4月19日,遼寧省召開科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì),表彰2017年度遼寧省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)和遼寧杰出科技工作者。金屬所“太陽能轉(zhuǎn)換用光催化材料的設(shè)計(jì)與構(gòu)建”(主要完成人:劉崗、成會(huì)明、牛萍、潘劍、謝英鵬)獲得遼寧省自然科學(xué)一等獎(jiǎng),新型亞穩(wěn)金屬材料制備技術(shù)及應(yīng)用(主要完成人:張海峰,李揚(yáng)德,付華萌,張宏偉,李宏,呂曼棋)獲得遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

  光催化效率是由半導(dǎo)體光催化材料的光吸收、光生電荷的分離及表面催化等三方面的特性協(xié)同決定,深入理解并有效調(diào)控這些特性可為設(shè)計(jì)與構(gòu)建高效太陽能轉(zhuǎn)換用光催化材料提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支撐。金屬所科研人員自2004年起針對相關(guān)科學(xué)問題開展了系統(tǒng)深入的研究,實(shí)現(xiàn)了寬光譜吸收:揭示了電子結(jié)構(gòu)修飾劑的均相分布是使光催化材料光吸收邊整體紅移的本質(zhì)因素,在動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)層面提出了兩類獲得修飾劑均相分布的新思路,實(shí)現(xiàn)了典型光催化材料光吸收邊的大幅紅移。發(fā)現(xiàn)了硫、硼單質(zhì)具有可見光光催化活性;有效提升了光生電荷的分離能力:發(fā)展出以電荷擴(kuò)散短路徑為顯著特征的低維單體光催化材料,構(gòu)建了以低能量損失電荷轉(zhuǎn)移為顯著特征的核殼構(gòu)型異質(zhì)結(jié)構(gòu)光催化材料,具有光生電荷空間分離特性,既保持了光生電荷強(qiáng)的氧化還原能力,又實(shí)現(xiàn)了對光生電荷分離轉(zhuǎn)移能力的有效提升;利用晶面調(diào)控催化活性:實(shí)現(xiàn)了多種晶體的不同晶面選擇性暴露的控制制備與原位摻雜,揭示了晶面特征與能帶邊位置、光催化活性的關(guān)聯(lián)規(guī)律,提出了晶面原子配位非飽和度和晶面能帶邊位置協(xié)同決定光催化活性的觀點(diǎn),促進(jìn)了光催化材料從無特定晶面階段發(fā)展到含特定晶面階段。相關(guān)成果在Adv MaterJ Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed等期刊上發(fā)表了20篇相關(guān)論文,在國內(nèi)外產(chǎn)生了重要影響,截至2017年4月被SCI他引4300余次,其中8篇代表性論文被SCI他引2600余次,推動(dòng)了太陽能驅(qū)動(dòng)光催化材料的發(fā)展。

  亞穩(wěn)金屬材料是熱力學(xué)上處于亞穩(wěn)狀態(tài)、結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)異的金屬材料,在汽車、航空航天、國防軍工、石油化工、生物醫(yī)學(xué)、精密機(jī)械、消費(fèi)電子和信息等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。針對制約其工程應(yīng)用的瓶頸難題,金屬所科研人員發(fā)明了具有抑菌殺菌功能、低成本、可制造能力強(qiáng)和性能優(yōu)異的Zr基非晶合金,發(fā)明了用于污水處理和石油開采輸運(yùn)過程中防結(jié)蠟用新型高性能亞穩(wěn)金屬材料和裝置,發(fā)明了非晶合金構(gòu)件制備成形加工設(shè)備和技術(shù),解決了非晶材料構(gòu)件制備工藝連續(xù)性、短流程以及復(fù)雜薄壁構(gòu)件控形—控構(gòu)—控性一體化制備的難題。項(xiàng)目成果形成了材料系列—制備設(shè)備和技術(shù)—產(chǎn)品全鏈條式綜合技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的工程化應(yīng)用。研究成果獲授權(quán)國家發(fā)明專利20余項(xiàng),申請國際PCT專利7項(xiàng),發(fā)表SCI收錄論文200余篇,被SCI他引2200余次。研究成果不僅以技術(shù)入股方式合作成立了遼寧金研液態(tài)金屬科技有限公司,而且技術(shù)轉(zhuǎn)讓給東莞宜安科技股份有限公司和江蘇耐爾冶電集團(tuán)有限公司,實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用。產(chǎn)品在石油開采、汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域獲得應(yīng)用,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,推動(dòng)了本領(lǐng)域材料制備與成形技術(shù)的進(jìn)步。

 

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