近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所、強磁場中心和南京大學合作研究團隊，在高壓強磁場極端條件下對WTe2材料的物性研究中取得新進展。該團隊利用金剛石對頂砧高壓技術，通過研究電輸運和磁化率，首次觀測到了高壓誘導的超導電性，並通過理論計算對磁電阻以及超導電性隨壓力的演化進行了系統研究，相關結果以《二碲化鎢中壓力驅動的“穹頂”型的超導電性及電子結構的演化》為題，發表在7月23日的Nature子刊《自然-通信》（Nature Communications）上，固體所研究員楊昭榮和南京大學教授宋鳳麒、萬賢剛為文章共同通訊作者。  

 

高壓在研究材料新物性，尤其在探索新型超導材料中是一種乾淨純粹且強有力的手段。WTe2是一種層狀半金屬材料，當溫度為0.53K時，在60T的強磁場下，其磁電阻可達13,000,000%，並且仍然沒有達到飽和。這一奇特現象引起了海內外研究人員的廣泛關注。最近的理論研究表明，它可能是一種Weyl半金屬，磁電阻的產生被認為與體系中費米麵附近的空穴和電子載流子濃度的完美匹配有關，這種完美平衡態對於外界微擾極其敏感，如摻雜和應力等。

 

壓力可以使晶格收縮，能帶交疊增加，破壞這種載流子的平衡關係，從而可能誘發新的電子相變。基於這個考慮，合作團隊在南京大學人工微結構協同創新中心框架下，迅速開展了高壓下的實驗和理論兩方面的研究。實驗發現：在壓力為2.7GPa時，當溫度降至3.1K以下，伴隨著巨磁電阻效應的逐漸消失，電阻出現了一個急劇下降。隨著壓力的進一步增加，零電阻逐漸出現，說明電阻的陡降對應一個壓力誘導的超導轉變。在約17GPa時，超導轉變溫度TC達到最大值7K，且伴隨壓力繼續增加，TC逐漸減小，表現出一個“dome”型的超導壓力相圖。高壓下不同外加磁場的電阻以及磁化率的研究，進一步證明了超導電性的存在。另一方面，高壓有關的理論計算表明， TC剛開始隨著壓力增加而增大是費米麵附近的態密度增加的結果，而更高壓力下TC的逐漸減小則歸因於晶格結構的失穩。 

向一種磁阻性材料施加一個磁場，其電阻就會發生變化，這是一個在技術上有用的現象，比如說在硬碟的數據閱讀感測器中就得到了利用。Mazhar Ali及同事現在識別出一種材料（二碲化鎢），在其中，磁阻效應異常大：電阻可以被改變百分之1300萬以上。其顯著的磁阻在非常高的磁場中和極低的溫度下才會顯示出來，所以實際應用目前尚沒有可能。但這一發現卻為關於磁阻性的研究提出了新方向，它們最終可能會導致這一效應的新用途的出現。

 

二碲化鎢（wte2）是具有層狀結構的過渡族金屬硫族化合物，在其正交晶胞中鎢鏈沿著碲層的a軸方向呈一維分佈，是一種非磁性的半金屬材料。wte2以其良好的熱電性能早已為人們所認知，普林斯頓大學教授cava研究組在2014年意外地發現wte2在常壓下具有不飽和的大磁阻（lmr）特性，即在磁場下這種材料表現出異常大的正電阻效應，而且在非常高的磁場下也不飽和。這種特性不僅為其在電子器件方面的應用提供了潛在的可能，同時也為大磁阻材料的研究開闢了新的方向。在半金屬中，非常高的磁阻是由於空穴-電子間的“共振”所產生的，而wte2是第一種人們發現的具有這種完美共振的材料。

異丙醇（IPA）又稱為異丙基醇，在許多工業和消費產品中用作低費用的溶劑，也可用作萃取劑。據歐洲溶劑工業集團（ESIG）分析，2001年在歐洲，中間體需求IPA占其消費量32%，用作防冰劑占14%，用於塗料和樹脂占13%，用於醫藥占9%，用於食品占4%，用於油墨和粘結劑占3%。也可用作石油和膠質用溶劑，和制取魚粉飼料濃縮物。低等級IPA可用作車用燃料。IPA用作丙酮生產用原材料的用量在下降。有幾種化合物可由IPA合成，主要是甲基異丁基酮和許多酯類。無水IPA的一般純度為99%以上，特級（用於制取香精和醫藥）IPA純度大於99.8%。

 

需求和產能

據統計，2001年BP、薩索爾（Sasol）和殼牌公司在歐洲的IPA總產能為42.401萬噸，2001年西歐銷售量近36.6萬噸，出口4.6萬噸。歐美需求的年增長率為1％~2%，預計中歐、東歐和亞洲增長率較高。IPA用於衍生物生產有較大潛力，用作溶劑增長很小或無增長。

全球總產能超過242萬噸/年。Domo和三井化學將在德國魯納建設8萬噸/年溶劑（包括IPA）聯合裝置，2004年投產。

 

生產技術

制取異丙醇（IPA）有二種商業化工藝，均以丙烯為原料。較老的方法採用煉廠級丙烯利用硫酸催化間接脫水生成異丙基硫酸鹽，再用蒸汽水解生成硫酸和IPA，粗IPA用蒸餾提純。較新的路線採用化學級（90%~99%）丙烯直接水合，避免使用硫酸。丙烯與水經加熱，氣液混合物在加壓下進入含磺化聚苯乙烯陽離子交換樹脂的滴流床反應器。也可藉磷酸為催化劑在固定床中使反應在氣相下進行。還有一種液相路線，採用可溶性鎢催化劑。IPA通過蒸餾從水溶液中得到。也有少量的IPA用丙酮在液相下加氫生產，但該工藝僅適用於有過剩丙酮可用之處。

《自然—通訊》雜誌近日線上發表了中國科學院金屬研究所任文才研究組的一項成果，研究實現了高質量均一嚴格單層二硫化鎢（WS2）單晶和薄膜的低成本、大面積製備，為其在柔性電子/光電子器件以及穀電子和自旋電子器件領域的應用奠定了材料基礎。

 

科研人員發現，金是唯一在高溫下不與硫反應生成硫化物的金屬，並且具有催化活性，可有效降低三氧化鎢硫化過程的勢壘，且高溫下金中鎢原子的溶解度極低。

 

在此基礎上，他們提出採用金作為生長基體的表面催化常壓化學氣相沉積法，實現了高質量、均一單層的毫米級尺寸WS2單晶以及大面積薄膜的製備。研究發現，金的催化活性以及金中極低的鎢溶解度，保證了均一單層的高質量WS2晶體的生長。同時，可採用電化學鼓泡方法在不損壞金基體的情況下實現WS2的高質量轉移。該方法制得的單層WS2具有很高的結晶品質，表現出與機械剝離法制備的材料相比擬的光學和電學性質。

 

此外，研究提出了卷對卷與電化學鼓泡相結合的無損轉移方法，實現了大面積單層WS2薄膜到柔性透明基體上的低成本連續轉移。並實現了大面積柔性透明的單層WS2薄膜電晶體陣列的製備，彎折上百次後電學性能仍不發生衰減。

今年江西還將推動7大集團重組，努力打造國企改革江西新樣板。

從1月20日召開的江西省國資監管暨國企改革發展工作會議上獲悉，江西省國資委計畫在今年推動七大國有企業集團重組。

 

其中包括，年底將完成全省鎢等稀有金屬產業重組整合，改組組建全新的江鎢集團，把江西省資源優勢轉化為產業優勢；整合全省礦產資源，推進礦產資源投資平臺組建；加快省文化演藝發展集團、省廣電傳媒集團組建，助推江西省文化事業大發展；省軍工控股集團加大對軍工業務及資產整合並購力度，做大做強江西軍工產業；立足江西生態資源優勢，組建省綠色產業集團；整合集中統一監管接收的相關土地資源，力爭組建江西地產開發集團。