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　　11月21日，中國(guo)科大兩項科研成果同步發表在國(guo)際學術期刊《自(zi)然》上(shang)：

　　中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心及化學系的康彥彪教授團隊發展了特氟龍等全氟及多氟烷基化學品的低溫還原脫氟分解的變革性新方法。在(zai)該工作中，研(yan)究人員創制了(le)(le)扭曲促進電子得失的有機小分子超級光還(huan)原(yuan)(yuan)劑KQGZ，并基(ji)于此發(fa)展(zhan)了(le)(le)低溫(40-60℃)催化還(huan)原(yuan)(yuan)特氟龍等全氟及多氟烷基(ji)化合物的完全脫(tuo)氟新方法。

　　中國科學技術大學物理學院樊逢佳教授團隊利用原創的電激發瞬態吸收光譜儀，“診斷”量子點LED的運行機制，破解了環保型綠色量子點LED效率和壽命的難題，刷新多項世界紀錄，推(tui)動量子點LED技術邁向(xiang)環保新高度(du)。

中國科大在光催化PFASs低溫脫氟領域取得重要進展

　　中(zhong)(zhong)國科學(xue)技(ji)術(shu)大學(xue)合肥微尺度物質科學(xue)國家研究(jiu)中(zhong)(zhong)心及(ji)化(hua)學(xue)系的(de)(de)研究(jiu)團(tuan)隊發(fa)展了(le)特氟(fu)龍等(deng)全(quan)氟(fu)及(ji)多氟(fu)烷基(ji)化(hua)學(xue)品的(de)(de)低溫(wen)還原脫氟(fu)分(fen)(fen)解的(de)(de)變革性新方法。在該工作中(zhong)(zhong)，研究(jiu)人員(yuan)創制了(le)扭曲促進電子得失的(de)(de)有機小分(fen)(fen)子超級光還原劑KQGZ，并基(ji)于此發(fa)展了(le)低溫(wen)(40-60℃)催化(hua)還原特氟(fu)龍等(deng)全(quan)氟(fu)及(ji)多氟(fu)烷基(ji)化(hua)合物的(de)(de)完(wan)全(quan)脫氟(fu)新方法。北(bei)京時間11月21日0時，相關(guan)成果以“Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs”為題發(fa)表在國際學(xue)術(shu)期刊《自(zi)然》上。

光催(cui)化PFASs低溫脫氟示意圖(tu)

　　全氟和多氟烷基物(wu)質(PFAS)由于(yu)其分子(zi)內(nei)牢固(gu)的碳-氟鍵(jian)，具有獨特(te)的熱穩定(ding)性(xing)(xing)、化(hua)學穩定(ding)性(xing)(xing)、疏(shu)水及疏(shu)油特(te)性(xing)(xing)等(deng)，廣泛應用于(yu)化(hua)工、電子(zi)、醫療設備(bei)、紡織機械、核(he)工業(ye)等(deng)領域。但是碳-氟鍵(jian)的惰性(xing)(xing)也(ye)導致PFAS在自然環境或溫(wen)(wen)和條件下難以降解(jie)。例如，特(te)氟龍在260℃的溫(wen)(wen)度下可以維持多年而不(bu)分解(jie);而在500℃以上分解(jie)時則(ze)(ze)會釋放(fang)出有毒氣體。因此，PFAS被稱為永久化(hua)學品。而被廢棄(qi)于(yu)自然界中(zhong)的PFAS，則(ze)(ze)引(yin)發了一系列的環境及健康問題。

　　圍繞上述挑戰，中國(guo)科學(xue)(xue)技術大學(xue)(xue)研究團(tuan)隊基于(yu)在(zai)特(te)(te)定光照具有(you)超(chao)強還(huan)(huan)原(yuan)性的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理，設計創(chuang)制了(le)超(chao)級有(you)機(ji)光還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)(取名為KQGZ)，首次(ci)(ci)實(shi)現了(le)低溫下(xia)特(te)(te)氟(fu)龍及小分子(zi)(zi)(zi)PFAS的(de)(de)(de)(de)完全脫(tuo)氟(fu)礦化(hua)，將其高效回(hui)收(shou)為無(wu)機(ji)氟(fu)鹽和碳(tan)資源。還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)是能(neng)(neng)(neng)夠提供電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)物質;而超(chao)級還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)則是能(neng)(neng)(neng)夠把電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)注入到還(huan)(huan)原(yuan)電(dian)(dian)位(wei)低于(yu)負3伏特(te)(te)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)供體。該研究不(bu)僅首次(ci)(ci)報道了(le)高度扭曲咔唑核對于(yu)超(chao)級光還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)得失的(de)(de)(de)(de)促(cu)進作用(yong)，從而實(shi)現永久化(hua)學(xue)(xue)品的(de)(de)(de)(de)完全脫(tuo)氟(fu);也表明了(le)光還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)激發態氧化(hua)電(dian)(dian)位(wei)，與其還(huan)(huan)原(yuan)能(neng)(neng)(neng)力(li)并無(wu)直接關聯，并非判斷光催化(hua)劑(ji)還(huan)(huan)原(yuan)能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)唯一標準;能(neng)(neng)(neng)否對特(te)(te)氟(fu)龍等PFAS進行完全還(huan)(huan)原(yuan)脫(tuo)氟(fu)可作為有(you)機(ji)還(huan)(huan)原(yuan)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)還(huan)(huan)原(yuan)能(neng)(neng)(neng)力(li)標準。

　　超級有(you)機還(huan)原(yuan)劑KQGZ是我國科學家獨立設(she)計創制、具(ju)有(you)原(yuan)創性(xing)的(de)獨特光還(huan)原(yuan)催(cui)化劑，具(ju)有(you)廣譜的(de)催(cui)化斷裂牢固碳(tan)-雜以及雜-雜原(yuan)子鍵的(de)性(xing)能;在目前(qian)已經嘗試的(de)百余類反應中(zhong)，均取得(de)理(li)想的(de)結果(guo)。實驗(yan)證明，其扭曲結構有(you)效地促進(jin)了(le)電子的(de)得(de)失，從而實現了(le)超級還(huan)原(yuan)作用，為新型超級光還(huan)原(yuan)劑的(de)設(she)計和研制提供了(le)新的(de)思路。

　　該(gai)論文(wen)的第一作(zuo)者(zhe)是中(zhong)國(guo)科(ke)(ke)大(da)博士(shi)生張(zhang)浩，第二作(zuo)者(zhe)是從本(ben)科(ke)(ke)就參與這項(xiang)研(yan)究(jiu)的中(zhong)國(guo)科(ke)(ke)大(da)碩士(shi)生陳(chen)錦(jin)祥。通訊作(zuo)者(zhe)是中(zhong)國(guo)科(ke)(ke)大(da)康彥(yan)彪教(jiao)授(shou)和南(nan)京工業大(da)學(xue)曲劍(jian)萍教(jiao)授(shou)。該(gai)項(xiang)研(yan)究(jiu)工作(zuo)獲得了國(guo)家重(zhong)點(dian)研(yan)發項(xiang)目催化專項(xiang)(2021YFA1500100)、國(guo)家自然科(ke)(ke)學(xue)基(ji)金面(mian)上項(xiang)目(22271268)和合肥微(wei)尺度物質科(ke)(ke)學(xue)國(guo)家研(yan)究(jiu)中(zhong)心的資助(zhu)。

　　論文鏈接：

中國科大在環保型磷化銦量子點LED工作機制研究中取得重要進展

　　中國科學(xue)(xue)技術(shu)大學(xue)(xue)物理學(xue)(xue)院樊逢佳教(jiao)授與河南大學(xue)(xue)申(shen)懷彬教(jiao)授攜手合作，利用(yong)EETA技術(shu)深(shen)入(ru)研究了(le)綠色(se)磷化(hua)銦基(ji)量(liang)子點(dian)發光二極管的關(guan)鍵科學(xue)(xue)問(wen)題(ti)，成功實現了(le)綠色(se)磷化(hua)銦基(ji)量(liang)子點(dian)LED的峰值(zhi)外量(liang)子效(xiao)率(lv)(EQE)達(da)到26.68%，亮度突破270,000 cd/m2，并在(zai)初始(shi)(shi)亮度1,000 cd/m2下，T95(亮度衰減到起始(shi)(shi)值(zhi)的95%)壽命長達(da)1,241小時，刷(shua)新了(le)世(shi)界紀錄。北京時間11月(yue)21日0時，相關(guan)研究成果以(yi)“Efficient green InP-based QD-LED by controlling electron injection and leakage”為題(ti)，發表在(zai)國際學(xue)(xue)術(shu)期(qi)刊《自然》上，標志著無毒(du)量(liang)子點(dian)LED技術(shu)取得(de)重(zhong)要進展。

　　LED顯(xian)示(shi)照明(ming)是我國的(de)(de)(de)(de)支柱半(ban)導體產(chan)業。加(jia)(jia)快新(xin)興顯(xian)示(shi)照明(ming)LED(如量子(zi)點LED)研(yan)(yan)究，對于加(jia)(jia)強并保持(chi)我國的(de)(de)(de)(de)產(chan)業競爭優(you)勢，有著重要的(de)(de)(de)(de)意義(yi)。然而，由于缺乏原位、直觀(guan)的(de)(de)(de)(de)表征手段，目前新(xin)興LED的(de)(de)(de)(de)內部運行機制理(li)解尚不充分，限制了新(xin)興LED的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)發(fa)速(su)度。樊(fan)逢佳教授團隊(dui)于2020年成功研(yan)(yan)發(fa)出(chu)世界首臺(tai)電激發(fa)瞬態吸收(EETA)光譜儀(國家發(fa)明(ming)專利號：CN202011470295.0;PCT：WOCN21071264)，這一(yi)技術可以給LED“拍(pai)片子(zi)”，全方位透視(shi)LED中的(de)(de)(de)(de)載流子(zi)和電場(chang)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間分辨、空間分布等信息，為LED的(de)(de)(de)(de)機理(li)研(yan)(yan)究提供關(guan)鍵的(de)(de)(de)(de)技術支持(chi)，推動LED領域(yu)的(de)(de)(de)(de)科學探索(suo)和技術進步。

世界首臺(tai)電激(ji)發瞬態(tai)吸收(shou)光譜儀

　　無(wu)鎘(ge)無(wu)鉛量(liang)子(zi)(zi)點(dian)由于其環境友好(hao)優勢(shi)備受青睞，韓國三(san)星集團(tuan)投入巨大資源(yuan)，于2019年(nian)和2020年(nian)分別發表兩(liang)篇《自然》論文，展示他們在(zai)紅藍兩(liang)色(se)器(qi)件(jian)中所(suo)取得的(de)(de)進(jin)展。然而，綠色(se)無(wu)鎘(ge)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)LED(目(mu)前(qian)主(zhu)要采(cai)用(yong)磷(lin)化(hua)銦基量(liang)子(zi)(zi)點(dian))在(zai)效率(lv)和壽(shou)命方(fang)面遠落后于紅色(se)和藍色(se)環保型(xing)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)LED，成為(wei)制約(yue)環境友好(hao)型(xing)全彩量(liang)子(zi)(zi)點(dian)LED產業化(hua)的(de)(de)關鍵。樊(fan)逢佳教授聯合研(yan)究團(tuan)隊最新研(yan)究表明，當前(qian)綠色(se)磷(lin)化(hua)銦基量(liang)子(zi)(zi)點(dian)LED性能(neng)較低(di)的(de)(de)主(zhu)要原因在(zai)于電(dian)子(zi)(zi)注(zhu)入不足和嚴重的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)泄漏。為(wei)此，研(yan)究團(tuan)隊提(ti)出采(cai)用(yong)“低(di)、寬勢(shi)壘”的(de)(de)設計方(fang)案，既(ji)提(ti)升了(le)電(dian)子(zi)(zi)注(zhu)入效率(lv)，又有效抑制了(le)漏電(dian)現象。通(tong)過這一(yi)優化(hua)，研(yan)究團(tuan)隊成功刷新了(le)世界紀(ji)錄(lu)。

　　河南大(da)(da)學(xue)博(bo)士(shi)研究(jiu)生卞陽陽和(he)中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)技術大(da)(da)學(xue)博(bo)士(shi)研究(jiu)生嚴(yan)笑寒為該(gai)論文共(gong)同第一作(zuo)(zuo)者(zhe);河南大(da)(da)學(xue)申(shen)懷彬教授(shou)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)技術大(da)(da)學(xue)樊逢佳(jia)教授(shou)、北(bei)京(jing)交通大(da)(da)學(xue)唐(tang)愛偉教授(shou)、河南大(da)(da)學(xue)陳(chen)斐博(bo)士(shi)為共(gong)同通訊作(zuo)(zuo)者(zhe)。該(gai)研究(jiu)得(de)到了國(guo)(guo)家(jia)自然科學(xue)基金(jin)委(wei)-區域創新發展聯合基金(jin)、國(guo)(guo)家(jia)重點(dian)研發計劃等(deng)項目(mu)支(zhi)持。

　　論文鏈接：//www.nature.com/articles/s41586-024-08197-z