中国计量大学?师生在科研领域屡创佳绩，研究成果取得重要进展，持续在各领域高水平国际期刊发表?。
中国计量大学?教师在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》发表最新成果
近日，中国计量大学?材化学院王疆瑛教授团队联合马廷丽教授在钙钛矿太阳能电池领域取得重要研究进展。相关成果以“Interfacial Energy Level Alignment and Defect Passivation by Using a Multifunctional Molecular for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》 (中科院一区top, IF=19)上。第一通讯单位为中国计量大学材料与化学学院，第一兼通讯作者为青年教师叶永春。
二氧化锡（SnO2）是目前钙钛矿太阳能电池（PSC）中使用最为广泛的电子传输层（ETL）。然而，ETL和钙钛矿之间的界面分布着大量的缺陷，从而降低了PSCs的性能。该研究通过将2，5-二氯对苯二甲酸（DCPPA）掺入SnO2和钙钛矿层之间的界面来构建分子桥接层，以实现更好的能级排列和优异的界面接触。多功能分子桥接层不仅可以钝化Sn悬空键和氧空位，提高SnO2的导电性和电子提取率，而且还可以与未配位铅离子产生强相互作用，调节钙钛矿晶体生长和减少缺陷辅助的非辐射复合。最终，对于活性面积为0.15 cm2器件和17.52 cm2模组，DCPPA改性的PSC分别实现了23.25%和20.23%的功率转换效率（PCE）。此外，基于DCPPA改性的钙钛矿薄膜和PSCs显示出优异的长期稳定性。在环境氛围下1000小时后，未封装的目标器件可以保持超过90%的初始PCE。
中国计量大学?本科生在国际学术期刊《Chemical Communication》发表研究论文
近日，中国计量大学?材料与化学学院20级应用化学专业本科生王鹤静同学以第一作者身份在化学领域国际TOP学术期刊《Chemical Communication》上发表了题为“ Versatile nicotinamide electrolyte additive enabling dendrite-free and efficient deposition for aqueous zinc iodine batteries”的研究通讯论文。中国计量大学?材料与化学学院作为第一通讯单位，硕士研究生苏怡田为共同第一作者，本科生双导师严立京为论文第一通讯作者，浙江大学化学工程与生物工程学院凌敏研究员和曾小敏博士为共同通讯作者。水系锌离子电池具有安全性高、成本低、环境友好、功率密度高等优点，在大规模储能领域中具有良好的研究价值和应用前景。然而，锌负极枝晶和副反应是限制其进一步发展的关键问题。目前，学术界提出了保护层构建，电解液改性和沉积基底制备等多种策略用于锌负极优化。其中，电解液添加剂路线具有简单高效的优势，更加适合水系锌离子电池的推广应用。本工作报道了一种多功能有机小分子烟酰胺（NTA）作为添加剂用于提高锌沉积均匀性和抑制析氢等副反应。NTA是一种白色结晶粉末，易溶于水，属于B族维生素，广泛应用于食品、医药、美容和化妆品等行业，具有安全和环保的优点，非常适合作为水系锌离子电池电解液添加剂。如图所示，NTA分子结构中具有吡啶和酰胺官能团：（1）吡啶/吡啶鎓离子之间可逆的转化反应赋予了NTA分子调节电解液pH的能力，这一属性有效地抑制了析氢等副反应的发生；（2）得益于酰胺官能团，NTA分子比水分子更容易吸附在锌负极表面，避免水分子与锌负极的直接接触，同时还可以提高锌离子沉积过电位，抑制锌离子的二维扩散等。基于NTA添加剂的多种功能，最终获得无枝晶和高库伦效率的锌沉积。当将NTA添加剂引入到水系锌碘电池中，电池可以稳定循环10000圈，而对照组在不到3000圈时发生了短路，证明了NTA在实际应用中的有效性。该论文的研究工作得到了国家自然科学基金（51972293）和浙江省自然科学基金（LQ23B030008）的资助。
烟酰胺作用机理示意图和锌碘电池长循环图
王鹤静同学在大一的时候就通过材化学院“双导师”制度进入马廷丽教授课题组开展实验。大一以队长身份和同班同学黄典玉、梁振杰参加了第二届“微瑞杯”全国大学生实验创新设计竞赛，其作品《循环伏安法测定TEMPO的氧化还原反应过程及其应用研究》获得省赛区二等奖（指导老师：严立京和孟宪赫）；之后申请并获批学校学生科研计划项目（项目编号：2022X25055），在研究生苏怡田和浙江大学博士生曾小敏的帮助下，完成上述研究工作。中国计量大学?材料与化学学院的双导师制度从本科生大一第一学期开始实施，学生与导师结对，全过程、全方位地促进学生成长成才。“全过程”是指从大一到大四毕业；“全方位”是指人生、学业、 生活和就业等方面。双导师制度充分发挥教师主导作用和学生主体作用，以生为本，建立健全新型的本科阶段师生关系，通过教师以德立身、以德立学、以德施教、以德育德，构建“知识传授、能力培养、素质提升、品格锤炼”四位一体的人才培养体系，实现因材施教和个性化培养，协同提高学院人才培量。
中国计量大学?教师在传感器领域Top期刊《Biosensors and Bioelectronics》发表最新研究成果
近日，中国计量大学?光学与电子科技学院沈常宇教授、周文俊研究员课题组报道了一种基于表面等离子体光纤光谱梳和金纳米颗粒标记的快速超灵敏核酸传感器，相关成果以“Rapid ultra-sensitive nucleic acid detection using plasmonic fiber-optic spectral combs and gold nanoparticle-tagged targets”为题发表在传感器领域TOP期刊Biosensors and Bioelectronics上（影响因子12.6，中科院1区）。
核酸是携带和传递生物遗传信息的重要遗传物质，它普遍存在于所有真核生物、原核生物、病毒和噬菌体中。许多疾病如由细菌或病毒引起的沙眼衣原体感染、乙型肝炎病毒和人类免疫缺陷病毒等，都可以通过检测核酸来实现诊断。此外，对于一些易出现假阴性检测的传染性致病细菌，如淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌和肺炎链球菌也能实现高效率检测。目前已有许多传统的核酸生物传感方法，如荧光法、表面等离子体共振法、电化学法和拉曼散射的表面增强法等，并取得了很好的检测效果。然而，传统传感技术的有限精度可能会导致假阴性结果，尤其是对于混合/混合样本检测。例如，大多数方法的检测极限水平约为10?12 mol/L（pM）。此外，较多传统方法需要通过使用多种循环扩增策略，增加了检测复杂性和设备成本。因此，开发一种快速且灵敏度高的核酸检测传感平台将是非常必需的和具有重要意义的。众所周知，倾斜光纤光栅可以激发众多的包层模式，并且对光纤表面周围环境敏感。当光纤包层模式与表面等离子共振相位匹配时，倾斜光纤光栅可以在金表面激发倏逝表面等离子体共振波。然而，这些表面等离子波对光纤周围的折射率敏感度大约在10-6至10-7 RIU。对于碱基对较少的核酸（例如长度约为6-7 nm的核酸），其折射率灵敏度无法满足核酸检测。基于此，本研究在引入待测核酸样品之前，在核酸单链的3或5端使用硫醇有机化合物将目标核酸结合到金纳米颗粒上。当金纳米颗粒标记的靶核酸被吸引到探针核酸时，附着的金纳米颗粒也被金膜表面“抓住”，这导致引起金膜表面折射率的局部扰动，实现金膜表面等离子共振的增强，并且能够实现较低核酸浓度检测。下图1显示是本研究核酸检测示意图，包括显示基本原理的基于棱镜的表面等离子共振示意图，基于倾斜光纤光栅的表面等离子共振装置原理图，探针核酸在镀金倾斜光纤光栅上的表面功能化示意图，金纳米颗粒和靶核酸之间的结合示意图，核酸探针和镀金倾斜光纤光栅的靶核酸的耦合，探针核酸和靶核酸偶联前后的光谱示意图以及倾斜光纤光栅的金表面上的核酸的示意图和分子结构图。下图2显示的是1pM目标核酸与核酸探针结合前后的光谱图及其核酸检测选择性图。
图1(a)基于棱镜的表面等离子共振示意图；(b)基于倾斜光纤光栅的表面等离子共振装置原理图；(c)探针核酸在镀金倾斜光纤光栅上的表面功能化；(d)金纳米颗粒和靶核酸之间的结合；(e)探针和镀金倾斜光纤光栅的靶核酸的耦合；(f)探针和靶核酸偶联前后的光谱示意图；(g)倾斜光纤光栅的金表面上的核酸的示意图和分子结构图。
图2
该研究提出的基于倾斜光纤光栅-表面等离子共振的超低限核酸传感器，实现了快速响应的原位核酸监测，满足了人们对近实时监测的高度需求。此外，基于强度的测量为检测核酸浓度提供了一种潜在的低成本方式。所提出的倾斜光纤光栅-表面等离子共振核酸传感器显示出从1×10?18 mol/L到1×10–7 mol/L的超宽核酸检测范围，超低检测限为1.0×10?18 mol/L（1 aM）。该核酸传感平台还能够通过使用不同的核酸受体来扩展用于检测各种核酸。此外，该传感器还具有高稳定性、体积小、实时检测和温度自补偿等优点，这将在未来帮助人们保持健康和对抗疾病方面具有非常重要的意义。该工作得到了国家自然科学基金(12274386)、浙江省重点研发项目(2021C01179)和国家重点研发项目(2021YFF0600203)的资助。
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