上海硅酸盐所2022年度“十大基础研究进展”


来源:中国科学院上海硅酸盐研究所网站

[导读]  2022年度“十大基础研究进展”简介

中国粉体网讯 

2022年度“十大基础研究进展”简介
(按研究进展评选结果排序)


1.高性能热电材料与器件(史迅团队)

  提出塑性指标因子,设计开发出高通量自动化筛选流程,从数据库3451种材料中预测并验证MoS2等7种塑性材料;开发出系列高性能p型无机塑性热电材料,研制出国际上最薄的π型柔性热电器件,功率密度数量级高于现有柔性热电器件,有望解决可穿戴设备的自供电技术难题。

2.纳米催化免疫(施剑林团队)

  提出肿瘤治疗和抗氧化的纳米催化免疫新策略,通过纳米医用催化材料创新设计,在不使用有毒药物、同时治疗过程中也不产生高浓度有毒物质的前提下,激活病灶部位的免疫响应,实现恶性肿瘤和氧化应激的高安全的免疫治疗。

3.无机纳米材料功能集成设计与创新应用探索(陈航榕团队)

  提出功能组分模块化集成设计新策略;创制多种无机功能纳米新材料;发展基于微流控技术简便合成新方法,解决安全高效、多重响应多药共递送纳米系统构建难题,引领无机基智能响应纳米肿瘤诊疗材料研究新方向,对拓展纳米生物材料的创新医学应用做出积极贡献。

4.高比能电池材料与界面适配性研究(张涛团队)

  提出Ru配位诱导ZnIn2S4局部晶格应变突破了多电子转移动力学的限制,为分子转化机制的高比能电池正极催化剂设计提供了新方向;揭示熔融锂与石榴石型固态电解质之间的“锂热还原”反应机制,开发了一种高效的界面重构方法,解决了全固态电池循环稳定性差的问题;新材料实现了成果转化并拓展到固态电解质吨级生产。

5.仿生生物陶瓷诱导骨组织修复与再生及调控机制(吴成铁团队)

  围绕“生物陶瓷如何诱导骨组织修复与再生”关键科学问题,在国际上率先提出生物3D打印无机生物墨水构建仿生神经-骨多细胞支架、仿生构建多细胞图案化生物陶瓷支架、仿骨针柔性骨修复生物陶瓷材料等新策略与新方法,揭示无机活性陶瓷与多细胞的互作机制及骨活性调控规律,引领生物陶瓷研究新发展方向,相关研究实现专利技术转让5项。

6.电解水催化剂的结构功能区构建和性能调控(黄富强团队)

  创制了新型金属性异质结构全解水双功能电催化剂Ni3N@2M-MoS2和Mo2S3@NiMo3S4,构筑了“水分子快速吸附/解离功能区”和“析氢/析氧高效反应功能区”,通过化学键合形成高效传输异质界面,实现了大电流密度下高活性长寿命电解水;Ni3N@2M-MoS2||Ni3N@2M-MoS2电解槽性能远优于Pt/C||RuO2贵金属催化剂,有望应用于低成本商业碱性电解水器件及系统。

7.耐极端高温/可重复使用陶瓷基复合材料(董绍明团队)

  面向国家新型飞行器发展需求,提出利用稀土离子改性提升超高温陶瓷基复合材料氧化层稳定性策略,阐明高熵氧化烧蚀产物相转变及强粘滞性流体抗烧蚀新机制,构建耐极端高温/可重复使用超高温陶瓷基复合材料,为新型飞行器的发展奠定材料基础。

8.计算电化学+AI方法与新材料设计(刘建军团队)

  发展智能驱动的计算电化学新方法,实现电化学性能的高效计算;设计出单原子催化剂FeO6@MoS2具有较高OER催化活性,提出TM动态配位新机制,实验验证在10 mAcm-2电流密度下有0.18 V低过电位,性能优于IrO2。

9.医用植入材料表面功能化研究(刘宣勇团队)

  针对医用植入材料表面缺乏生物活性的问题,研制了一种融合肿瘤/细菌治疗和骨再生的多功能钛基植入体,通过在钛表面构建MgO/FeOx纳米片,实现了骨肉瘤治疗与骨再生;设计了聚吡咯涂层改性磺化聚醚醚酮,涂层通过近红外介导吞噬作用开关和可切换的巨噬细胞激活实现了感染的经皮组织修复,为医用植入材料的表面改性提供了新策略。

10.苛刻服役条件下航天器用特种无机涂层(宋力昕团队 )

  针对航天器面临的极端空间环境,开展了特种无机涂层组分与多尺度结构设计、多因素耦合服役行为等应用基础研究。基于高熵氧化物的耐高温吸波介质研究,推导出材料损耗与吸波性能间的定量关系;揭示了原子氧与PI的作用机制,抗原子氧改性PI首次应用于XX型号基板;设计的新一代高空间环境稳定热控涂层,在高轨道航天器具有显著的应用前景。

(中国粉体网编辑整理/平安)

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