化工新型材料

科學家研發(fā)可用于電子設備的新型復合材料

據(jù)報道，葡萄牙研究團隊成功開發(fā)出可用于電子設備的新型液態(tài)金屬納米復合材料。論文成果被選為《先進材料技術》期刊封面論文。

這種石墨烯涂層的液態(tài)金屬納米復合材料是一種可制造透明導體的新型雙相復合材料。研究團隊使用紅外激光源，對氧化石墨烯涂層共晶鎵銦合金薄膜進行同步激光燒結、減薄和燒蝕，并展示了它們在制造高分辨率半透明傳感器中的應用。實驗證明，氧化石墨烯涂層的液態(tài)金屬納米顆粒，可以通過快速、低成本和可擴展的激光加工技術轉化為半透明導電電極。該新材料結構和制造方法對于快速制造低成本和可擴展的石墨烯電極具有重要意義。下一步，研究團隊將探索使用其他類型激光來提高電極的導電性和透明度，并嘗試新的應用領域。（科技部）

科研人員設計出新型光動力催化劑

據(jù)報道，美科研人員設計出一種具有不溶解性的新型光氧化還原催化劑，能更容易地將光驅動反應整合到連續(xù)流動制造過程中，并可以反復使用。該研究成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

科研人員將構成均相催化劑的染料嵌入固體聚合物中。新聚合物結合溶液中的分子可有效地將它們預濃縮以進行反應，激發(fā)態(tài)可以在整個聚合物中快速遷移，使得光驅動反應比在純溶液中過程更快、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性。這項研究中，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，來發(fā)揮更大的作用。此外，科研人員還可以根據(jù)應用需要來調整聚合物骨架的厚度和孔隙率等物理性質。（科技部）

科研人員首次創(chuàng)造出γ—石墨炔材料

美國科研人員創(chuàng)造出一種可與石墨烯的導電性相媲美且可控的石墨炔材料。科研人員通過炔基取代苯單體的可逆動態(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，同時使用2種不同的六烷基取代苯作為共聚單體來生成晶體γ—石墨炔，實現(xiàn)了動力學和熱力學控制之間的平衡。

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

研究人員發(fā)現(xiàn)一種新分子材料

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

分子開關是構筑電子線路中所有分子電子器件的基礎控制元件，也是分子存儲和邏輯器件的重要組成部分，需要可在2種或多種狀態(tài)之間轉換的材料。截至目前，分子轉換只有在溫度低于-250℃時才可能實現(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，可以使分子開關在室溫下工作。新材料還可以用于傳感器、碳捕捉和儲存以及可將電能轉化為制動器等，使電池使用壽命增加、計算機運行速度加快。使用新材料還可減少環(huán)境負擔，并有助于應對氣候變化。研究人員將與悉尼大學和新南威爾士大學的化學家合作，對新材料繼續(xù)進一步測試。（科技部）

我國科學家創(chuàng)制碳家族單晶新材料

據(jù)報道，中國科學院化學研究所研究員鄭健團隊成功創(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構，為碳材料研究提供了全新思路。相關成果15日在國際學術期刊《自然》在線發(fā)表。

這是一種全新的簇聚二維超結構，由C60簇籠在平面上通過碳碳鍵相互共價鍵合形成規(guī)則的拓撲結構。這種新型碳材料具有較高的結晶度、良好的熱力學穩(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，構筑二維材料的最小單元是單個原子，被稱為人造原子的納米團簇作為基本單元構筑更高級的二維拓撲結構一直未能實現(xiàn)。鄭健課題組歷時5年，利用摻雜聚合—剝離兩步法，成功制備了單層二維聚合C60單晶，獲得了確鑿的價鍵結構。結構表征顯示，其在平面內連接形成了一種全新的二維拓撲超結構。單層聚合C60的帶隙約為1.6電子伏特，是典型的半導體，在光/電半導體器件中具有潛在應用價值。

碳材料一直被認為是一種未來材料，有材料學家認為人類社會將由現(xiàn)今的“硅基電子時代”邁入到未來的“碳基電子時代”。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構，建立結構與物性之間的關聯(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/電半導體器件、非線性光學和功能化電子器件等方面具有重要應用前景，在超導、量子計算、信息及能量存儲、催化等領域也具有應用潛力。（瞭望）

我國研發(fā)出新一代可降解塑料聚乳酸的“負碳”生產(chǎn)技術

塑料污染是21世紀面臨最緊迫的環(huán)境污染問題之一。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進一步的環(huán)境污染問題。因此，從源頭上生產(chǎn)可降解塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料，被認為是解決塑料污染問題的終極方案。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)報道，近日，上海交通大學研究團隊發(fā)表研究論文表明，該團隊使用合成生物學技術開發(fā)了新一代可降解塑料PLA的“負碳”生產(chǎn)技術，即在光驅動藍細菌平臺上使用代謝工程和高密度培養(yǎng)的組合策略，在國際上首次以二氧化碳為原料，一步實現(xiàn)了PLA的生物合成。該研究一方面解決了碳流重定向問題，在二氧化碳進入細胞后，使碳最終流向PLA；另一方面攻克了藍細菌本身生長密度和速度的局限，將藍細菌的細胞密度提升了10倍，其產(chǎn)生的PLA濃度高達108.0 mg/L。

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

我國海上首個二氧化碳封存示范工程設備建造完工

據(jù)報道，中國海洋石油集團有限公司獲悉，經(jīng)過近10個月的研發(fā)制造，我國海上首個二氧化碳封存示范工程設備建造全部完成，將服役于我國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中心總經(jīng)理劉華祥介紹，該項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。這項工程的應用在我國乃至亞洲范圍尚屬首次，預計每年可封存二氧化碳約30萬噸，累計封存二氧化碳146萬噸以上，相當于植樹近1400萬棵或停開近100萬輛轎車，為我國實現(xiàn)碳達峰碳中和目標、推動海上油氣田的綠色開發(fā)探出了一條新路。

二氧化碳捕集、利用與封存技術是實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵技術之一。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。

中國海油聯(lián)合國內廠家集中攻關，實現(xiàn)了海上二氧化碳封存關鍵設備的全面國產(chǎn)化?！绊椖坎捎煤Ｉ掀脚_特有的模塊化和成橇布置方式，應用相態(tài)控制、脈沖控制、聯(lián)和振動分析等前沿技術，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和首套復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、封存工程技術體系、成套裝備及管理經(jīng)驗?！焙Ｑ笫凸こ坦煞萦邢薰竟こ添椖糠止靖苯?jīng)理齊金龍介紹說。

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，同時開發(fā)7個新油田，是我國“十四五”能源重點保障工程項目之一，今年下半年首期投產(chǎn)后高峰日產(chǎn)原油達4 740t。示范工程的建設將為未來推動“岸碳入?！弊龊眉夹g儲備，進一步助力粵港澳大灣區(qū)實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。（經(jīng)濟參考報）