一三五季报.doc

理化所一三五季报 2013年第二季度 突破一 先进激光技术的创新与应用 本方向本季度在研项目32项，其中本季度新增项目2项，结题1项。共召开各类技术研讨、协调会议45 次。人才团队方面共引进技术人才5人，其中包括光束控制学术带头人1人，光学博士2人，制冷硕士1人，本科1人。条件保障方面完成了30平方米镀膜实验室的装修改造。 本季度在大功率固体激光、钠信标激光方面取得重要进展。（略） 突破二 大型氢氦低温制冷技术与系统应用 本方向本季度在研项目1项，召开调度会议4次。 本季度重点推动大型低温制冷与应用单位的合作交流，例如 本方向本季度在研项目3项，召开调度会议30次。 本方向本季度重要进展： 1．深紫外全固态激光源研制 启动了KBBF器件低温激光输出特性研究。通过多次讨论，初步确定了低温系统设计及其与测试系统对接的细节解决方案；理论计算分析了热辐射可能对测试结果误差产生的影响；完成了KBBF器件低温激光输出特性研究的初步结构设计和实验方案。 开展了单波长177.3nm DUV-DPL工程化设计。通过优化设计深紫外光路、真空用电动器件及真空腔结构，单波长 177nm真空腔体积缩小为原来的约1/2。重量减轻为约1/3，同时结构更加紧凑，功能更加完善。对DUV-DPL光源进行了模块化及光路一体化设计。 在深紫外非线性光学晶体及器件研制 2．新型深紫外全固态激光及其前沿装备技术开发项目取得重要进展： 本项目致力于开展深紫外全固态激光源工程化研究,于5月22日在理化所召开了启动会，与会领导、专家就如何加强项目组织管理，做好项目相关知识产权研究，强化项目知识产权保护、管理和运用，实现部件的标准化和加快科技成果的应用推广等方面给予了指导建议。会议指出项目的关键是要实现激光器特别是相关核心器件的产业化，要更加注重产品的可靠性、稳定性和耐用性，《关于进一步加强国家科技计划项目（课题）承担单位法人责任的若干意见》严格执行国家规定，加强经费管理 本季度详细设计了面向工程化应用的小型化紧凑深紫外真空腔，优化设计了基频泵浦光路及深紫外光路、进行了DUV-DPL光源的整体结构优化设计。论证并购买了DUV-DPL光源所需的各种参数真空用电动平移台及旋转台及深紫外光学镜片。多次开展深紫外全固态激光源与光发射电子显微镜的整体结构及对接研讨，优化设计整体布局。 培育一光化学转换与光化学合成 本方向本季度在研项目17项，召开调度会议2次本季度 1.太阳能光催化制氢 模拟自然界光合作用、发展高效太阳能光催化产氢体系一直是化学家的研究重点之一。我们模拟[Fe-Fe]氢化酶催化活性中心以共价方式连接到芳醚树枝形聚合物核心，首次合成了树枝形结构人工模拟[Fe-Fe]氢化酶，以依配合物(Ir(ppy)2(bpy)PF6)为光敏剂，人工模拟氢化酶为催化剂，三乙胺为牺牲体构建了均相光催化产氢体系，实现了在丙酮/水混合溶剂中高效光催化产氢，催化转换数(TONs)和初始催化速率(TOF)达到22200和7240 h-1，光催化产氢量子产率达到28%，是目前报道人工模拟[Fe-Fe]氢化酶光催化产氢的最高值。相关研究结果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上(2013, 52, 5631–5635)。该研究为发展新型高效人工模拟氢化酶提供了新思路。 此外，结合无机半导体高稳定性、宽光谱范围响应和分子模拟酶具有高效活化水性能的优势，将廉价的无机非贵金属钴盐通过简单光反应组装到CdTe量子点表面，成功地制备了一类新型人工光合成催化剂Coh-CdTe，在抗坏血酸水溶液中实现了可见光催化高效产氢，光照70小时稳定产氢速率为25 μmol h-1 mg-1，产氢TON高达219100，是目前基于钴催化剂光催化产氢的最好结果。该项研究为开发高效、廉价、稳定的人工光合体系提供了一条新的思路。该工作发表在EnergEnviron. Sci.上2013, 6, 465-469），被选为当期的封面文章（front cover）。 2.太阳能光催化二氧化碳还原 目前能够选择性还原CO2为CO或CH4气体的分子催化剂少之又少，我们首次合成了新型的基于廉价金属镍的金属配合物分子催化剂，催化剂同时具有光催化和电催化还原CO2的效果，通过改变溶剂，选择性的实现光催化还原CO2为CO或还原H2O为H2。该催化剂在以钌吡啶类金属配合物为光敏剂，三乙胺做牺牲剂的情况下，在无水的有机溶剂DMF中能够将CO2气体选择性还原为CO，实现了光催化驱动CO2的还原。同时电化学数据表明，在CO2气体存在条件下，该分子催化剂催化电流强度明显变大，证实该催化剂同时具有电催化还原CO2的效果。另外在相同的光催化条件下，将水引入到有机溶剂中时，可以选择性的实现光催化还原产生氢气。研究工作取得了较好的进展。 本方向本季度