测试报告。下午15:00会议正式开始。会议首先由中国真空学会常务副秘书长刘锋宣读了此次鉴定会的批复文件和鉴定委员会专家名单。随后,项目负责人缪向水教授从薄膜材料热特性测试的背景、现状、发明的技术原理、核心专利、与现有仪器的性能对比以及项目产业化后产生的经济社会效益等方面,向各位专家进行了详细汇报,得到专家组成员的一致认可。随后项目组成员童浩老师宣读了查新结论,测试小组组长任玲玲研究员介绍了鉴定项目的测试结果,用户代表介绍了鉴定项目在公司的应用情况。 /p center style=" text-align: center " img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289840563.jpg" height=" 383" width=" 550" / /center p   项目汇报结束后,专家委员会成员现场考察项目成果,听取了项目组成员对项目技术原理、研发过程以及应用情况的讲解。张联盟院士和专家们对本项目在低维材料热特性检测方面的创新工作表示高度赞赏,认为非常巧妙,并给出了非常好的建议。此后,项目负责人缪向水教授及项目组成员就各位专家提出的疑问给予了详细解答。 /p center img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289841396.jpg" height=" 363" width=" 550" / /center p   最后鉴定委员会一致认为“该成果创新突出,整体处于国际先进水平,在纳米级薄膜的相变温度测试以及薄膜面内热导率测试等方面达到国际领先水平。”并一致同意通过鉴定。 /p
  • 宁波材料所在高迁、高稳氧化物薄膜晶体管方面取得研究进展
    由于跟非晶硅面板制程兼容,非晶氧化物InGaZnO(IGZO)自从在实验室被发现后,很快进入了显示驱动工业应用,如AMLCD、AMOLED、LTPO 面板驱动。以IGZO 为代表的非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)在较高的迁移率 (10 cm2/Vs 左右)、低温大面积制程(可至G8面板以上)、低的关态电流(约比低温多晶硅TFT低1000倍)等方面具有独特的优势。然而,伴随着显示技术的快速发展,现有显示驱动无法匹配新型高品质显示的迫切需求。具体而言,伴随着显示面板大面积化(75 Inch)、超高清化(8K)和高帧频(240 Hz)的发展趋势及未来Micro-LED等高性能显示的涌现,客观上要求TFT器件在保持较低关态电流这一优势的同时,器件场效应迁移率要大于40 cm2/Vs,并兼具较好的性能稳定性。鉴于此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能薄膜与智构器件团队的梁凌燕、曹鸿涛研究员基于InSnZnO(ITZO)半导体材料,围绕靶材-薄膜-工艺-器件研究链条开展科研攻关,阐明了靶材质量、源漏电极工艺、稀土掺杂及金属诱导工艺等对ITZO-TFT性能的影响规律,为后续实现高迁、高稳的TFT器件打下了坚实基础。系列工作发表在IEEE EDL. 42, 529-532(2021)、Appl. Phys. Lett. 119, 212102 (2021)、IEEE TED. 69, 152-155 (2022)、ACS Appl. Electron. Mater. 2023, 10.1021/acsaelm.2c01673。近期,该团队携手中山大学的刘川教授和相关企业提出了高电子迁移率输运层和光电子弛豫层的叠层设计,将迁移率和稳定性的关联/矛盾关系进行了解耦,器件迁移率和稳定性(特别是光照和偏压稳定性)分别与输运层和弛豫层各自的物性及厚度相关联,由此实现了高迁移率(40 cm2V-1s-1,归一化饱和输出电流225 μA)和高稳定性(NBIS/PBTS △Vth = -1.64/0.76 V),器件性能水平极具竞争力,解决了目前氧化物TFTs普遍存在的输运和稳定性难以兼顾的难题。根据氧化物半导体输运的渗流理论以及经典的载流子扩散机制对实验结果进行了模拟,理论预测跟实验结果相吻合,验证了本设计的有效性和可行性。此外,器件的输运层和弛豫层厚度均超过20 nm,容易实现大面积均匀性,具有很好的工业导入前景。研究结果发表在Adv. Sci. 2023, 2300373. 10.1002/advs.202300373。上述工作得到了国家重点研发计划(2021YFB3600701)、国家自然科学基金(62274167)、中科院重点部署(ZDRW-XX-2022-2)等项目的支持。TFT应用中的木桶效应以及电子输运/光电子弛豫叠层设计解决策略与成效
  • 宁波材料所在耐蚀石墨烯薄膜缺陷修复方面取得进展
    石墨烯以其优异的化学稳定性和不透过性被认为是最具潜力且已知最薄的防腐材料。化学气相沉积法(CVD)常用来制备大面积和高品质的石墨烯薄膜,但研究人员发现CVD法生长石墨烯的过程中不可避免地会引入不同类型和不同尺寸的本征缺陷,如空位、针孔、裂纹和石墨烯岛晶界等。缺陷的存在,导致金属基体直接暴露在腐蚀介质中,引发金属基体和石墨烯之间的电偶腐蚀,加速了金属基体的腐蚀速度。缺陷除了会降低石墨烯薄膜的防腐性能外,还会降低电学性能,尤其是在腐蚀发生以后。目前已有一些修复石墨烯缺陷的方法,比如通过原子层沉积(ALD)方法在石墨烯上沉积钝化氧化物(例如ZnO和Al2O3)。氧化物覆盖整个石墨烯表面,可以提升石墨烯膜层的耐腐蚀性能。但是,ALD方法需要数小时且对缺陷不具有高的选择性,沉积在石墨烯的无缺陷区域的氧化物往往会显著降低石墨烯的电学性能。到目前为止,修复石墨烯缺陷的最大挑战是高效性和精准性,同时又不影响其化学稳定性和电学性能。近期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋实验室苛刻环境材料耦合损伤与延寿团队设计了一种快速、精准修复石墨烯缺陷的方法,可以在15分钟内高效地修复石墨烯上多尺度和多类型缺陷,在提高石墨烯膜层腐蚀防护性能的同时不影响石墨烯优异的导电性能。研究人员基于溶液蒸发过程中1H,1H,2H,2H-全氟辛硫醇(PFOT)分子在石墨烯缺陷位置的原位自组装(图1),通过硫醇与缺陷位点暴露的铜基底形成化学键快速修复缺陷。采用原子力显微镜和拉曼光谱联用技术验证PFOT修复石墨烯缺陷的精准度,发现PFOT选择性吸附在不同类型和尺寸的石墨烯缺陷上,在石墨烯完整区域没有出现PFOT分子。图1 CVD石墨烯涂层缺陷的快速修复过程示意图研究人员通过显微红外、XPS和DFT计算(图2)揭示了化学键的形成机制,实验表征和DFT计算得出的结果具有非常好的一致性。PFOT分子与暴露在缺陷位置的基底铜原子和石墨烯缺陷边缘的碳原子形成非常强的共价键,并且,PFOT分子与完整无缺陷的石墨烯表面形成弱的范德华键,在清洗过程中很容易去除,这就是PFOT精准修复石墨烯缺陷的原因。图2 PFOT修复石墨烯缺陷的六种吸附构型此外,硫醇与基底铜原子和缺陷边缘碳原子之间的化学键导致PFOT分子扩散到缺陷位置的Ehrlich-Schwoebel势垒降低。这就使得PFOT分子可以很快(仅在15分钟内)且精准的修复石墨烯缺陷。研究人员进一步使用FIB制样并采用TEM观察修复后缺陷位置石墨烯与PFOT分子的微观结构,发现PFOT分子只在石墨烯缺陷处的铜基底上生长,与无缺陷完整石墨烯具有明显且精确的分界,这充分验证了上述PFOT修复石墨烯缺陷机制和化学键合机制(图3)。图3 PFOT修复石墨烯缺陷的显微机制该铜基石墨烯缺陷精准修复的方法展现出普适性,除了PFOT分子以外,高效且长效的修复石墨烯缺陷需要满足以下三个关键要求:(1)修复物质必须与金属基底有牢固的化学键合,确保长期的化学稳定性,使得修复缺陷具有长效性;(2)修复物质不会与完整无缺陷的石墨烯表面形成化学键,确保修复不会影响石墨烯优异的电学性能;(3)修复物质含有疏水性官能团,以降低腐蚀性介质在表面的润湿性从而提升石墨烯膜层的腐蚀防护性能。
  • 薄膜拉力机在测试软质包装材料时试样夹具的选择
    在材料测试中,薄膜拉力机是评估软质包装材料性能的重要设备。选择合适的试样夹具不仅能确保测试过程的顺利进行,还能影响到测试结果的准确性。以下是关于如何选择试样夹具的详细指南。一、了解软质包装材料的特点柔韧性与延展性:大多数软质包装材料具有一定的柔韧性和延展性,因此在夹具设计时要避免对材料产生过大的压迫。薄膜特性:许多包装材料薄且轻,容易在夹持过程中滑动或撕裂。因此,选择夹具时需要考虑夹持的牢固性和材料的承受能力。二、合适的夹具类型平行夹具:这种夹具能够提供均匀的夹持力,适用于大多数软质包装材料。确保夹具两端平行,避免在测试中产生不必要的力偏差。齿型夹具:对细小或薄弱的软质材料,齿型夹具设计可以增加与材料的接触面积,防止滑动,提高夹持效果。软垫夹具:采用软垫材料的夹具,能够有效减小夹持过程中的压力集中,从而保护材料表面不受损伤,适合薄膜测试。三、夹具的材料选择抗磨损性:夹具材料应具备良好的抗磨损性能,防止在多次测试中磨损而影响夹持效果。防腐蚀性:若测试涉及特殊化学物质,夹具材料需要抵御腐蚀,以保证其长期使用的稳定性和准确性。四、考虑测试条件温湿度:测试环境的温度和湿度对测试结果可能有影响,因此夹具应在不同条件下保持稳定性能。测试速度:不同材料在拉伸过程中表现出来的特性可能随测试速度的变化而变化,应根据材料特性合理设定测试速度。五、遵循标准和规范行业标准:选择夹具时,需确保其符合相关行业标准(如ASTM、ISO等),以提高测试结果的可比性和可信度。定期校准:为了确保夹具的夹持精度,建议定期进行校准和维护,以适应不断变化的测试要求。六、总结选择合适的试样夹具对于薄膜拉力机测试软质包装材料来说至关重要。理解材料特性、选择合适的夹具类型、注重材料特性和遵循标准,可以显著提高测试的准确性与可靠性。合理的夹具选择与使用,不仅能为材料性能评估提供坚实的数据支持,还能为后续的产品改良与开发提供参考依据。
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • ?国内首个薄膜材料检测实验室挂牌光谷
    本报讯(记者王大千)武汉在攻克纳米级薄膜材料检测的世界难题上再出硕果——“功能薄膜材料物理性能检测技术湖北省工程实验室”在武汉未来科技城挂牌成立,该实验室由武汉嘉仪通科技有限公司与华中科技大学共同筹建。随着新材料的发展与应用,纳米级薄膜材料在许多领域中被广泛使用,国际上却没有可直接检测薄膜热特性的设备。“1纳米仅为1根头发丝直径的六万分之一,如何检测薄膜的热特性成为国际难题。”嘉仪通公司总经理王愿兵表示,过去需要先把薄膜沉积得很厚,再把待测薄膜材料刮下来,形成一定质量的粉末后,才能进行破坏性检测。经多年技术攻坚,华中科技大学“长江学者”缪向水教授团队,率队研发出我国首台光功率热分析仪,检测薄膜厚度可至5纳米。据介绍,光功率热分析仪是将激光照射到纳米薄膜材料表面上,通过反射光功率检测薄膜的相变温度点和热膨胀系数。这项科技成果在嘉仪通成功转化,并走向产业化。作为国内首家功能薄膜材料物理性能检测技术研究基地,本次组建省级工程实验室后,将下设薄膜材料热分析、薄膜材料样品制备与加工、薄膜材料电磁分析、薄膜材料力学分析、薄膜材料光学分析5个垂直研究实验室。“薄膜材料是对全球科技进步的颠覆性技术,随着薄膜技术越做越薄,需要颠覆性的测试设备。”清华大学教授、国家重点研发计划专家组组长潘峰告诉长江日报记者,科技部已设立材料基因组重大研发专项,其中一个重要任务就是攻克高通量的表征检测技术,湖北可依托薄膜检测研发的领先优势,作出更大的科学贡献。
  • 中国科大研制非贵金属电解水制氢高效催化剂取得重要进展
    氢能是有望替代传统化石燃料的可再生清洁能源。其中,通过电化学析氢反应(HER)制备“绿氢”是实现氢能社会的最佳策略之一。由于贵金属铂独特的电子结构,铂和铂基材料是目前唯一商用的电制“绿氢”催化剂;然而,贵金属铂昂贵的价格和地壳中稀有的储量限制了其大规模商业化应用。未来氢能社会对于氢气的大量需求使得必须降低电制“绿氢”催化剂的成本,同时提升其催化活性和稳定性。对催化剂进行电子结构优化,能够提高材料的本征性能。其中,离子掺杂能够通过在材料晶格中引入杂原子,改变局域配位结构进而调控电子结构,实现产物催化性能的提升,是一种有效的性能优化手段。   二硒化钴具有与铂类似的电子结构,因此他们常被研究作为贵金属铂的替代材料用于催化HER反应。但是其活性和稳定性与铂和铂基材料相比仍有差距。通过材料微观结构的设计制备新型高效电制“绿氢”催化剂是当前的研究热点。近日,中国科大俞书宏院士团队报道了一种普适的合成策略用于制备十种单原子掺杂的CoSe2-DETA(CoSe2=二硒化钴,DETA=二乙烯三胺)纳米带。研究人员通过改变掺杂元素,调控掺杂产物的电子结构,进而实现产物电解水制氢性能的优化;最优产物活性与商业贵金属材料接近,表明其在电制“绿氢”领域的潜在应用。该研究成果以“Dopant triggered atomic configuration activates water splitting to hydrogen”为题发表在Nature Communications上。吴睿特任副研究员、许杰、赵川林、苏晓智为论文的共同第一作者,高敏锐教授和俞书宏院士为通讯作者。图1. 单原子掺杂的CoSe2-DETA纳米带产物表征。a,十种单原子掺杂合成方法示意图。b,产物的扫描透射电子显微镜元素分布图。c,d,Pb、Cr、Mn、Fe、Zn、Mo掺杂元素扩展X射线吸收精细结构谱的R空间(c)和k空间(d)。   研究人员成功制备了多种离子掺杂型电催化材料,例如阴离子磷掺杂的二硒化钴纳米带。正如预期,由于磷的引入优化了材料电子结构和局域配位环境,产物显示出令人印象深刻的电解水制氢性能。但是,由于缺乏普适合成的方法,单一磷元素对于产物微观结构调控不够充分,材料性能与结构的关系仍较为模糊。因此,通过设计更多种类元素的掺杂以实现产物电子结构的可控是至关重要的,进而调控产物电催化性能,并总结构效关系用以设计新型高效的HER材料。   研究人员利用他们在前期开发的具有优异电制“绿氢”性能的CoSe2-DETA纳米带材料为研究对象,结合阳离子掺杂的手段,发展了能够一次性制备十种单原子掺杂产物的普适合成方法学(图1)。在该工作中,研究人员借助不同的掺杂原子系统调控产物的局域配位结构,实现了材料的电子结构和HER性能在较大范围内的可控调节。   研究结果表明,所得最优掺杂产物的催化活性与商业铂碳(铂质量分数为40%)相近,其电流密度达到-10mA cm-2所需过电势仅为74mV,由极化曲线计算得到的塔菲尔斜率为42dec mV-1 该产物活性在1000圈循环伏安测试保持几乎不变,还可以在-10mA cm-2电流密度下稳定运行20小时。同步辐射谱学数据表明不同掺杂原子会导致产物中钴原子的配位环境(钴氮配位数与钴硒配位数之比)发生变化,该参数可与产物的HER活性展现出较为匹配的“火山型”曲线关系,展示了掺杂型二硒化钴的构效关系(图2)。   此外,本文还通过理论计算证实了产物性能随局域配位结构的变化规律,为设计制备新型高效催化材料提供了一种新的途径。而最优产物的性能使得该产物有望取代商业铂碳成为电制“绿氢”的理想电极材料。图2. 产物电解水制氢活性、局域配位结构及二者“火山型”构效关系表征。a,不同电极材料的HER极化曲线。b,不同电极材料HER性能对比。c,不同电极材料中Co的X射线吸收近边精细结构谱。d,e,不同材料中Co的扩展X射线吸收精细结构谱的R空间(d)和k空间(e)。f,掺杂产物HER活性随产物中Co配位结构变化的“火山型”曲线示意图。   该工作受到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金青年基金、科技部国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项项目、合肥大科学中心卓越用户基金等资助。
  • 淮阳获批筹建省级塑料管材薄膜质检中心
    近日,河南省质监局专门下发文件,批复同意淮阳县筹建河南省塑料管材、薄膜制品质量监督检验中心,标志着该县省级塑料管材、薄膜制品质量监督检验中心将进入正式筹备阶段,各项筹备工作将全面启动。   塑料产业作为淮阳县的支柱和优势产业,近年来得到了迅速发展,特别是塑料管材和薄膜制品产销规模在全省处在领先位次。为进一步推动区域优势产业发展,建立公共检测服务平台,该县自去年以来积极开展省级塑料管材、薄膜制品质量监督检验中心的申报、论证和筹备,随着豫质监科发[2011]13号文件的批复,项目筹建工作从本月开始将正式全面启动。该县将会尽最大努力,把河南省管材、薄膜制品质量监督检验中心建设好,为周口乃至全省塑料产业的发展做出应有的贡献。
  • “薄膜材料热特性测试技术及仪器”通过2018年度教育部科研优秀成果奖候选审查公示
    p   2018年8月31日,教育部公布了《关于2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)通用项目/候选人形式审查结果的公示》。推荐工作截止后,累计收到高校、专家推荐或提名的项目与候选人共计1266项,经审查合格的有1069项,《薄膜材料热特性测试技术及仪器》位列技术发明奖候选名单。 /p p style=" text-align: center " strong 薄膜材料热特性测试技术及仪器 /strong /p p   主要完成单位: span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 华中科技大学,武汉嘉仪通科技有限公司 /strong /span /p p   新材料是国家重点部署的五大颠覆性技术领域,颠覆性的新材料迫切需要颠覆性的测试技术,我国2万亿新材料产业的蓬勃发展催生了巨大的材料检测仪器需求。材料表征测试是决定产品质量的关键因素,是新材料研发不可或缺的重要手段,也是构建材料数据库和材料计算模型的基础,但是目前的材料测试技术尤其是热性能测试手段极其匮乏。此外,材料的薄膜化和小尺寸化是当前新材料产业的发展趋势,随着薄膜厚度逐渐减小到纳米尺度,传统的基于热量检测的热特性测试仪器由于热量检测灵敏度受限,对纳米尺度薄膜的热特性测试束手无策,且通常为破坏性的,并忽略薄膜材料本身显著的尺寸效应,因而带来极大的测试误差甚至完全不能反映薄膜材料的热性能。 /p p   围绕上述技术难点,在国家863等项目支持下,经过7年攻关,本项目突破了传统热分析仪器对薄膜材料热特性检测的限制,(1)提出了一种基于材料反射率变化原理的薄膜材料相变温度的新测试方法,发明了薄膜材料相变温度测试的新技术,实现了厚度低至5 nm薄膜材料相变温度原位、高灵敏度检测,填补了薄膜材料相变温度测试仪器的国内外空白 (2)提出了一种基于单一光源分束干涉的薄膜材料热膨胀系数测试方法,将可测量厚度下限提升了625倍,通过设计光路引入切换挡板,研发出基于光干涉原理的薄膜材料热膨胀系数测试设备,实现了透光材料和非透光材料的光干涉检测 (3)发明了薄膜材料热导率和热电参数动态测试方法,有效降低了黑体辐射及常规单点或稳态测量引起的误差,并设计横向双电极结构实现了基于频域动态法的薄膜面内热导率测量,开发出薄膜热电参数测试系统,实现了薄膜材料塞贝克系数的测试。项目共获授权发明专利13项(其中美国专利1项)、实用新型专利8项、计算机软件著作权4项。项目技术已实现产业化,开发出的薄膜材料相变温度、热膨胀系数、热导率及赛贝克系数等一系列热性能测试仪器已销售百余台,并出口至美国加州大学伯克利分校、英国南安普敦大学等海外市场,成功实现了国产自主材料测试仪器在国际市场上的突破。仪器在武汉新芯、武汉天马、福耀集团、清华大学和中国计量院等三十多家单位实现了示范应用,应用单位武汉新芯使用薄膜热导率测试仪和热膨胀系数测试仪突破了硅片翘曲的瓶颈问题,显著提高了存储器产品良率。 /p p   本项目近三年累计新增利润约1.1965亿元,新增税收1218.3万元。本项目开发的仪器已为包括3项国家“973”计划项目和30项国家自然科学基金在内的国家级项目提供了关键的测试数据,已有36篇SCI论文使用本项目仪器并标注了仪器型号。仪器荣获“湖北省十大科技事件”、“武汉地区最具影响力十大科技事件”等奖励,并被美国陶瓷学会主页报道,测试方法及结果被国际权威杂志Annu. Rev. Mater. Res.综述文章及权威学者Matthias Wuttig等多次引用。鉴定委员会认为该成果“创新突出,整体处于国际先进水平,在纳米级薄膜的相变温度测试以及薄膜面内热导率测试等方面达到国际领先水平”。 /p
  • “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”获2022年度青岛市科技进步一等奖
    8月22日上午,青岛市委、市政府召开全市科技创新大会,深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述,认真落实全省科技创新大会精神,总结成绩,表彰先进,研究部署我市科技创新工作。市委书记陆治原出席会议,为市科学技术最高奖获得者颁奖并讲话,市委副书记、市长赵豪志主持,市人大常委会主任王鲁明出席。大会宣读了《青岛市人民政府关于2022年度青岛市科学技术奖励的决定》。2022年度青岛市共授予科学技术最高奖1人,自然科学奖10项(一等奖3项、二等奖7项),技术发明奖3项(一等奖1项、二等奖2项),科技进步奖105项(一等奖22项、二等奖83项),国际科学技术合作奖1人。山东省科学院海洋仪器仪表研究所作为第一完成单位共获市科学技术奖4项,其中科技进步一等奖2项(全市共22项),二等奖2项;获奖数量创历史新高。   “山东省科学院海洋仪器仪表研究所海洋仪器装备成果转化卓越贡献团队”荣获2022年度青岛市科技进步奖科技成果转化卓越贡献个人(团队)类一等奖(全市共3项)。该奖项体现了研究所在科技成果转化工作的突出成绩和社会贡献。近年来,研究所通过不断探索创新,牵头建设国家海洋技术转移中心海洋仪器领域分中心、国家海洋监测装备产业技术创新战略联盟、青岛市海洋监测装备创新创业共同体,加入了青岛市科技创新服务机构库,构建了从市场技术需求对接、专利布局与保护、成果中试、成果推广应用、成果产业化等全链条技术服务体系;打造了可复用可移植的科研机构成果转化模式;推动了系列具有自主知识产权的重大仪器装备产业化;成立产业化公司8家,总注册资本18457万元,社会资本投资5807万元,提供就业实习岗位28个,工作岗位上百个,已吸引就业人员70余人。   “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”荣获2022年度青岛市科技进步一等奖,彰显了团队在海洋盐度传感器领域的领先地位。该项成果由海洋功能薄膜材料与应用创新单元盖志刚研究员主持完成,突破了海洋盐度核心传感电极材料及其器件化“卡脖子”技术,建立了从金刚石薄膜敏感材料设计制备,到盐度传感器研制应用及系列化传感器市场化的国产化替代技术链条,形成了系列化的温盐深传感器产品,打造核心技术自主可控、国内唯一的金刚石薄膜温盐深传感器产品线,有力支撑了国家海洋立体监测网络建设和海洋强国战略。
  • 德祥成功参加国际薄膜材料大会 Thin Film 2010
    德祥成功参加国际薄膜材料大会 Thin Film 2010 7月11日至14日,德祥科技有限公司(Tegent Technology Ltd.)一行代表参加了在哈尔滨举办的第五届国际薄膜材料大会(ThinFilms2010)和*届国际先进树脂基复合材料大会(Compo2010)。本次会议由哈尔滨工业大学与国际薄膜学会(Thin Films Society)共同主办,哈尔滨工业大学航天学院副院长赫晓东和新加坡南洋理工大学张善勇教授共同担任大会主席。大会名誉主席杜善义院士、副校长周玉、张善勇和赫晓东出席了开幕式并致辞,周玉还代表中国工程院副院长干勇院士致辞。本次会议吸引了来自中国、韩国、新加坡、印度、马来西亚、美国、德国、英国、日本、澳大利亚、俄罗斯、荷兰等100多个国家或地区的800余名专家学者参加,其中国外学者500余名,国内学者200余名,收录学术论文逾千篇,其中口头报告500余篇、墙报550余篇。 德祥与会代表与Hysitron宋博士在一起 (左起:Dr. Shuangxi Song (Application Scientist, Hysitron Inc.), Ms. Karen Zhao (Product Manager, Tegent Technology Ltd.), Mr. Daniel Liu (Sales Supervisor, Tegent Technology Ltd.)) 德祥的合作伙伴美国Hysitron(海思创)公司在大会现场进行了纳米压痕仪产品展示,得到与会代表的广泛关注。Hysitron(海思创)公司是*的纳米力学检测仪器的设计和制造商。Hysitron(海思创)的纳米力学测试仪器可以在微纳尺度下对压痕、划痕、磨损过程中的硬度、弹性模量、等力学参数进行原位成像检测,是认识和探索材料的微纳米尺度结构、形貌和性能的重要设备。 德祥是Hysitron(海思创)公司系列产品在中国大陆和香港的独家总代理商。 德祥与会代表与Hysitron宋博士在一起 左起:Dr. Shuangxi Song (Application Scientist, Hysitron Inc.), Mr. Daniel Liu (Sales Supervisor, Tegent Technology Ltd.), Ms. Karen Zhao (Product Manager, Tegent Technology Ltd.) 更多产品详情,敬请垂询: 客服热线:4008 822 822 德祥网站:www.tegent.com.cn 邮箱:info@tegent.com.cn
  • 宁波材料所发表文章表明碳基Janus薄膜在柔性智能设备中的应用
    Janus薄膜由于具有不对称的结构和独特的物理或化学性质,在传感、驱动、能源管理和先进分离等方面表现出了巨大的应用潜力。   其中,仿生柔性皮肤由于兼具灵敏感知、驱动和功能集成等特点,已经引起了人们广泛的研究兴趣。为实现这些特定的功能,需要选择合适的活性功能材料并以可控的方式形成不对称的结构。碳纳米材料由于具有优异的导电和导热性能、本征机械柔韧性、高化学和热稳定性、易于加工等优点,是一种极具应用前景的活性材料。   碳纳米材料和功能聚合物以可控方式进行不对称结合可以促进高性能传感、驱动和集成器件的设计,从而推动智能软体机器人的发展。因此,迫切需要对碳基Janus薄膜的设计原则进行全面总结,并深入讨论表面/界面结构和性能之间的关系,以指导其在柔性智能设备中的应用。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员基于在碳基/高分子Janus薄膜的构筑及其柔性传感和驱动方面的长期研究基础,受邀在Accounts of Materials Research上发表题为“Carbon-based Janus Films Toward Flexible Sensors, Soft Actuators and Their Beyond”的综述文章(Acc. Mater. Res. 2023, DOI: https://doi.org/10.1021/accountsmr.2c00213), 系统总结了碳基Janus薄膜的制备策略、结构与性能关系以及传感和驱动及其一体化集成器件应用方面的研究进展,并对该领域的未来发展进行了展望。   在该综述中,作者首先讨论了几种常见的碳纳米材料(例如,碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯、石墨和炭黑等)的基本性质和优缺点,以此来引导人们根据所需的性能和应用场景选择合适的材料。随后介绍了碳基Janus薄膜通用的制备策略,并根据制备过程中基底不同,将其分为固体支撑的物理和化学策略以及液体支撑的界面策略。其中,重点讨论了不同的设计原则和表面或界面结构以及性能之间的关系,以此来指导设计高性能器件。具有不对称功能耦合的碳基Janus薄膜进一步通过构建特殊表面微结构来实现高性能电子皮肤的开发,同时还能以支撑和自支撑构型用于非接触式感知。此外,由于碳纳米材料优异的光热转化以及湿度响应性能和聚合物层的功能可设计性,碳基Janus薄膜在高性能光热驱动、湿度驱动以及多刺激响应驱动器中取得了巨大进展。基于碳材料优异的导电和传感性能,碳基Janus薄膜还可以设计成自感知软体驱动器,极大推动了智能软体机器人的发展。   尽管碳基Janus薄膜在传感、驱动和一体化柔性器件的开发中得到了长足的发展,但仍然存在一些问题和挑战亟需解决。首先,碳纳米材料应用到植入式传感或驱动器件中时,需要考虑和生物相容性材料进行复合或者对器件进行封装来降低毒性风险。其次,为实现稳定的驱动和精确的传感信号反馈,需要进一步提高两相界面的结合强度。同时,赋予碳基Janus薄膜多功能性,例如自愈合、抗腐蚀、耐高温、抗冻等,以增强其在复杂、恶劣环境中的适应性。不仅如此,还需探索高效易得的方法以实现碳基Janus薄膜可控图案化,来构建高精度、定位传感器和可编程的多阶段驱动器。最后,为实现碳基Janus薄膜的大规模生产以及推动其在智能软体机器人中的发展,结合可扩展的界面制备策略和先进的打印以及卷对卷加工等技术似乎是一种不错的选择。   该论文得到了国家自然科学基金(52073295)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、浙江(之江)实验室开放研究项目(No.2022MG0AB01)、中国科学院前沿科学重点研发项目(QYZDB-SSW-SLH036)、王宽诚教育基金(GJTD-2019-13)等项目的支持。基于先进制造技术构建碳基Janus薄膜用于传感、驱动及其一体化智能柔性器件
  • 电子剥离强度试验机在薄膜材料拉断力测试中的应用探讨
    引言薄膜材料因其轻质、透明、柔韧等特点,在包装、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。拉断力作为衡量薄膜材料机械强度的重要指标,对于确保产品质量和安全性至关重要。电子剥离强度试验机作为一种精密的测试设备,其在薄膜材料拉断力测试中的应用引起了业界的关注。薄膜材料的拉断力测试拉断力测试主要用于评估材料在受到垂直于其表面的拉力作用时的断裂行为。测试过程中,材料被拉伸直至断裂,记录的最大力量即为拉断力。电子剥离强度试验机的特点电子剥离强度试验机设计用于模拟材料间的剥离行为,其特点包括:精确的力量测量:能够测量材料间剥离时的微小力量变化。可控的测试速度:可以调节剥离速度,以适应不同的测试需求。数据记录与分析:能够记录剥离过程中的力量-位移曲线,并进行数据分析。拉断力测试与剥离强度测试的区别测试目的:拉断力测试关注的是材料的断裂行为,而剥离强度测试关注的是材料间的粘接性能。测试方法:拉断力测试通常采用拉伸模式,剥离强度测试则采用剥离模式。电子剥离强度试验机在拉断力测试中的应用虽然电子剥离强度试验机主要用于剥离强度测试,但其高精度的力量测量和可控测试速度的特点,理论上也适用于薄膜材料的拉断力测试。然而,需要注意的是:设备配置:试验机需要具备足够的拉伸测试功能和相应的夹具。测试标准:应遵循相关的测试标准,如ISO、ASTM等,以确保测试结果的准确性和可重复性。数据解释:拉断力测试的数据解释与剥离强度测试有所不同,需要专业的分析和评估。结论电子剥离强度试验机在一定程度上可以用于薄膜等材料的拉断力测试,但需要确保设备具备相应的拉伸测试功能,并严格按照测试标准进行操作。通过精确的测试和专业的数据分析,可以有效地评估薄膜材料的机械强度,为产品质量控制提供重要依据。
  • 薄膜拉力机可以使用裤型撕裂测试包装材料的撕裂强度吗
    薄膜拉力机是一种多功能的材料测试设备,它不仅能够进行拉伸、压缩、弯曲等测试,还可以评估材料的撕裂强度。对于包装材料而言,撕裂强度是一个重要的性能指标,因为它直接关系到包装的完整性和保护能力。使用薄膜拉力机进行裤型撕裂测试是一种常见的方法。裤型撕裂测试的原理裤型撕裂测试是一种模拟实际使用中材料可能遇到的撕裂情况的测试方法。在这种测试中,样品被裁成特定的“裤型”形状,即一个中心切口,两侧有直线或曲线的边缘。测试时,设备会对样品施加一个逐渐增加的力,直到样品沿切口完全撕裂。薄膜拉力机进行裤型撕裂测试的优势精确性:薄膜拉力机配备高精度传感器,能够准确测量撕裂过程中的力值变化。重复性:自动化的测试过程减少了人为因素的影响,确保测试结果的一致性和可重复性。多功能性:除了撕裂测试,薄膜拉力机还能进行其他多种力学性能测试,如拉伸强度、延伸率等。操作简便:用户界面友好,操作简单,易于学习和操作。数据管理:测试结果可以自动记录和分析,便于数据管理和报告生成。测试步骤样品准备:根据标准要求,将包装材料裁切成裤型样品。设备设置:在薄膜拉力机上设置测试参数,包括测试速度、力值范围等。样品装夹:将裤型样品的两端分别固定在拉力机的上下夹具中。开始测试:启动测试程序,设备会自动施加力量,模拟撕裂过程。数据记录:记录撕裂过程中的最大力值,即撕裂强度。结果分析:分析测试结果,评估包装材料的撕裂性能是否符合标准。应用领域薄膜拉力机进行裤型撕裂测试广泛应用于各种包装材料的测试,包括但不限于:塑料薄膜复合膜纸张和纸板纺织品非织造布结论薄膜拉力机是一种高效、准确的测试工具,能够全面评估包装材料的撕裂强度。通过裤型撕裂测试,制造商可以确保包装材料具备足够的抗撕裂能力,从而提高产品的保护性能和市场竞争力。此外,薄膜拉力机的多功能性也使其成为材料科学研究和质量控制领域的重要设备。
  • 祝贺!嘉仪通薄膜材料测试设备即将入驻宝岛台湾
    国立暨南国际大学(National Chi Nan University)简称暨大,是一座位于中国台湾省南投县埔里镇的“国立”大学,是台湾省内非常重要的大学之一。1990年代,为平衡台湾各地区高等教育发展,而使“国立暨南大学”在台复校,目前学校设有人文、管理、科技、教育四大学院。该校是台湾教育部门25所“大学繁星计划”之一,在台地位举足轻重,学校教学严谨,学术氛围浓厚,拥有国际一流的教学与教师资源,教育面向国际化,是台湾地区的高等学府之一。近日,嘉仪通科技与台湾省国立暨南国际大学签订采购协议,其应用材料与光电工程系将正式购买嘉仪通科技的常温版“薄膜热电参数测试系统MRS-3RT(Thin-Film Thermoelectric Parameter Test System)”。采购文件部分内容作为台湾地区的高等学府之一,国立暨南国际大学一直在大力发展前沿新材料尤其是薄膜材料。该校应用材料与光电工程系相关老师在调研和对比分析了国内外多家薄膜热电仪器厂商后,不到一周时间就立即决定购买嘉仪通科技的薄膜热电参数测试系统(MRS-3RT),显示了其对嘉仪通科技在热学分析仪器,尤其是热电材料物性分析仪器的高度认可。常温版薄膜热电参数测试系统(MRS-3RT)嘉仪通科技一直致力于在全球范围内,为从事新材料尤其是薄膜材料物理性能研究的客户提供热学和电学分析测试整体解决方案。此外,嘉仪通将在北美、英国、新加坡、印度、巴基斯坦等地办事处和联合实验室共享中心的基础上,进一步开展全球品牌推广,争取早日全面建成嘉仪通全球营销体系及客户服务网络,为全球客户提供最合适的产品与最好的服务。【薄膜热电参数测试系统】嘉仪通科技的薄膜热电参数测试系统MRS-3 / 3RT是目前国内热电材料科研领域保有量最高的产品。其专门针对薄膜材料的Seebeck系数和电阻率测量,采用动态法测量Seebeck系数,避免了静态测量在温差测量上的系统误差,采用四线法测量电阻率,测量更准确便捷。
  • 宁波材料所氧化物薄膜晶体管人工光电突触研究取得进展
    人工视觉智能技术在安全、医疗和服务等领域颇有应用潜力。然而,随着网络化和信息化的发展,基于冯诺依曼构架的现有视觉系统因功耗问题难以实时处理海量激增的视觉数据。仿生人类视觉的光电突触器件可集图像信息采集、存储和处理于一体,有效解决现有视觉系统存在的时效性、功耗等问题。非晶氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)作为传统电子器件在显示、电子电路等领域已实现产业化应用。因此,基于氧化物TFT的创新器件在产业工艺兼容性、与后端电路的在板集成等方面优势明显,在仿生人类视觉神经突触器件的研发方面,亟待解决如可见光响应弱、频率高效选择性、不同波段信号串扰等一些关键科学和技术问题。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能薄膜与智构器件团队阐明了非晶氧化物半导体器件中与氧空位息息相关的突触权重调控的微观机理,为提高可见光响应奠定了理论基础,设计了背沟道修饰pn异质结的光电突触TFT,有效耦合了三端器件的栅压调控和两端器件的内建电场调控功能,兼具高光电响应、易集成、低功耗等优势。   近期,该团队携手福州大学教授张海忠团队,设计了基于InP量子点/InSnZnO的光电TFT的仿生视觉传感器,将氧化物半导体优异的电传输特性和InP量子点良好的宽光谱响应特性有机结合,使器件具有优异的栅极可控性和可见光响应特性,通过简单控制栅极偏置实现初始状态的调控,仿生模拟了人眼暗视和明视环境下适应功能的切换。该工作构建的TFT阵列在感知红绿蓝三原色字母时均表现出逼真的环境自适应特征。此外,基于该光电传感阵列的三层衍射神经网络用于手写数字识别模拟,准确率可达93%。该研究为开发环境适应性人工视觉系统开辟了新途径,并对神经形态光电子器件的研发具有启发性意义。   相关研究成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,DOI: 10.1002/adfm.202305959)上。研究工作得到国家自然科学基金和宁波市重大科技攻关项目等的支持。人眼明暗适应过程与氧化物光电薄膜晶体管光电流变化过程的类比演
  • 《珠宝玉石、贵金属及贵金属镶嵌饰品标识》发布
    经过国内权威专家审定,由大连市质监局组织制定、大连市金银饰品监督检验中心负责起草的《珠宝玉石、贵金属及贵金属镶嵌饰品标识》,1月20日正式对外发布,并将于2011年12月30日起实施。该标准是辽宁省第一个规范珠宝玉石、贵金属及其镶嵌饰品标识的强制性地方标准。   近年来珠宝市场快速发展,现有的国家标准已无法满足规范珠宝标识的实际需求,新标准呼之欲出。《珠宝玉石、贵金属及贵金属镶嵌饰品标识》新标准,整合了现有的相关法律法规和国家标准规定,首次明确了主石与配饰的概念,并结合辽宁省实际情况,细化了产品标识的内容及标注方法。   新标准规定,贵金属及其镶嵌饰品应具有包括厂家代号、贵金属材料代号、贵金属纯度(含量)、主石质量等四项内容在内的“印记” 珠宝玉石饰品、贵金属及其镶嵌饰品还应当附“标签”,明确标注饰品名称、珠宝玉石名称、饰品质量、价格、执行标准编号、生产者厂名、厂址等内容信息 此外,产品合格证明(检验证书)、钻石级别、配件纯度(含量)、使用说明或警示标志以及其他配饰珠宝玉石名称,如果未在印记、标签中予以标注,则应在其他标识物中标注。   对于已经生产的贵金属饰品,标准规定,采取过渡期的办法,要求生产、经销企业在标准发布一年内对产品标识进行清理,“大限”过后,不符合标准要求的珠宝饰品不得售卖。   大连市质监局表示将于近期在大连举办新标准培训班,指导商家完善珠宝饰品的标识标注,为在专业知识上处于弱势的消费者规避消费风险,维护合法权益提供依据。
  • 集成化微阵列系统用于多类型贵金属@Cu-MOF制备及其拉曼增强性能筛选
    微流体合成作为一种绿色的合成方法,进一步实现了最小消耗、最少污染以及按需精准合成的目标。高通量液滴阵列合成平台不仅可以实现多种材料的批量绿色合成,还可以通过多个并行的微液滴反应器完成多合成参数的分析和优化。然而,微流体合成系统也面临一些挑战。特别是在这种微系统中如何实现多种反应物的快速和可控混合。不均匀混合会影响材料的成核、生长,进而影响材料的形貌及其一系列性质。将超声波与微流体合成系统相结合,可以实现多种反应物的快速高效的混合。由于更快的传质过程,集成化的合成系统有助于实现材料形貌的精确调控,同时具有消耗少、污染小、易于调节、效率高等优势。最近,超声辅助微流体系统的材料合成的研究大多停留在单组分材料形貌或者尺寸分布等方面。然而通过成本和污染更低的集成化平台进行自动化复合材料合成和高通量性能筛选的报道较少,特别是将贵金属纳米粒子与金属有机框架材料相结合。高效准确地负载可以显著降低应用成本,同时可以有效避免纯纳米粒子的自团聚和氧化,从而显著提高稳定性,进一步扩大应用范围。深圳大学张学记、许太林团队报道了一种将超声与高通量液滴阵列相结合的微流体合成平台实现了绿色、低成本、高通量的多种类型复合材料制备及其拉曼增强性能筛选。集成超声模块可以很好地解决液滴合成系统中的快速微混合的问题,而且可以加速材料的形成并提高Cu-MOF对多种贵金属纳米粒子的封装效果。上述制备的多种复合材料的拉曼增强性能可以一次性地通过微柱基阵列进行高通量、低消耗和低污染的筛选和评估。该平台未来有潜力可以通过与机器人平台和人工智能技术相结合扩展到多个应用领域。图1 集成化微阵列系统复合材料合成与拉曼增强性能筛选示意图图2 探究超声对材料形成速度及形貌的影响。A图是没有超声存在的情况下,记录了Cu-MOF的生长情况;B图是存在超声的情况下,记录了Cu-MOF的生长速度;C图是存在超声的情况下,AgNPs@Cu-MOF的生长情况分析。D-F分别对应三种材料在不同时间点下沉淀物颜色分析。G-I分别对应最后沉淀物的SEM结果及其产物照片。图3 材料表征及超声对封装效果的探究。A-C分别是AuNPs,AgNPs和PtNPs纳米颗粒的TEM表征。D-F是AuNPs@Cu-MOF的TEM,元素分布及其紫外表征。G-I是AgNPs@Cu-MOF的TEM,元素分布及其紫外表征。J-L是PtNPs@Cu-MOF的TEM,元素分布及其紫外表征。M-O对比了有无超声的情况下,相同面积内Cu-MOF对不同纳米颗粒封装数量的统计对比结果。图4 超声存在下,材料生长演化过程示意图及其时间序列TEM图像。B1-B3是Cu-MOF;C1-C3是AuNPs@Cu-MOF;D1-D3是AgNPs@Cu-MOF;E1-E3是PtNPs@Cu-MOF。图5 材料吸收性能考察以及多类型材料的拉曼增强性能的评估和筛选
  • 济南兰光参与编制的《包装材料 塑料薄膜、片材和容器的有机气体透过率试验方法》正式
    济南兰光机电技术有限公司作为主要起草单位,与国家包装产品质量监督检验中心(济南)、山东质量检验协会共同编制的《包装材料 塑料薄膜、片材和容器的有机气体透过率试验方法》(GB/T 28765-2012)国家推荐性标准近日由国家质量监督检验检疫总局发布,并于2013年5月1日正式实施。 常见有机气体如苯、酯、醇、酮、醛、醚等在渗透过程中会与多数薄膜材料发生反应,出现溶胀现象,导致材料的结构特性发生改变,进而影响其阻隔性,这也是当 前全球尚无有机气体透过率检测的方法标准的缘由之一。在该领域的研究中,一种定量测试方法&mdash &mdash 均衡法应用最广,对此,负责本标准起草的研究团队对该种方法 的仪器化可行性进行为期两年的全面分析及数据验证工作,肯定了该方法在实现检测及量化该测试指标上均可满足要求,同时提出了同样具有科学性和应用性的全新 测试方法&mdash &mdash 真空法。这在一方面有助于对当前实验室已在使用的均衡法测试给予使用指导,另一方面通过两种试验方法可进一步验证测试数据有效性。 当前包装容器的整体检测技术发展很快,由于容器测试与薄膜测试仅在测试腔的结构存在差异,其他测方面并无改动,因此容器有机气体透过率测试技术也被引入此标准中,进而拓宽了本标准的检测对象种类。 《包装材料 塑料薄膜、片材和容器的有机气体透过率试验方法》涵盖了均衡法和真空法两种试验方法,是国际上首项有机气体透过率测试方法标准,为科学的评价食品、药品、 化妆品包装材料的有机气体透过率(即保香性能)提供了一种可量化的检测手段,同样也标志着济南兰光机电技术有限公司在包装材料有机气体渗透研究领域的学术 水平处于全国领先地位。
  • 应用材料增价59%收购国际电气 为获得薄膜沉积技术
    美国半导体设备制造商应用材料本周一表示,计划以35亿美元价格(较先前报价增加59%),从私募股权公司KKR手中收购规模较小的日本同行国际电气(Kokusai Electric),理由是其前景良好且估值较高。收购国际电气将使应用材料获得其薄膜沉积技术。据日经新闻报道,应用材料在在向美国证券交易委员会提交的文件中表示,将向私募股权业者KKR支付35亿美元收购国际电气,高于先前已同意的22亿美元出价。双方已同意将收购截止日期延后三个月至3月19日,因为还需解决中国的监管批准。应用材料表示,截止本申请之日,除了中国大陆之外其他地区监管部门的批准均已获得。实际上,应用材料早在2019年7月就提议收购国际电气,但由于中国监管当局迟迟不批准,无法完成交易,这也是双方要签订本桩收购案之前的最后一道监管障碍。应用材料首席财务官Dan Durn在2020年2月的财报电话会议上表示,“我们预计将在今年年中完成Kokusai交易。”但是此后,中美技术紧张局势进一步恶化,美国对一些中国最大的公司实施了制裁,其中包括华为、中芯国际等,中国半导体行业也受到了一定程度打击。目前应用材料在半导体设备市场已经占据了主导地位,若与国际电气合并,将进一步巩固其垄断地位。根据上述文件,应用材料表示“相信这桩收购案将为应材股东带来十足的价值”,“在过去18个月,应用材料已观察到整个半导体设备市场长期展望愈来愈有利,包括在存储领域有正面趋势。”日经新闻曾报导,国际电气拥有用于薄膜沉积设备的技术,这也是应用材料希望能购并国际电气的原因。
  • 辽宁即将推出珠宝玉石及贵金属标识新标准
    日前,辽宁省质监局对大连市质监局起草的《珠宝玉石、贵金属及贵金属镶嵌饰品标识》地方标准完成了标准审定。   该标准的推出将为辽宁省范围内的珠宝首饰市场的健康稳步发展起到重大的推动作用。该标准强制规定生产者和销售者对所售商品按标准进行明确、准确的标识,有助于维护整个珠宝市场的公正、诚信,避免由于售卖主体概念模糊所带来的纠纷。同时,也为在专业知识上处于弱势的消费者提前规避消费风险,维护消费者权益。
  • 宁波材料所在sp2c-COFs薄膜制备及海洋能源器件方面取得进展
    共价有机框架(COFs)材料是一类由重复有机单元通过共价键连接具有二维拓展结构的多孔晶体材料。该类材料具有高结晶度、均一孔径分布和高比表面积等特点,因此广泛应用在气体储存和分离、能源储存、光电催化等领域。   其中二维sp2碳共轭共价有机框架(sp2c-COFs)具有有序π堆叠、丰富活性位点、可调谐开放纳米孔道结构、可定制化分子构筑基元与强共价连接键等特点。并且得益于碳碳双键增强的π共轭电子跃迁、超高的化学/热稳定性及高电子迁移率等特性,sp2c-COFs的高效构建是半导体器件、能源催化、选择性分离膜等前瞻性新兴技术及苛刻环境领域内研究的热点。   然而,sp2c-COFs的构筑受阻于高度不可逆的C=C成键过程;此外,目前报道的sp2c-COFs都是以粉末形式存在的,粉末的不溶性和共价有机薄膜制备困难的问题,阻碍了这些材料在相关分离膜、能源或光电器件中的应用。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所界面功能高分子材料团队在张涛研究员的带领下对二维sp2碳共轭共价有机框架材料可控构筑及前沿基础应用进行了深入研究。该团队前期提出多种可靠新型单体、碳碳双键构筑路径及含有稳定性增强效应sp2c-COFs的设计策略(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 13953 ACS Catal. 2023, 13, 1089 Chem. Mater. 2023, 10.1021/acs.chemmater.2c03083),突破了当前缩聚策略和单体种类的局限性,实现数类高度共轭sp2c-COFs的制备。   近期,该团队提出一种表面自组装单分子层(SAM)辅助的表面引发席夫碱介导羟醛缩合反应(SI-SBMAP)技术,实现sp2c-COF薄膜(命名为TFPT-TMT和TB-TMT)在多种基底上的可控构筑(图1)。并且得益于均匀的氨基单分子层提供的反应成核位点,通过SI-SBMAP合成的sp2c-COF薄膜展现了连续均匀的形貌和高度有序的晶体结构,并拥有高的比表面积和均一的孔径分布等结构特征(图2和3)。这些优点使得该薄膜材料在海洋渗透发电装置中展现出极高功率密度和稳定性。   为了解sp2c-COF薄膜的形态演变,进一步收集了不同反应时间的样品,并通过扫描电镜对其进行了分析。已知2D COFs中的平面三嗪基团由于强的π-π相互作用有助于促进COF层沿z轴的垂直堆叠,从而导致结晶度增强并形成棒状或带状形态。   因此,与三嗪基团较少的TB-TMT薄膜相比,TFPT-TMT薄膜中大量的三嗪基团倾向于形成更长的纤维。得益于表面引发技术可适用于多种基底的优势,sp2c-COF薄膜也可以在NH2-SAM修饰的其他各种基材上制备,包括聚丙烯腈(PAN)膜、玻璃纤维、铝片等。并且在PAN基底上制备的sp2c-COF薄膜尺寸可达18cm×7cm,为大面积制备sp2c-COF薄膜提供了新的途径(图4)。   在进一步的实验中,利用TFPT-TMT薄膜高化学稳定性、明确的准一维通道、高孔隙密度的优点,将其集成到海洋渗透发电装置中。该设备在50倍盐度梯度(pH=14恶劣条件)下输出功率密度高达14.1 Wm-2,中间电阻低至17.74 kΩ,优于大多数报道的COF膜,达到商业基准(5 Wm-2)的近3倍(图5)。这项工作为sp2c-COF薄膜的合成提供了一种新型、可靠的方法,并证明了其具有在极端酸碱条件下能源相关器件中的巨大应用潜力。   该工作近期以“Monolayer-Assisted Surface-Initiated Schiff-Base-Mediated Aldol Polycondensation for the Synthesis of Crystalline sp2 Carbon-Conjugated Covalent Organic Framework Thin Films”为题发表在Journal of the American Chemical Society期刊上,本研究得到了浙江省自然科学基金(LR21E030001)、国家自然科学基金(52003279)、浙江省创新创业领军团队引进项目(2021R01005)、宁波市重点研发计划(2022ZDYF020023)的支持。
  • 有机薄膜太阳能电池材料P3HT的TG-MS测定
    有机薄膜太阳能电池就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。其中,P型有机半导体(P3HT)是使用的材料之一,属于结晶性高分子,是一种3-己基噻吩的聚合物。实际使用的过程中,高分子的老化是不可避免的,因此需要对材料进行热稳定性的评价。日立热重-差热同步热分析仪STA7000系列,采用数字水平差动方式,基线更加稳定,能够检测到微量变化。并且有良好的扩展性,开发出TG-MS专用接口,可以与质谱(MS)进行联用,用于溢出气体定性分析。下面,通过热重-质谱联用(TG-MS)来评价P3HT的热稳定性,并分析其反应产生的气体。 实验结果■ TG和总离子流色谱图(TIC)P3HT在470℃附近开始发生热分解,有1个热失重台阶。由TIC图可见,P3HT产生的气体几乎全部是由热分解过程中产生的。■ MS(480℃附近)上图是480℃的MS图谱,可以得到溢出气体成分质核比和离子强度的信息,从而对热分解产物进行定性分析。 综上所述:TG-MS联用可以考察样品热失重过程中产生的气体或特定成分,为样品的分子结构和热分解反应机制提供必要的解释。关于日立TA7000系列热分析仪详情,请见:日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm
  • 珠宝首饰贵金属含量检测将有新国标
    如果有人说买了一件含金量高达99.99%的千足金首饰,理论上有这种可能,但更大的可能是被忽悠了。   昨日,全国首饰标准化技术委员会年度会议在深圳黄金珠宝集聚基地召开,本次会议最大一项成果就是更多从消费者角度出发,顺应经济和社会发展需要,修订并通过了GB/T 18043《贵金属首饰含量的无损检测方法 X射线荧光光谱法》,这项经过修订的新国家标准将在上报国家有关部门批准后实施。   国家标准化管理委员会副主任方向透露,目前我国黄金加工和年销售量高达数百吨,形成了一个庞大的消费市场。由于黄金珠宝首饰价格高昂,国际市场近期金价波动较大,首饰贵金属含量检测标准的修订对生产企业、检测机构和消费者都意义重大。记者了解到,一件含金量99.95%的首饰,仅仅经过一道模压工序,其含金量就下降至99.93%左右,而黄金饰品的加工一般都要经过10余道工序,因此消费者不要轻信所谓的千足金首饰。   GB/T 18043的修订,对于在全国黄金珠宝行业处于龙头地位的深圳也将产生深远影响。深圳本土珠宝品牌TTF董事长吴峰华认为,新标准将引导企业从过去比拼原材料的纯度转而比拼产品的创意设计,即&ldquo 文化含金量&rdquo 。   专程前往参会的罗湖区委书记倪泽望、区长贺海涛表示,技术标准是产业高端和市场竞争的核心要素,是推动技术进步和自主创新的重要手段。罗湖作为深圳黄金珠宝集聚基地的所在地,区委区政府将不遗余力地推进深圳珠宝行业从品牌战略迈向标准化战略,促进这一传统优势产业的转型升级。
  • 微观丈量,“膜”力无限——马尔文帕纳科薄膜测量专题网络研讨会成功举办
    仪器信息网讯 2022年10月14日,由马尔文帕纳科携手仪器信息网联合主办的“微观丈量,‘膜’力无限——X 射线分析技术应用于薄膜测量专题网络研讨会”成功举办。本次活动吸引500余人报名参加,直播间气氛活跃,提问不断。马尔文帕纳科先进材料行业销售经理程伟为活动致开场词。程伟讲到,马尔文帕纳科隶属于英国思百吉集团,为微观领域材料表征技术专家,聚焦基础材料、先进材料、医药与食品三大市场,致力于释放微观世界的力量,促进宏观世界的改变。马尔文帕纳科的XRD、XRF产品可以为薄膜材料分析提供全面解决方案,帮助客户获得薄膜材料的元素构成、物相、厚度、取向、残余应力等关键信息。会议特邀高校资深应用专家及马尔文帕纳科技术专家分享精彩报告。同济大学朱京涛教授作《X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用》主题报告,系统介绍国内外多层薄膜研究进展,并结合其团队研究实例,围绕X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用开展探讨,采用掠入射X射线反射、X射线衍射、X射线面内散射等测试方法,表征周期、非周期、梯度多层膜,以及膜层厚度、界面宽度、薄膜均匀性、结晶特性、粗糙度等信息。从1954年飞利浦第一台用于薄膜分析的X射线衍射仪诞生以来,马尔文帕纳科X射线分析技术应用于半导体薄膜材料测量已有非常悠久的历史,目前可为世界各地的半导体制造商提供完整的物理、化学和结构分析解决方案,从薄膜厚度和晶向到组分、应力、结晶度、密度和界面形态等。马尔文帕纳科亚太区半导体销售经理钟明光详细介绍了公司X射线衍射及X射线荧光分析技术在半导体薄膜领域的整体解决方案,包括新一代X'Pert3 MRD(XL)高分辨X射线衍射仪、2830ZT波长色散X射线荧光圆晶分析仪等。多晶薄膜材料的晶型、残余应力和织构影响着薄膜的物理和力学性能,对这些参数进行测量和分析可以为薄膜沉积工艺的调整和优化提供依据。在衍射仪中构建适合薄膜分析的光路,在常规的晶型分析外,还可以对薄膜材料进行无损的残余应力和织构分析。马尔文帕纳科中国区XRD产品经理王林带来题为《多晶薄膜应力和织构分析》的报告,结合多晶薄膜分析示例,分享了马尔文帕纳科X射线衍射技术在多晶薄膜的物相、应力、织构表征方面的应用。Aeris台式衍射仪的演示短片通常,X射线衍射仪分析薄膜材料,都是在大型落地式的XRD上实现的,但马尔文帕纳科在2021年推出了新一代的Aeris台式XRD,可以通过增加掠入射功能附件,实现在占地面积更小的台式衍射仪上进行薄膜的物相和掠入射残余应力分析。报告间隙,特插播Aeris台式衍射仪演示短片,让用户更直观了解这款“一机多能”的多功能型台式X射线衍射仪。X射线荧光光谱通常被认为是一种成分分析技术,广泛应用于各类工业过程控制。追本溯源,其分析原理来自于X射线与物质的相互作用,因此该技术的应用也被延伸至各类薄层样品的表征,获取涂层和镀层中的层厚和薄层成分信息。在薄层样品的分析上,XRF具有无损分析、测量速度快、层间界面要求较低、样品尺寸灵活和适用多层分析的特点,被广泛用于半导体、金属、电子等领域。报告中,马尔文帕纳科中国区XRF产品经理熊佳星先生分享了X射线荧光技术用于涂层镀层分析的原理、方案及典型应用,并演示了实际样品的测量过程;视频中,Epsilon4台式XRF搭配专用的薄膜分析软件Stratos可以实现对涂层和镀层的快速、准确的无损分析。台式荧光仪镀层分析演示视频本次专题活动,马尔文帕纳科还为用户准备了丰富的礼品,随着第三轮抽奖活动的结束,会议进入尾声。未来仪器信息网和马尔文帕纳科也将一如既往为薄膜材料等先进材料用户提供更多更优质的服务。更多活动详情请点击下方专题。
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