来源：中国科学技术大学
本期目录
1、中国科大在丙烯电催化氧化制环氧丙烷领域取得重要进展
2、中国科大在电源管理芯片设计领域取得重要进展
3、中国科大在地幔过渡带组分和温度的认识方面取得重要进展
4、中国科大地球核幔边界大尺度超低速异常体结构研究获得重要进展
5、中国科大在制备大面积天蓝光钙钛矿LED领域中取得重要进展
6、石墨烯制备取得新进展：微流反应2分钟实现石墨氧化
01
中国科大在丙烯电催化氧化制环氧丙烷领域取得重要进展
近日，中国科学技术大学耿志刚副教授等在丙烯电催化氧化制备环氧丙烷领域取得重大突破。研究人员通过可控合成制备了系列暴露晶面单一的AgPO4催化剂，并深入研究了AgPO4的晶面效应对丙烯电催化氧化制备环氧丙烷催化性能的调控机制。相关成果以“Facet-dependent electrooxidation of propylene into propylene oxide over Ag3PO4crystals”为题发表于《自然·通讯》杂志（Nature Communications. 2022, 13, 932）。
目前，环氧丙烷的工业生产方法主要有氯醇法、共氧化法和直接氧化法。然而，传统的环氧丙烷工业生产方法面临高污染、高能耗等诸多问题。因此，开发一种环境友好、低成本、高收率的丙烯环氧化新工艺，对于推动环氧丙烷的工业生产和开拓环氧丙烷的市场应用具有重要意义。丙烯电催化环氧化过程使用清洁电能作为驱动力，可有效缓解热催化过程中化石燃料的消耗和温室气体的排放。同时，由于丙烯环氧化过程为放热反应，在常温常压下进行的丙烯电催化环氧化过程有望突破热力学限制，大大提高丙烯环氧化效率。
丙烯电化学催化氧化制环氧丙烷反应路径及不同晶面上的反应能垒
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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78479.htm
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28516-0
02
中国科大在电源管理芯片设计领域取得重要进展
近日，中国科大国家示范性微电子学院程林教授课题组设计的两款电源管理芯片（高效率低EMI隔离电源芯片和快速大转换比DC-DC转换器芯片）亮相集成电路设计领域最高级别会议 IEEE International Solid-State Circuits Conference（ISSCC）。ISSCC是国际上最尖端芯片技术发表之地，其在学术界和产业界受到极大关注，也被称为“芯片奥林匹克”。ISSCC2022于今年2月20日至28日在线上举行。
相关研究提出了一种对称型D类振荡器的发射端拓扑结构，在芯片层面上减小隔离电源系统的共模电流以降低EMI辐射。同时，该研究提出的死区控制方法可以巧妙避免从电源到地的瞬时短路电流。此外，该研究提出的架构只采用了低压功率管，从而有效提高了振荡器的转换效率，降低了芯片成本。另一个研究基于两相串联电容式DC-DC转换器拓扑结构，提出了双反馈环路的电压模式PWM控制方法，实现对输出电压和串联电容电压的调制。
隔离电源芯片和封装照片
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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78461.htm
会议链接：
ISSCC会议官网：https://www.isscc.org/
03
中国科大在地幔过渡带组分和温度的认识方面取得重要进展
近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院吴忠庆教授组在地幔过渡带组分和温度的认识方面取得重要进展。他们发现地幔岩（Pyrolite）在地幔过渡带底部的波速不仅依赖于平均温度，而且还受控于温度的分布，可用于反推温度横向不均一程度。在考虑温度的横向不均匀性后，地幔岩可以在地幔过渡带底部产生地震学观测的波速和密度。相关研究成果以“Elastic properties of Fe-bearing Akimotoite at mantle conditions: Implications for composition and temperature inthelower mantle transition zone”为题发表在国家自然科学基金委综合学术期刊《Fundamental Research》上。
该课题组利用第一性原理计算模拟了高温高压条件下含铁秋本石的弹性性质，结合其他矿物的弹性性质，计算了温度分布下的地幔岩波速和密度。研究结果表明，当地幔过渡带底部温度的高斯分布标准差为~100 K，地温线略高于MgSiO3相图的三相点时，地幔岩模型可以很好解释地震学模型的波速与密度。
通过MgSiO3相图和温度的高斯分布计算秋本石的体积分数。黄色阴影区域为秋本石存在区域。
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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78434.htm
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.fmre.2021.12.013
04
中国科大地球核幔边界大尺度超低速异常体结构研究获得重要进展
近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院孙道远教授课题组联合瑞士伯尔尼大学Dan J. Bower，获得了位于北太平洋下方迄今为止发现的最大尺度的ULVZ的三维结构。2月24日，相关成果以“Slab control on the mega-sized North Pacific ultra-low velocity zone”为题，发表于综合学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
ULVZ由于其特殊的物理性质，被认为有可能代表了地球冷却过程中残余的原始岩浆洋结晶、俯冲物质或部分熔融。大多数现有观察到的ULVZ似乎聚集在下地幔大尺度低速体（LLVP）的边缘，表明这些ULVZ的形成与LLVP有关。地表上一些典型的热点，如夏威夷、冰岛等，均被认为与ULVZ存在密切关系，而地幔柱可能把这些化学异常的信息携带到地表，因此ULVZ的详细特征在地球演化研究中有特殊意义。同时，ULVZ的形成与俯冲板片以及LLVP的相互作用密切相关，探究LLVP的具体边界、ULVZ的三维几何结构以及LLVP与ULVZ的空间关系，对认识地球下地幔的动力学演化至关重要。
LLVP的边界与超大尺度ULVZ的三维结构
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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78429.htm
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28708-8
05
中国科大在制备大面积天蓝光钙钛矿LED领域中取得重要进展
中国科学技术大学物理系、中科院强耦合量子材料物理重点实验室的肖正国教授研究组在制备大面积天蓝光钙钛矿LED领域中取得重要进展。该研究团队通过刮涂过饱和的钙钛矿溶液来调控成核生长过程，成功制备出了大面积、高效率的天蓝光钙钛矿LED，向钙钛矿LED照明的商业应用迈进了重要一步。相关成果以“Large-area and efficient sky-blue perovskite light-emitting diodes via blade-coating”为题，于2月18日发表在《先进材料》（Advanced Materials）杂志上。
肖正国课题组在刮涂制备大面积、高效率红光钙钛矿LED的工作基础上（Nat. Commun.12, 147, 2021），调整钙钛矿的组分为CsPb(Br0.84Cl0.16)3，并加入额外的卤化胺添加剂来限制钙钛矿晶粒的生长并钝化缺陷，实现天蓝光发射。
刮涂过饱和溶液的结晶示意图（a），以及钙钛矿薄膜的AFM图（b）。小面积PeLED器件（0.04 cm2）的JV及EQE曲线（c），EL谱图及CIE图（d）。e,大面积钙钛矿薄膜的PL照片。f，大面积PeLED器件（28 cm2）工作时的照片。
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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78420.htm
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202108939
06
石墨烯制备取得新进展：微流反应2分钟实现石墨氧化
近日，中国科学技术大学朱彦武教授团队，通过与中科院上海高等研究院、常州第六元素材料科技股份有限公司和上海交通大学进行合作研究，在国际期刊《Advanced Materials》上发表题为“Microfluidic Oxidation of Graphite in Two Minutes with Capability of Real-Time Monitoring”的文章。
文章提出，采用具有百微米尺寸和连续流动特征的微通道反应器，充分利用微通道内高效传质传热等特点，实现高效且本质安全的石墨氧化过程。强化的微流反应使得石墨在2分钟之内即可达到传统反应釜中数小时才能实现的氧化程度；通过改变微反应器构型、反应流体参数等可在一定范围内精细调节氧化石墨烯的氧化程度和含氧官能团种类。据此结果进行并行放大，年产60吨的连续化制备产线仅需总共约6.5升的微反应器体积。此外，小尺寸且透明的微反应器使得利用光谱实时检测氧化进程成为可能。
芯片微通道反应器中流体行为数值模拟和石墨微片显微观测
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