化工新型材料

科学家研发可用于电子设备的新型复合材料

据报道，葡萄牙研究团队成功开发出可用于电子设备的新型液态金属纳米复合材料。论文成果被选为《先进材料技术》期刊封面论文。

这种石墨烯涂层的液态金属纳米复合材料是一种可制造透明导体的新型双相复合材料。研究团队使用红外激光源，对氧化石墨烯涂层共晶镓铟合金薄膜进行同步激光烧结、减薄和烧蚀，并展示了它们在制造高分辨率半透明传感器中的应用。实验证明，氧化石墨烯涂层的液态金属纳米颗粒，可以通过快速、低成本和可扩展的激光加工技术转化为半透明导电电极。该新材料结构和制造方法对于快速制造低成本和可扩展的石墨烯电极具有重要意义。下一步，研究团队将探索使用其他类型激光来提高电极的导电性和透明度，并尝试新的应用领域。（科技部）

科研人员设计出新型光动力催化剂

据报道，美科研人员设计出一种具有不溶解性的新型光氧化还原催化剂，能更容易地将光驱动反应整合到连续流动制造过程中，并可以反复使用。该研究成果发表在《自然通讯》杂志上。

科研人员将构成均相催化剂的染料嵌入固体聚合物中。新聚合物结合溶液中的分子可有效地将它们预浓缩以进行反应，激发态可以在整个聚合物中快速迁移，使得光驱动反应比在纯溶液中过程更快、更有效。这些混合催化剂具有非均相催化剂的可回收性和耐用性，以及均相催化剂的精确可调性。这项研究中，科研人员可将十几种不同的均相催化剂加入到他们的新混合材料中，来发挥更大的作用。此外，科研人员还可以根据应用需要来调整聚合物骨架的厚度和孔隙率等物理性质。（科技部）

科研人员首次创造出γ—石墨炔材料

美国科研人员创造出一种可与石墨烯的导电性相媲美且可控的石墨炔材料。科研人员通过炔基取代苯单体的可逆动态炔烃易位合成了周期性的sp-sp2杂化碳同素异形体γ—石墨炔，同时使用2种不同的六烷基取代苯作为共聚单体来生成晶体γ—石墨炔，实现了动力学和热力学控制之间的平衡。

科研人员将继续探索这种新型材料的电子传导、机械和光学特性。相关研究成果发表在《自然·合成》（Nature Synthesis）期刊上，填补了碳材料科学长期存在的空白。（科技部）

研究人员发现一种新分子材料

据报道，澳大利亚研究人员利用量子力学发现了一种可以让分子开关在室温下工作的方法，解决了困扰化学家和物理学家多年的问题。

分子开关是构筑电子线路中所有分子电子器件的基础控制元件，也是分子存储和逻辑器件的重要组成部分，需要可在2种或多种状态之间转换的材料。截至目前，分子转换只有在温度低于-250℃时才可能实现。而研究人员研发的可在室温或室温以上切换的新分子材料，可以使分子开关在室温下工作。新材料还可以用于传感器、碳捕捉和储存以及可将电能转化为制动器等，使电池使用寿命增加、计算机运行速度加快。使用新材料还可减少环境负担，并有助于应对气候变化。研究人员将与悉尼大学和新南威尔士大学的化学家合作，对新材料继续进一步测试。（科技部）

我国科学家创制碳家族单晶新材料

据报道，中国科学院化学研究所研究员郑健团队成功创制了一种碳家族单晶新材料——单层聚合碳60，这是一种全新的簇聚二维超结构，为碳材料研究提供了全新思路。相关成果15日在国际学术期刊《自然》在线发表。

这是一种全新的簇聚二维超结构，由C60簇笼在平面上通过碳碳键相互共价键合形成规则的拓扑结构。这种新型碳材料具有较高的结晶度、良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新思路。

迄今为止，构筑二维材料的最小单元是单个原子，被称为人造原子的纳米团簇作为基本单元构筑更高级的二维拓扑结构一直未能实现。郑健课题组历时5年，利用掺杂聚合—剥离两步法，成功制备了单层二维聚合C60单晶，获得了确凿的价键结构。结构表征显示，其在平面内连接形成了一种全新的二维拓扑超结构。单层聚合C60的带隙约为1.6电子伏特，是典型的半导体，在光/电半导体器件中具有潜在应用价值。

碳材料一直被认为是一种未来材料，有材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。因此，研究新的二维碳同素异形体，特别是具有带隙的新型结构，建立结构与物性之间的关联，具有重要意义。

研究表明，单层聚合碳60具有良好的热力学稳定性，在300℃高溫情况下仍旧稳定存在。该材料在光/电半导体器件、非线性光学和功能化电子器件等方面具有重要应用前景，在超导、量子计算、信息及能量存储、催化等领域也具有应用潜力。（瞭望）

我国研发出新一代可降解塑料聚乳酸的“负碳”生产技术

塑料污染是21世纪面临最紧迫的环境污染问题之一。目前，人们通常使用焚烧和掩埋等方式处理塑料废弃物，但上述方法可能带来进一步的环境污染问题。因此，从源头上生产可降解塑料代替传统塑料，被认为是解决塑料污染问题的终极方案。聚乳酸（PLA）是目前最理想的代替传统塑料的候选可降解聚合物。

据报道，近日，上海交通大学研究团队发表研究论文表明，该团队使用合成生物学技术开发了新一代可降解塑料PLA的“负碳”生产技术，即在光驱动蓝细菌平台上使用代谢工程和高密度培养的组合策略，在国际上首次以二氧化碳为原料，一步实现了PLA的生物合成。该研究一方面解决了碳流重定向问题，在二氧化碳进入细胞后，使碳最终流向PLA；另一方面攻克了蓝细菌本身生长密度和速度的局限，将蓝细菌的细胞密度提升了10倍，其产生的PLA浓度高达108.0 mg/L。

综上，该研究开创了以非粮原料为基础的新一代PLA工业生产的技术思路，不仅可解决塑料污染、生物制造的非粮原料替代问题，还在合成PLA的过程中直接捕获二氧化碳，助力“碳中和”“碳达峰”，具备经济、社会、环境等多重效益。（科技部）

我国海上首个二氧化碳封存示范工程设备建造完工

据报道，中国海洋石油集团有限公司获悉，经过近10个月的研发制造，我国海上首个二氧化碳封存示范工程设备建造全部完成，将服役于我国南海珠江口盆地的恩平15-1油田。

据中海油深圳分公司深水工程建设中心总经理刘华祥介绍，该项目将海上油田伴生的二氧化碳分离和脱水后，回注至地下咸水层，永久封存于地层深处。这项工程的应用在我国乃至亚洲范围尚属首次，预计每年可封存二氧化碳约30万吨，累计封存二氧化碳146万吨以上，相当于植树近1400万棵或停开近100万辆轿车，为我国实现碳达峰碳中和目标、推动海上油气田的绿色开发探出了一条新路。

二氧化碳捕集、利用与封存技术是实现“双碳”目标的关键技术之一。恩平油田海上碳封存相比陆地封存而言，具有选址容易、安全性高、环境影响小、封存规模大等优势。

中国海油联合国内厂家集中攻关，实现了海上二氧化碳封存关键设备的全面国产化。“项目采用海上平台特有的模块化和成橇布置方式，应用相态控制、脉冲控制、联和振动分析等前沿技术，研制适用于海洋高湿高盐环境的首套超临界大分子压缩机和首套复合材料二氧化碳分子筛脱水橇，形成了海上二氧化碳捕集、回注、封存工程技术体系、成套装备及管理经验。”海洋石油工程股份有限公司工程项目分公司副经理齐金龙介绍说。

据了解，海上二氧化碳封存示范工程所在的恩平15-1油田群将新建4座海上平台，同时开发7个新油田，是我国“十四五”能源重点保障工程项目之一，今年下半年首期投产后高峰日产原油达4 740t。示范工程的建设将为未来推动“岸碳入海”做好技术储备，进一步助力粤港澳大湾区实现绿色低碳发展。（经济参考报）