高性能电流变液制备技术和实用化研究取得最新进展

纳米材料与应用课题组对制约电流变液实用化的基础和应用问题展开研究，在材料的微观机理、优化设计和制备、规模化生产方面，取得一些具有创新性的研究进展：

1) 对材料电流变性能的影响因素的研究：

(a) 极性分子间作用力对材料电流变性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了30 nm 的球形TiO2颗粒，并通过自组装过程在其表面包覆上乙酰胺极性分子。我们发现表面极性分子与介电颗粒的结合方式是影响材料电流变性能大小的重要因素：化学吸附相比物理吸附更有利于形成高电流变性能材料，氢键则介于两者之间。这个发现为今后设计及装备电流变性能更加优异、更有实际应用价值的电流变液材料提供了有力的实验依据。

 2)  Ca-Ti-O电流变材料的实验室放大技术

Ca-Ti-O电流变液是一种屈服应力高、漏电流小、抗沉降性能好，具有很强应用前景的电流变液。但Ca-Ti-O纳米材料在制备方面存在较多问题，如制备量小、制备可重复性差，严重阻碍了这种电流变液的应用发展。经形貌、结构、成分等分析，我们推导出Ca-Ti-O的化学反应过程。优化反应过程，精确控制反应条件，我们的实验室放大实验一次可制备出约200 g Ca-Ti-O粉体材料，且该材料的性能与少量制备的样品的性能相当。

热电材料研究进展

热电转换是一种利用半导体材料的塞贝克效应和帕尔贴效应实现热能与电能直接相互转换的技术。针对热电制冷应用，主要以碲化铋基热电材料为研究对象，通过组分优化设计以及第二相的加入，使得P型材料的ZT值在～500K时高达0.7，这对于其低温热电发电应用非常有利，此外还获得了ZT值高达1.1的N型热电材料。

（1）N型碲化铋基热电材料的性能	（2）P型碲化铋基热电材料的性能

针对热电发电应用，开展了多种体系的新型热电材料研究。其中，对于ZnSb合金进行了等电子和非等电子掺杂，系统研究了制备过程中的显微结构变化以及对热电性能的影响规律，最终获得了ZT值高达1.1的中温区热电发电材料。

（3）不同掺杂含量的材料经过烧结以后的显微结构	（4）ZnSb合金的热电性能

磁共振成像（MRI）造影剂材料的最新研究进展

纳米生物材料研究组致力于从事多功能医学造影剂的开发与研制。从新型造影剂材料的制备到造影剂的临床应用进行系统、深入的研究和探索，为减轻恶性肿瘤等重大疾病对人民健康的威胁做出应有的贡献。目前研究组在超顺磁Fe3O4纳米粒子的可控制备和水溶性方面取得了重要的研究进展。

采用改进的无机盐水解法，制备了高水溶性的Fe3O4纳米粒子溶胶。该方法操作简单，在纯水相中制备，不需N2保护，产物无需沉淀分离，在4℃的环境中可以长期保存1年以上，具有极佳的水溶性。通过改进实验参数，制备的Fe3O4纳米粒子具有结晶性好、饱和磁化强度高（MS=63.8 emu/g）等特点，是一种优良的T2/T2*加权的MRI造影剂材料。