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来源:彩云网邀请码2024-08-12 17:48

  

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中国科学家构建出新型人工碳晶体******

  中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。

  中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。

  朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”

  碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。

  “如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。

  此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。

  朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。

  在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。

  朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)

扎根一线,投身良种技术攻关******

  称重,测量,观察籽粒大小、饱满度……在实验室见到党的二十大代表、天津市农业科学院农作物研究所研究员时晓伟时,她正在几百份小麦种子样品前紧张忙碌,“这些都是最新培育的小麦品种,一部分将带到云南扩繁。”

  从事小麦优质高产育种研究工作22年,时晓伟探索出了南繁加代、穿梭育种、品质综合评价和试验示范同步进行的小麦高效育种技术方法,显著提高了育种进程和新品种选育质量。

  随着春节临近,时晓伟和同事们正抓紧分析春小麦品质,“我们利用时空、气候差异,进行穿梭育种、南繁加代,从而提升品种选育质量,加快繁育速度。”

  打开编号“S22F6—1372”的小麦样品口袋,时晓伟小心拈出10余粒小麦种子,轻轻捧在手心,对着灯光仔细查看。“这个品系粒大,但太瘪,黑胚重,可做大粒亲本,做品种不适合。”时晓伟说。

  对培育的小麦进行室内考种,是一项精细的技术活。时晓伟说,不仅要观察每一世代不同家系间小麦籽粒的饱满度、大小、均匀程度、有无黑胚、胚乳是角质还是粉质等性状,还要结合田间农艺性状调查记载,综合考虑保留哪些家系进入下一世代,淘汰哪些家系。

  来到小麦品质分析实验室,里面有揉混仪、粉质仪、拉伸仪等分析仪器,还有2022年新添置的全套面包烘焙设备。“通过面包的组织结构、粘弹性等,分析评价面粉品质。”时晓伟说,只有通过全方位、严格的品质分析,才能选择优质高产品系进入天津市春小麦区域试验。

  小麦品种迭代从6年6代,逐渐缩短为3年8代;小麦亩产从津强1号的150公斤,增长到津强14号、16号的亩产450公斤左右;津强系列强筋春小麦品种累计推广1000多万亩……20多年来,时晓伟和团队全身心投入小麦优质高产育种研究工作。截至目前,共选育出14个强筋高产春小麦品种、7个优质高产冬小麦品种。

  走出实验室,记者跟随时晓伟来到位于天津市武清区的冬小麦育种试验田。“冬小麦早已浇完冬水,进入‘冬眠’时间。”看着泛着青色的麦苗,时晓伟说,让小麦高产,既要有良种,也要科学种植,精心管理,“要关注气温、降水等情况,加强实地踏勘,及时弥补麦田裂缝,防止麦苗受冻,确保麦苗春季返青。”

  接下来这一个月,时晓伟还要深入农村,给基层农技人员及麦农授课,讲解麦田管理注意事项。“只要能让小麦丰收,把小麦当家品种牢牢攥在自己手里,再苦再累都值得。”时晓伟说,2023年春天,具有高产、强筋、抗病特性的津强14号、16号小麦将投入小面积生产示范,“我对这两款品种的种植前景充满信心。”

  党的二十大报告提出,“全方位夯实粮食安全根基”“深入实施种业振兴行动”。时晓伟表示,将继续扎根一线加强良种技术攻关,助力小麦优质高产,助力农民增产增收。(记者 武少民)

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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