理化所一三五季報(bào)

1、理化所一三五季報(bào) 2013年第三季度 理化所一三五季報(bào)2013年第三季度突破一 先進(jìn)激光技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用概述：本方向本季度在研項(xiàng)目27項(xiàng)，其中本季度新增項(xiàng)目0項(xiàng)，結(jié)題5項(xiàng)。人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面到崗技術(shù)人才5人，其中包括光束控制學(xué)術(shù)帶頭人1人，光學(xué)博士2人，制冷碩士1人，本科1人。條件保障方面新增科研用房50平方米。本季度在大功率固體激光、鈉信標(biāo)激光、皮秒激光方面取得重要進(jìn)展。（略）突破二 大型氫氦低溫制冷技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用概述：本方向本季度在研項(xiàng)目1項(xiàng)，召開3次工作會(huì)議。本方向本季度重要進(jìn)展： 本季度各項(xiàng)工作基本上按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成。其中：10kW制冷機(jī)系統(tǒng)，完成國內(nèi)研制氦氣噴油式螺桿壓縮機(jī)的整機(jī)性能實(shí)驗(yàn)

2、測試，軸封泄漏率等性能參數(shù)達(dá)到國際同等產(chǎn)品的技術(shù)水平；完成油分離系統(tǒng)、低溫模擬負(fù)載和外純化器的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)；完成氦氣緩沖罐、液氮儲(chǔ)罐、前級油分離器的氦質(zhì)譜檢漏驗(yàn)收；完成儀表氣系統(tǒng)和真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其主要設(shè)備的購置。L40氦液化驗(yàn)證系統(tǒng)已完成第二輪系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)調(diào)試工作，運(yùn)行平穩(wěn)正常，透平啟動(dòng)過程中轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升。目前正在進(jìn)行透平過濾器等設(shè)備的改進(jìn)。本季度重要活動(dòng)與會(huì)議：2013年7月25-26日項(xiàng)目指揮部組織劉新建副所長帶隊(duì)一行6人到成都核工業(yè)西南物理研究院585所拜訪，交流有關(guān)核聚變裝置對低溫制冷的需求，會(huì)上詳細(xì)介紹了理化所相關(guān)大型低溫制冷方面的工作，雙方在討論的基礎(chǔ)上共同探討密切合作的最佳方式

3、。8月13日成都585所付猷昆研究員到我所回訪，參觀了我所大型低溫裝置系統(tǒng)和低溫材料物性測試平臺，并就“HL-2M液氦低溫系統(tǒng)”對低溫需求的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討。通過雙方互訪交流，初步達(dá)成未來合作的意愿，擬簽署合作框架協(xié)議。2013年9月9日項(xiàng)目指揮部在所內(nèi)組織召開“大型低溫制冷設(shè)備研制”工作交流會(huì)，了解專項(xiàng)總體與各子課題工作進(jìn)展。項(xiàng)目組成員重點(diǎn)圍繞2kW20K制冷機(jī)、L40液化器、10kW20K制冷機(jī)工程任務(wù)中的技術(shù)問題、計(jì)劃節(jié)點(diǎn)、運(yùn)行穩(wěn)定性、經(jīng)費(fèi)使用等內(nèi)容進(jìn)行討論，并計(jì)劃下一步工作安排。2013年9月27日蘭州近代物理研究所趙紅衛(wèi)書記一行3人到我所回訪交流有關(guān)ADS（加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）和HIA

4、F（強(qiáng)流重離子加速器）方面對低溫系統(tǒng)的需求，表示雙方將進(jìn)一步加強(qiáng)該領(lǐng)域的技術(shù)合作，擬簽署合作框架協(xié)議。圖1. 2kW氦制冷機(jī)系統(tǒng)性能圖降溫曲線模擬負(fù)載加載圖2. 研制氦氣噴油式螺桿壓縮機(jī)的測試界面突破三 深紫外晶體器件、激光光源及應(yīng)用概述：本方向本季度在研項(xiàng)目2項(xiàng)，召開的調(diào)度會(huì)議12次。本方向本季度重要進(jìn)展：1.深紫外固態(tài)激光源前沿裝備研制（二期）初步完成5類7臺深紫外激光源的整體方案和總體布局的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，對探索性極強(qiáng)的高、精、準(zhǔn)光源采用了多方案、多途徑進(jìn)行研制，對有一定科研基礎(chǔ)的光源采取全過程工程化質(zhì)量控制，初步完成了關(guān)鍵器件的調(diào)研、論證、加工、訂貨等工作，部分器件已訂貨或加工或正在開展研

5、制工作，部分器件近期到貨，正在開展部分關(guān)鍵器件的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。2.新型深紫外全固態(tài)激光源及其前沿裝備開發(fā)完成了DUV-DPL系統(tǒng)關(guān)鍵激光調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及購買；完成了工程化DUV-DPL基頻泵浦源方案選擇與泵浦源的改造整形設(shè)計(jì)；開展了DUV-DPL整體布局工程化設(shè)計(jì)。圖3. DUV-DPL整體圖培育一 光化學(xué)轉(zhuǎn)換與光化學(xué)合成概述：本方向本季度在研項(xiàng)目 17項(xiàng)，召開調(diào)度會(huì)議2次。本季度繼續(xù)開展光化學(xué)轉(zhuǎn)換與光化學(xué)合成研究工作，并在太陽能光催化制氫方面取得了顯著成果。1.人工模擬氫酶光催化制氫體系取得重要進(jìn)展通過水/有機(jī)兩相界面自組裝的方法將非水溶的鐵氫化酶前體Fe2S2(CO)6組裝到水溶的CdSe

6、量子點(diǎn)表面成功的制備了水溶的制氫光催化劑。所制備的光催化劑具有很高的產(chǎn)氫活性，在最優(yōu)條件下產(chǎn)氫效率TON值高達(dá)8781（vs. Fe2S2(CO)6）以及596 h-1的初始TOF值（Energy Environ. Sci. 2013, 6(9), 2597-2602）。該研究工作被 Energy Environ. Sci選為第九期內(nèi)封面文章向讀者重點(diǎn)推薦。此外，通過對聚丙烯酸（PAA）的修飾，將Fe2S2活性中心掛接到PAA鏈段上合成了具有良好水溶性的鐵氫化酶模擬聚合物PAA-g-Fe2S2。以PAA-g-Fe2S2為催化劑、CdSe量子點(diǎn)為光敏劑、抗壞血酸（H2A）為電子犧牲體和質(zhì)子源，在

7、水中構(gòu)筑了光催化產(chǎn)氫體系；體系表現(xiàn)出高效的光催化產(chǎn)氫效率，光照8小時(shí)后產(chǎn)氫TON值高達(dá)27135，初始產(chǎn)氫速率可達(dá)到3.6 s-1，這是目前鐵氫化酶模擬化合物光催化產(chǎn)氫的最高效率（Angew. Chem. Int. Ed. 2013,52 (31), 8134-8138）。2.基于非貴金屬的光催化制氫體系取得重要進(jìn)展發(fā)現(xiàn)了一種能夠雙重利用光能的基于非貴金屬的光催化體系，以不含金屬的廉價(jià)染料分子做光敏劑，以簡單的鎳鹽作為催化劑前體，在三乙醇胺和三乙胺的堿性水溶液中實(shí)現(xiàn)了光催化還原鎳鹽為鎳納米粒子的同時(shí)，原位產(chǎn)生的納米粒子在同一體系中高效持續(xù)的催化產(chǎn)氫。原位還原產(chǎn)生的納米粒子收集后進(jìn)行了表征，當(dāng)把

8、其重新作為催化劑引入含相同組分的體系中時(shí)，可以持續(xù)高效的光照200多小時(shí)產(chǎn)生大量氫氣。在光催化體系中引入還原型石墨烯后，可以有效地調(diào)節(jié)原位生成納米粒子的粒徑，使產(chǎn)氫的效果大大提高。相關(guān)成果已被接收將發(fā)表在Chem. Commun. 雜志上，并被推薦作為封面文章發(fā)表。該研究創(chuàng)新性的開發(fā)了一種利用太陽能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多重光催化目的的途徑。培育二 有機(jī)光信息材料與加工裝備概述：本方向本季度在研項(xiàng)目12項(xiàng)；召開各類調(diào)度、檢查和匯報(bào)會(huì)議1次；條件保障方面完成了新購置的新型濺射儀和等離子體-反應(yīng)離子刻蝕機(jī)的安裝和調(diào)試。本季度實(shí)現(xiàn)了有機(jī)電光調(diào)制器濺射和刻蝕工藝的重大提升。在器件應(yīng)用方面，于用戶單位進(jìn)行了鏈路測試。（略）培育三 清潔生產(chǎn)技術(shù)與環(huán)境友好材料概述：本方向本季度在研項(xiàng)目4項(xiàng)。本季度圍繞酶法明膠關(guān)鍵技術(shù)的討論會(huì)共計(jì)召開2次，就項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度和結(jié)果、酶解具體控制及條件進(jìn)行了詳細(xì)的討論；在條件保障方面：擬申請中關(guān)村辦公用房2間、實(shí)驗(yàn)室1間，已完成廊坊辦公、試驗(yàn)區(qū)設(shè)計(jì)和施工。本方向本季度在以下方向取得重要進(jìn)展：1.寧夏快速明膠生產(chǎn)工藝項(xiàng)目于2013年7月進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和裝備等問題，未能如期提高產(chǎn)率，目前正在開展配方調(diào)整和工藝、裝備改造。2東寶生物半酶法生產(chǎn)工藝項(xiàng)目取得重要進(jìn)展：本季度與東寶生物公司正式簽署千