• 科研动态 合肥光源用户在液态金属催化研究中取得重要进展 中国科学技术大学吴宇恩团队在催化科学领域取得突破性进展，创新性地提出了铁嵌入的液态金属催化剂(Fe-LMS)体系，通过外部磁场精确调控甲烷氧化反应的产物选择性，为解决催化反应中吸附能标度关系这一长期挑战提供了全新思路。该研究在室温条件下实现了高产率和高选择性的甲烷氧化反应：无磁场时主要生成CH₃OOH（产率1,679.6 mmol g⁻¹ Fe h⁻¹，选择性99.9%），而500 Gs磁场下则主要生成CH₃COOH（产率790.5 mmol g⁻¹ Fe h⁻¹，选择性91.7%）。通过调节磁场强度(0-500 Gs)，研究者能够精细控制产物分布，系统表现出优异的可逆性，经过11次循环后仍保 2026-01-19
• 科研动态 合肥光源用户在锂硫电池研究领域取得重要突破 西南科技大学宋英泽教授团队成功开发了一种基于辐照聚丙烯酰胺（I-PAM）粘合剂的硫电极结构设计，有效解决了硫电极在充放电过程中因体积膨胀/收缩导致的结构破坏问题。通过I-PAM粘合剂的创新应用，硫电极实现了显著的体积变化抑制和结构完整性保持，使组装的Li||S软包电池在折叠、高低温等严苛条件下仍保持优异的放电容量和循环稳定性，为锂硫电池的商业化应用提供了重要技术支撑。该研究不仅显著提升了锂硫电池的实用性能，还为高能量密度电池的结构设计提供了新思路，对推动锂硫电池在电动汽车、便携式电子设备等领域的应用具有重要意义。X-ray 3D nano CT技术在该研究中发挥了关键作用，通过同步辐射X射线3 2026-01-19
• 科研动态 合肥光源用户在电催化硝酸盐合成氨的研究中获得新进展 氨作为国民经济中重要的基础化工原料，同时也是未来可再生能源体系中备受关注的潜在零碳能源载体，其绿色可持续制备技术对实现“双碳目标”具有关键意义。然而，传统哈柏–博施工艺依赖高温高压及化石能源供氢，使其能耗与碳排放难以满足未来的发展需求。电化学途径通过可再生能源驱动水分解供氢，可在常温常压下实现氨的合成。特别是硝酸盐（NO₃⁻）因其更低的活化能垒、良好的水溶性以及在工业废水中的广泛存在，使其成为同时兼具环境治理与资源化利用的重要技术路径。然而，NO3⁻RR 涉及复杂的多电子转移过程，多个含氮中间体（如 NO3⁻、NO2⁻、NO、NH2OH 等）具有不同的吸附特性与氢化需求，使得常规催化剂难以兼具 2026-01-07
• 工程进展 合肥先进光源注入器安装方案通过专家评审 2025年12月23日，合肥先进光源国家重大科技基础设施项目注入器安装方案专家评审会在合肥召开。会议特邀来自中国科学院高能物理研究所、中国科学院上海高等研究院、中国科学院近代物理研究所的多位资深专家组成评审组，对方案进行了全面而深入的专业评审。会上，兰州泰基科技有限公司、国机集团合肥通用机械研究院分别就注入器工艺设备及桥架安装方案及水冷系统安装方案进行了详细汇报。经认真审议和讨论，专家组一致认为，该安装方案设计科学、内容详实、技术路线合理，充分考虑了合肥先进光源的高精度、高稳定性要求，风险分析全面，应对措施得当，符合项目总体建设目标与技术指标要求，具备可实施性。专家组还对项目实施过程中的组织管理、安全应急、现场管控等方面提出宝贵建议。注入器作为光源的起始部分，其安装质量直接关系到整体装置性能，此次安装方案顺利通过评审，标志着合肥先进光源项目建设迈出重要一步，为后续工程推进奠定了坚实技术基础。 2025-12-26
• 科研动态 合肥光源用户在烯烃催化裂解制乙烯研究中取得重要进展 乙烯是现代社会最重要的基础化工原料之一，其生产严重依赖高耗能（800°C）的蒸汽裂解工艺，且副产大量甲烷，导致碳原子利用效率低。发展低温、低甲烷选择性的催化裂解新工艺，对化工行业的节能降碳与成本控制具有重要意义。12月11日，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院许友好、中国科学技术大学黄伟新、中国科学院过程工程研究所鲁波娜在国际知名期刊Nature Communications发表题为《In-situ formation of [AlO4]0site for confined catalytic cracking to ethylene with low methane selectiv 2025-12-15
• 工程进展 中国科大在新型直流流强测量系统研制中取得重要进展 束流流强是电子储存环的核心参数之一，由其计算得到的束流寿命更是衡量电子束流运行品质的关键指标。2025年10月9日至28日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室束测团队为合肥先进光源（HALF）自主研制的高速高精度束流流强测量数据采集系统样机，在合肥光源（HLS-II）储存环上顺利完成束流测试。作为HALF的关键设备之一，该样机实现了设备全国产化，并通过优化信号采样频率及处理算法，在直流流强测量领域展现出优异性能，技术指标达到国际领先水平。传统直流流强数据采集方案采用高位电压表，数据率局限于1-10Hz。而本次自主研制的数据采集处理系统（图1），采用国产定制化高速高精度模数转换器（24bits，最高采样率2 MHz）作为核心元件，在现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）中实现信号处理。在数据率 1Hz 的条件下，该系统直流流强测量分辨率优于 0.67 μA，相比 HLS-II 及上海光源（SSRF） 现有流强测量系统（数据率 1Hz 时，分辨率 1.4 μA）提升一倍（图2），达到当前世界最高水平。当数据率提升至 488Hz时，该系统直流 2025-11-11
• 科研动态 合肥光源基于软X射线磁圆二色站实现谱学实验自动化全过程 材料是所有产业的基础和先导，是支撑人类社会发展的基石。随着人工智能技术（Artificial Intelligence, AI）的飞速发展，材料研发范式从传统的“直觉和试错”走向人工设计的“智”造。在这个范式变化过程中，高通量表征起着“承上启下”的作用。通过多尺度（电子、原子、声子、介观）的精细化表征，结合物理模型或者AI数值模型，发掘材料性能和化学组分、结构之间的关联关系，从而为新材料的“智”造提供理论基础。而同步辐射是最适合应用于材料高通量表征的平台之一。它的波长连续覆盖X射线到红外线，可以探测电子、原子、声子结构。基于此，在国家同步辐射实验室的统一部署和安排下，实验部的闫文盛团队（王超、 2025-11-04
• 科研动态 合肥光源用户在聚乙烯回收转化制乙烯和丙烯研究中取得重要进展 近日，中国科学院化学研究所韩布兴研究员团队在聚乙烯回收转化制乙烯和丙烯研究中取得重要进展，相关成果以《Closed-loop recycling of polyethylene to ethylene and propylene via a kinetic decoupling–recoupling strategy》为题，于2025年10月14日发表在《自然-化学工程》（Nature Chemical Engineering）期刊上。聚烯烃塑料（尤其是聚乙烯PE）在环境中难以降解，造成了塑料污染问题。化学回收是解决塑料废弃物的有效途径之一，尤其是将聚烯烃转化为高需求的化学品如乙烯和丙烯，以实 2025-10-21
• 工程进展 合肥先进光源超导高次谐波腔完成垂直测试 高次谐波腔是第四代同步辐射光源储存环的核心关键部件，主要用于拉伸束团长度提升束流寿命，抑制束流发射度的增长，提供朗道阻尼来抑制纵向耦合束团不稳定性。合肥先进光源（HALF）储存环超导高次谐波腔工作频率是1499.4±0.5 MHz，其采用了一种全新的单cell TESLA椭球型腔，利用大小束管型方案把高次模从腔体里面传输出去，加工工艺简单可靠，其设计、加工制造过程是中国科学技术大学国家同步辐射实验室和中国科学院高能物理研究所合作完成的。2025年9月23日，高次谐波腔的垂直测试在中国科学院高能物理研究所怀柔区先进光源技术研发与测试平台完成。在4.2 K温度下，达到以下指标：1号腔（槽腔-不锈钢大法兰）加速梯度Eacc为6 MV/m时，品质因数Q0为 4.5×108，去除法兰损耗后Q0为7.4×108；最大加速梯度为9.6 MV/m，对应品质因数Q0为 4.3×108，去除法兰损耗后Q0为6.9×108。2号腔（裸腔-铌钛大法兰）加速梯度Eacc为6 MV/m时，品质因数Q0为 4.0×108；最大加速梯度为11.5 MV/m，对应品质因数Q0为3.0×108。经专家现场测试后认定，该高 2025-09-28
• 科研动态 合肥光源用户在电催化合成二甲基乙酰胺的研究中获得新进展 含氮有机化合物，特别是那些含有羰基胺部分的化合物，在药物合成、化学品和先进聚合物制造中是关键的中间体。这一现状激发了电催化C-N偶联策略的发展。目前的研究主要集中在CO2、CO与无机氮源（如氨、硝酸盐或亚硝酸盐）的偶联以生产单碳产品，如尿素、甲胺和甲酰胺。值得注意的是，乙酰胺衍生物（CH3−C(=O)−NRR）作为有机试剂、农用化学品和染料的通用基石，有着广泛的应用和巨大的需求，但它们的工业规模生产仍然依赖于在高温、高压酸性条件下使用乙酸酐/酸的高能耗热化学路线。通过电化学CO还原进行胺的电催化乙酰化是一种引人注目的绿色替代方法，但也面临着内在的科学障碍：复杂的多电子转移过程和相互竞争的反应途 2025-08-27
• 科研动态 中国科大在二维过渡金属碳氮化物的可控制备方面取得重要进展 二维过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）因其独特的层状结构和优异的物理化学性能，在能源存储、催化和传感等领域展现出巨大的应用潜力。MXene可以通过氢氟酸刻蚀MAX陶瓷来制备，然而传统的合成方法面临诸多挑战（如刻蚀选择性有限、结构控制精度不足、制备周期长，且需依赖强酸或强碱等苛刻环境，等），这严重制约了MXene的大规模生产和应用开发。因此，高效、安全、环境友好的大规模可控合成是实现MXenes新材料潜能的关键所在。近日，中国科学技术大学团队基于理论筛选，提出了一种卤素离子介导的水热合成新方法，通过卤化铵（如氟化铵）水热刻蚀策略高通量合成了多种MXene。同时，利用卤化铵与有机小分子插层剂的协同作用，通过原位水热途径实现了多种MXene异质结衍生物的高效可控制备。相关研究成果以“Halogen Ion-Mediated Hydrothermal Synthesis of Diverse MXenes with Tailored Heterostructures”为题，6月25日发表于国际学术期刊《Advanced Materials》。图1：卤化铵水热刻蚀策略高通量合成MXenes示 2025-07-02
• 科研动态 中国科大在黑碳气溶胶成核机理研究取得重要进展 近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室和火灾安全全国重点实验室王占东教授团队通过实验和理论相结合，发现燃烧中产生的共价团簇中间体在气相小分子-黑碳颗粒转换过程中扮演着桥梁作用，提出了“共振稳定自由基团簇化（RSRC）”的黑碳气溶胶成核新机制。相关研究成果以“Resonance-stabilized radical clustering bridges the gap between gaseous precursors and soot in the inception stage”为题，在线发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。化石燃料和生物质的不完全燃烧产生的黑碳气溶胶是大气细颗粒物的关键组分，在多维度环境系统中具有重要影响：其不仅降低区域空气质量、加剧呼吸道疾病风险，还通过吸收太阳辐射改变大气能量平衡，成为继二氧化碳之后的第二大气候变暖贡献因子。在能源动力领域表现为发动机积碳现象——由未充分燃烧产生的碳微粒沉积会显著降低燃烧效率，并加速发动机部件磨损。尽管学界已建立对其环境危害的系统认知，但关于其成核机制的核心科学问题仍未突破：从气态前驱体向颗粒相转变的动态演化路径，特别是 2025-05-10
• 工程进展 国家同步辐射实验室首台“C波段球形脉冲压缩器”取得突破进展 2025年4月21-28日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦业龙团队自主研制的C波段球形脉冲压缩器顺利完成了第一阶段的高功率测试，达到了国内C波段球形脉冲压缩器的最高测试功率水平。直线加速器中行波加速管的填充时间通常是几百ns，而速调管产生的微波脉冲长达几个μs，其中只有几百ns用于加速电子，造成微波脉冲利用效率较低。脉冲压缩器是一种高功率微波器件，能够将速调管产生的长达几个μs的长脉冲压缩为几百ns的短脉冲，同时获得数倍的功率增益，因此也叫做能量倍增器。脉冲压缩器可有效解决速调管输出功率有限以及输出脉冲利用效率低的问题，大幅降低微波系统的造价成本。在诸多类型的脉冲压缩器中，球形脉冲压缩器因其结构紧凑、表面场小、运行稳定等特点，在国内外大型直线加速器中得到广泛应用。C波段球形脉冲压缩器是浙江产业光源（金华筹建）注入器预研项目的关键部件，通过结构优化设计有效降低了表面场强（重点改善耦合口区域表面场分布），并创新性地采用耦合口与球形腔体分体式水冷系统的工艺设计方案，有效降低打火概率。在第一阶段高功率测试中，经过测量标定后，该脉冲压缩器的输入功率为8.7 MW，输出峰值功率为53.9 M 2025-04-30
• 科研动态 合肥光源用户在抗烧结催化剂研究中取得重要进展 近日，中国科学技术大学曾杰教授课题组在抗烧结催化剂的研究中取得重要进展，相关成果以“Ultrafine metal nanoparticles isolated on oxide nano-islands as exceptional sintering-resistant catalysts”为题，于2025年3月10日发表在期刊《自然—材料》（Nature Materials）。超细金属纳米颗粒（3 nm）因其超高的比表面积和原子利用率，在多相催化领域备受青睐。然而，在催化反应过程中，这些纳米颗粒极易受到高温和复杂的化学气氛影响，从而自发聚集并导致催化活性降低，该过程被称作催化剂的烧结。面 2025-03-11
• 科研动态 合肥光源用户在光催化甲烷制乙醇研究中取得重要进展 甲烷作为天然气和页岩气的主要成分，其储量丰富，是化学合成中的重要碳资源。在温和条件下将甲烷氧化为高附加值化学品颇具前景，但甲烷分子的高度对称性和稳定性使其难以同时实现对单一目标产物的高转化率和高选择性，尤其是转化过程涉及C-C耦合步骤的产物。最近，清华大学唐军旺教授、英国卡迪夫大学C. Richard A. Catlow院士、中国科学技术大学黄伟新教授和香港大学郭正晓教授等人合作，在Nature在线发表题为“Methane oxidation to ethanol by a molecular junction photocatalyst”论文，首次提出分子内结概念，成功合成出具有交替苯单元和 2025-02-27