• 科研动态 中国科大在毫秒同步辐射X射线谱学研究催化剂非平衡态结构中取得... 精准追踪催化反应过程中活性中心结构随时间的动态演化，对于解析催化剂活性增强机制至关重要。然而，常规原位X射线谱学技术通常在分钟到秒量级时间尺度内探测催化剂的稳态结构变化，难以有效捕捉具有高度动态和快速演化特性的非平衡态结构信息，严重制约了对催化机理的深入理解。为此，亟需发展具备高时间分辨能力的原位X射线谱学技术，以实现对非平衡态过程的实时、高精度追踪。此外，随着时间分辨率的提升，实验所产生的海量且复杂的谱学数据使得传统依赖人工解读的方式变得愈发困难。因此，开发基于数据驱动的先进机器学习算法，实现海量数据的高效处理、精准挖掘与深度分析，显得尤为迫切。近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室、核科学技术学院姚涛教授团队，在捕捉电催化剂非平衡态结构的时间分辨同步辐射X射线谱学研究中取得了新进展。团队采用能量色散X射线吸收谱（ED-XAFS）技术，实现了毫秒级（60 ms）时间分辨全谱“单次采集”，极大地提升了数据采集的效率与精度。结合无监督机器学习算法，从数万张谱图中快速识别并筛选出催化剂重构过程中涉及的关键主成分相。通过对这些主成分随时间的动态变化进行定量解析，精确捕捉到非平衡态中间体的特 2025-01-17
• 科研动态 合肥光源用户在癌症疫苗研究中取得重要进展 传统癌症疫苗因免疫原性低和交叉呈递效果差而受到限制。自噬体作为癌症疫苗载体，能够捕获多种肿瘤抗原，并激活肿瘤特异性T细胞。然而，自噬体在形成后很快与溶酶体/多泡体融合，难以有效逃逸，这成为实现高免疫原性自噬体癌症疫苗的主要障碍。中国科学技术大学尤业字教授团队报道了一种功能性 Ti2NX 纳米点，它可以覆盖自噬体膜脂质磷脂酰肌醇-4-磷酸，阻断自噬体与溶酶体的融合，并在肿瘤中产生稳定的纳米点包被的自噬体。形成的纳米点包被的自噬体可以从癌细胞逃逸到淋巴结，在那里激活肿瘤特异性 T 细胞。在此研究中，联合团队利用国家同步辐射实验室BL07W软X射线成像线站开展针对细胞的同步辐射X射线三维纳米断层扫描 2025-01-10
• 工程进展 合肥先进光源储存环纵向梯度二极磁铁首批量产完成测试 合肥先进光源（HALF）储存环纵向梯度二极磁铁于12月26日在兰州泰基离子技术有限公司完成了首批量产的出厂测试，所有关键指标均满足物理设计指标，并优于合同要求。HALF纵向梯度二极磁铁采用了电磁型变间隙方案，由于磁铁结构复杂，所以无法采用传统的叠片方案，在使用DT4实心铁加工的前提下，除了满足单独磁铁的磁场质量参数外，还要满足磁铁之间的积分磁场离散性要求，这对于实心铁类型的磁铁来说是一个极大的挑战。项目团队从物理设计、结构设计、原材料性能、加工工艺、装配方法、测试过程等进行了全流程把控。对于单独磁铁的性能，严格把控所有加工误差和装配误差等误差源；对于磁铁间的积分磁场离散性，严格把控所有板料的磁化曲线和工艺生产方案。经测试，LGB1-2、LGB6-1串联工况下的离散性为-2.55×10-4，优于设计指标。储存环纵向梯度二极磁铁首批4台所有指标的全部达标，验证了纵向梯度二极磁铁的物理设计与工艺方案可行，可以继续开展后续量产工作。 2024-12-31
• 科研动态 合肥光源用户在二次电池研究中取得系列进展 锂硫电池因具有显著的理论比容量（1672 mAh·g−1）和理论能量密度（2600 Wh·kg–1）而有望取代目前商用的锂离子电池。然而活性材料的不可逆损失，缓慢的硫反应动力学过程、不可控的锂枝晶生长等问题严重限制了其电化学性能发挥和使用安全性。西南科技大学宋英泽课题组该团队利用国家同步辐射实验室软X射线成像光束线站(BL07W)开展针对二次电池关键材料的同步辐射X射线三维纳米断层扫描成像，分别获取来自双核铜金属有机小分子配合物催化剂内部Li2S的沉积信息，获得了CP/Cu-2-T内部空间沉积的Li2S的准确信息及解析了Li2S在Co-VC、VC和Super P三种基底材料上的沉积和空间分布情 2024-12-24
• 科研动态 合肥光源用户在废旧LiFePO4颗粒修复再利用方面取得进展 随着电动汽车销量的不断增长，使用LiFePO4（LFP）正极组装的废旧锂离子电池将在未来几年内退役，这对其高效环保的回收利用提出了重大挑战。而废旧LFP正极不能再利用的主要原因是锂离子损失引起的晶格缺陷和应力积累引起的结构缺陷。近日，西南科技大学宋英泽团队提出了一种丙三醇直接再生废旧LFP的修复策略。该团队利用国家同步辐射实验室软X射线成像光束线站（BL07W）证明了丙三醇能有效修复LFP正极材料的晶体缺陷。同步辐射X射线三维纳米断层扫描测试的三维可视化显示真实的描述了废旧LFP直接再生修复前后的相分布，同时还可以获取相关定量信息。研究结果发现，丙三醇中丰富的羟基作为电子供体，有助于降低Fe（ 2024-12-12
• 科研动态 合肥光源用户在合成气直接转化制乙醇研究中取得重要进展 近日，中国科学技术大学路军岭教授、刘进勋教授、王恒伟特任副研究员在合成气高效定向转化直接制取乙醇的研究中取得重要进展，相关研究成果以“Atomically intimate assembly of dual metal-oxide interfaces for tandem conversion of syngas to ethanol”为题，于2024年11月25日发表于国际顶级期刊《自然·纳米技术》。含有两个或更多个碳原子的高级醇（C2+）是精细化学品、制药和燃料添加剂的重要原料。合成气直接催化转化制高级醇类具有重要意义，然而在实现高活性的同时维持高选择性对催化剂的设计而言极具挑战性。乙醇 2024-12-04
• 科研动态 中国科大在冷火焰链分支反应动力学研究取得重要进展 中国科学技术大学国家同步辐射实验室和火灾科学国家重点实验室王占东教授研究团队在冷火焰链分支反应动力学研究取得重要进展，阐明了500-700 K的冷火焰链分支速率常数，提升了现有低温燃烧模型的预测精度，相关成果以“Unraveling chain branching in cool flames”为题发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》上。冷火焰在19世纪初被发现，相比常规火焰，冷火焰反应并不剧烈，释放很少的热量。冷火焰反应产生大量的过氧化物中间体，随着反应温度的升高，过氧化物发生分解，引发燃料的着火。冷火焰在低温燃烧发动机的点火以及微重力液滴燃烧等过程中发挥着关键作用。目前，文献报道的冷火焰链分支速率常数存在很大差异，这限制了低温燃烧反应动力学模型的发展。王占东教授课题组在国家同步辐射实验室原子与分子物理线站（BL09U）搭建了毛细管喷雾进样-射流搅拌反应器-超声分子束取样-同步辐射光电离质谱实验平台，实现过氧化物的低温高效气化，均匀温度场的分解反应，以及反应过程的实时在线测量。通过前期工作发展的过氧化物合成方法[Proc.Natl.Acad.Sci.120,e2220131120( 2024-11-25
• 工程进展 合肥先进光源数字束流位置处理器样机、快轨道反馈处理器样机完成... 11月8日，合肥先进光源组织召开了数字束流位置处理器（DBPM）样机、快轨道反馈处理器样机测试验收会。重庆大学姜伯承研究员、 中国科学院高能物理研究所岳军会研究员、中国科学院近代物理研究所武军霞研究员、中国科学院上海高等研究院阎映炳正高级工程师及赖龙伟研究员作为专家组成员参与本次测试会。会议由合肥先进光源副总指挥、副总工程师冷用斌教授主持。会上，样机研制负责人代表赵雷、曹喆做了合肥先进光源DBPM处理器原理样机研制和自测的总结报告。王道远汇报了储存环快轨道反馈处理器样机的研制总结和自测结果。专家组成员认真听取了上述报告，并且按照审议通过测试大纲对数字束流位置处理器样机和快轨道反馈处理器样机的技术指标进行了现场考察和测试。测试结果显示，两个样机的关键技术指标均达到设计指标要求，满足合肥先进光源工程建设的需要。专家们建议尽快启动小批量工艺样机并重点关注设备一致性及长期运行的稳定性问题，以确保合肥先进光源工程目标的实现。合肥先进光源要求束流轨道稳定性达到百纳米量级，对束流位置测量分辨率提出了更高的要求。此次研制的数字束流位置处理器将有助于实现高精度测量，在对通道间的不一致性做补偿的同时要将总 2024-11-13
• 科研动态 中国科大在纳米级空间分辨红外成像及催化研究中取得新进展 精准识别催化材料表面纳米尺度的活性位点结构及反应过程中产生的中间吸附物种，对于理解催化反应与材料结构之间的本质关联性至关重要。然而，传统光谱技术仅能获取催化材料表面的系综平均信息，无法实现对真实活性位点在纳米尺度的高空间分辨鉴别。因此，基于突破光学衍射极限的原子力显微镜-红外光谱联用技术，在高空间分辨率下对材料形貌和表面吸附物种进行微区分析，有望为辨别和追踪催化表界面真实活性位点提供一种新的研究范式。有鉴于此，中国科学技术大学国家同步辐射实验室、精准智能化学重点实验室姚涛教授团队在纳米级空间分辨红外成像及催化研究中取得新进展。研究团队通过多模态红外成像和原位同步辐射X射线吸收谱技术，首次从实验 2024-10-18
• 科研动态 合肥光源用户在层间协同双活性位点调控光还原CO2至CH3OH的路径中... 为了调节二氧化碳（CO2）光还原过程中产物的选择性，从热力学角度设计CO2光还原过程，通过调节反应中间体的连接结构来改变反应途径已成为研究热点。近年来，通过范德华力连接的二维（2D）材料由于其独特的层间结构，在受限催化方面显示出巨大的潜力。然而，层间距狭窄和缺乏驱动力导致反应物难以进入内部活性位点，催化反应主要发生在异质结催化剂的表面。因此，构建具有范德华接触的二维异质结催化剂对于实现理想的CO2光还原产物分布可能是重要的。近日，江南大学焦星辰课题组与中国科学技术大学谢毅院士合作设计了具有范德华接触的CoNi2S4–In2O3纳米片复合材料，来揭示层间微环境如何影响CO2光还原的产物选择性。在 2024-10-09
• 科研动态 合肥光源用户在催化中心微环境调控领域取得重大进展 近日，中国科学技术大学江海龙教授团队联合江俊教授团队在催化中心微环境调控领域取得重大进展，相关研究成果以“Dynamic structural twist in metal–organic frameworks enhances solar overall water splitting”为题，于2024年7月10日发表于国际著名期刊《Nature Chemistry》。利用太阳能直接将水分解为氢气作为一种新兴的清洁能源生产技术，受到了广泛关注。但目前绝大多数光催化水分解制氢反应都是牺牲剂存在条件下的半反应，能够直接实现全解水的光催化剂极其有限。限制光催化材料全解水活性的一个主要因素是光反应中 2024-09-30
• 科研动态 合肥光源用户在二维非晶材料合成领域取得重大进展 近日，北京航空航天大学郭林教授与合作者在二维非晶材料可控合成领域取得重大进展，相关研究成果以“Nitrogen-doped amorphous monolayer carbon”为题，于2024年9月25日发表于国际顶级期刊《自然》。非晶材料具有长程无序的原子结构，其物理化学特性与晶体材料显著不同，在催化、光学、电学等领域有广泛的应用。然而，非晶材料原子尺度结构解析和构效关系分析一直是凝聚态物理领域最具挑战性的难题之一。理论上，单原子层非晶材料为研究非晶态物理提供了理想的模型体系，对其结构和特性的解析有助于深入理解非晶态物质的结构、无序度与性能之间的关系，推动凝聚态物理领域的发展。然而，长程无 2024-09-27
• 工程进展 合肥先进光源注入器和储存环磁铁电源首件通过工艺测试 2024年7月20日-25日，合肥先进光源储存环主磁铁电源、注入器磁铁电源及储存环小功率磁铁电源的首件测试验收会分别在承制单位西安爱科赛博电气股份有限公司、四川英杰电气股份有限公司、北京博兴科源电子技术有限公司召开。会议期间，工艺测试专家和合肥先进光源工程技术团队代表听取了《储存环主磁铁电源首件研制测试》、《注入器磁铁电源首件研制测试》和《储存环小功率磁铁电源首件研制测试》汇报，进行了现场测试并审查了相关文件资料。测试结果显示各类磁铁电源首件的各项核心技术指标和系统功能均满足设计要求，主磁铁电源输出电流的长期稳定度和纹波优于10ppm。专家组认为磁铁电源已具备工程化批量应用条件，建议尽快转入小批量生产阶段。作为合肥先进光源注入器和储存环的基础设备，磁铁电源为各种类型的电磁铁提供励磁电流，根据加速器物理的设计要求，通过中央控制系统调节磁铁电源输出电流值，改变磁铁磁场大小，从而控制粒子的运动轨道。自合肥先进光源预研项目以来，实验室磁铁电源研制团队针对合肥先进光源指标参数要求，深入调研国内外发展趋势，开展核心技术自主研发工作，创新电源拓扑结构和数字控制器设计，完成了磁铁电源技术和工艺方案设计 2024-07-29
• 科研动态 王占东教授获国际燃烧学会奖励 7月21日，在意大利米兰召开的第40届国际燃烧会议（The International Symposium on Combustion）上，我校王占东教授荣获国际燃烧学会颁发的2024年度Hiroshi Tsuji Early Career Researcher Award。王占东教授因在燃烧反应动力学等方面取得的杰出成就而获此殊荣，该年度另一位获奖人是美国普渡大学Christopher Goldenstein教授。国际燃烧学会（The Combustion Institute）成立于1954年，是国际燃烧学界最具权威的全球性学术组织，每两年主办燃烧科学领域规模最大、水平最高、影响力最强的学术 2024-07-25
• 科研动态 中国科大在原位同步辐射揭示金属载体相互作用机制研究中取得新进... 金属-载体相互作用（Metal-Support Interaction，MSI）是异相催化领域中极为重要的科学概念，调控金属-载体间相互作用是调变反应路径和提升催化性能（活性、选择性及稳定性）的重要手段之一。然而，深入理解MSI并利用其实现反应路径的精准调控一直是科学难点，利用原位同步辐射技术探究MSI及其与反应路径的关联，有助于揭示并厘清实现催化反应单一路径高选择性的前提。针对上述关键科学问题，中国科学技术大学国家同步辐射实验室、精准智能化学重点实验室在金属载体相互作用机制的原位同步辐射研究中取得新进展，研究团队利用金属与载体电子相互作用实现甲醇氧化反应中非CO路径的精准调变，并通过高精度、多维度同步辐射原位谱学技术精确解析了上述不同反应路径选择性调控的内在关联机制，阐明了小分子氧化过程的反应机理，为精准高效调控化学反应路径和催化性能提供了理论基础。相关研究成果以“Edge-Rich Pt-O-Ce Sites in CeO2Supported Patchy Atomic-Layer Pt Enable a Non-CO Pathway for Efficient Methanol 2024-07-11