為繼續(xù)保持我國(guó)在納米科技國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)，并推動(dòng)相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，科技部、教育部、中國(guó)科學(xué)院等部門組織專家編制了“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案。2019年1月25日，科技部發(fā)布了“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)2019年度項(xiàng)目申報(bào)指南。“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)的總體目標(biāo)是：

    獲得重大原始創(chuàng)新和重要應(yīng)用成果，提高自主創(chuàng)新能力及研究成果的國(guó)際影響力

    力爭(zhēng)在若干優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域率先取得重大突破，保持我國(guó)納米科技在國(guó)際上處于第一梯隊(duì)的位置，在若干重要方向上起到引領(lǐng)作用；

    培養(yǎng)若干具有重要影響力的領(lǐng)軍人才和團(tuán)隊(duì)；

    加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接，帶動(dòng)和支撐相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快國(guó)家級(jí)納米科技科研機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新鏈的建設(shè)，推動(dòng)納米科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)研究和應(yīng)用示范基地的發(fā)展。

    “納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)部署 7 個(gè)方面的研究任務(wù)： 1. 新型納米制備與加工技術(shù)；2. 納米表征與標(biāo)準(zhǔn)；3. 納米生物醫(yī)藥；4.  納米信息材料與器件；5. 能源納米材料與技術(shù)；6. 環(huán)境納米材料與技術(shù)；7. 納米科學(xué)重大基礎(chǔ)問(wèn)題。

    2016 年至 2018 年，“納米科技” 重點(diǎn)專項(xiàng)圍繞以上主要任務(wù)，共立項(xiàng)支持 98 個(gè)研究項(xiàng)目。根據(jù)專項(xiàng)實(shí)施方案和“十三五”期間有關(guān)部署，2019 年“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)將圍繞新型納米制備與加工技術(shù)、納米表征與標(biāo)準(zhǔn)、納米生物醫(yī)藥、納米信息材料與器件、能源納米材料與技術(shù)、環(huán)境納米材料與技術(shù)等方面繼續(xù)部署項(xiàng)目，優(yōu)先資助六個(gè)研究方向。國(guó)撥經(jīng)費(fèi)總概算 1.0 億元。

    1. 新型納米制備與加工技術(shù)

    1.1 新型高熵合金的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備、性能及跨尺度力學(xué)性質(zhì)模擬

    研究?jī)?nèi)容：針對(duì)由五種或五種以下的金屬元素按照等原子比或接近等原子比混合而成的固溶高熵合金，通過(guò)納米結(jié)構(gòu)與金屬元素組分的可控設(shè)計(jì)，制備高強(qiáng)度、高韌性且具有良好抗輻照、抗腐蝕的新型高熵合金，研究其微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)、物理及化學(xué)性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系；發(fā)展適用于二元至五元合金的跨尺度模擬方法， 揭示其納米尺度的變形機(jī)理。

    考核指標(biāo)：面向高熵合金的設(shè)計(jì)、制備等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題及其在沖擊防護(hù)、核安全等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，發(fā)展一種面心立方（FCC） 結(jié)構(gòu)高熵合金，其拉伸屈服強(qiáng)度高于 1800 MPa，均勻延伸率超過(guò)8%，且抗腐蝕性能優(yōu)于 316L 不銹鋼；發(fā)展一種體心立方（BCC） 結(jié)構(gòu)高熵合金，其在 450℃以下 10 dpa 輻照后延伸率不低于 6%， 且在 450℃至 650℃之間 150 dpa 輻照下腫脹率不超過(guò) 2%；開(kāi)發(fā)適用于多元合金的跨尺度力學(xué)性質(zhì)模擬方法，在 10 nm 以下尺度可預(yù)測(cè)多種缺陷構(gòu)型，能量計(jì)算精度等同于第一原理方法；模擬納米尺度微結(jié)構(gòu)演化，揭示新型高熵合金的強(qiáng)韌化、抗輻照微觀機(jī)理。

    2. 納米表征與標(biāo)準(zhǔn)

    2.1 研究動(dòng)量空間譜學(xué)的納米結(jié)構(gòu)和納米薄膜多參數(shù)正電子譜學(xué)表征新方法

 研究?jī)?nèi)容：發(fā)展具備高探測(cè)效率、高時(shí)間分辨及高空間靈敏度的正電子譜學(xué)表征納米材料新方法，研究納米材料和納米薄膜中結(jié)構(gòu)缺陷的形成和演化動(dòng)力學(xué)機(jī)制，微觀結(jié)構(gòu)中電子動(dòng)量、能量、密度對(duì)磁學(xué)和熱學(xué)性能調(diào)控規(guī)律。

    考核指標(biāo)：發(fā)展表征納米結(jié)構(gòu)和薄膜的正電子譜學(xué)新方法， 實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)電子動(dòng)量、能量、密度的多參數(shù)關(guān)聯(lián)測(cè)量，定量描述亞納米級(jí)缺陷分布和種類隨深度變化的規(guī)律。正電子譜學(xué)的能量分辨<0.3%，時(shí)間分辨<200 ps，可探測(cè)缺陷尺寸<0.5 nm，計(jì)數(shù)率>1000 cps。通過(guò)對(duì)正電子湮沒(méi)多參數(shù)的復(fù)合測(cè)量，揭示缺陷和摻雜濃度對(duì)新型納米材料熱電轉(zhuǎn)換效率、光熱轉(zhuǎn)換效率、磁電效應(yīng)等的調(diào)控規(guī)律，建立納米材料表面、界面、體內(nèi)各種微觀缺陷對(duì)磁學(xué)和熱學(xué)性能的構(gòu)效關(guān)系。

    3. 納米生物醫(yī)藥

    3.1 表觀遺傳調(diào)控重要活性物種的納米檢測(cè)及應(yīng)用

    研究?jī)?nèi)容：生命體系中與重大疾病（如腫瘤）相關(guān)的自由基活性物種構(gòu)成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)并精確調(diào)控著多種信號(hào)通路，與生理、病理狀態(tài)密切相關(guān)，為解決其在復(fù)雜樣品中單細(xì)胞和單分子水平的實(shí)時(shí)、原位檢測(cè)，開(kāi)展可編碼、可性質(zhì)傳遞與智能化的仿生納米材料制備原理、方法與技術(shù)研究；設(shè)計(jì)并合成能在自由基環(huán)境中穩(wěn)定的生物相容性功能分子；解決納米材料在自由基分子實(shí)時(shí)、原位同時(shí)檢測(cè)中的適配性、細(xì)胞定位、靶向識(shí)別；獲取細(xì)胞或活體中自由基濃度、時(shí)空分布及其對(duì)基因或蛋白質(zhì)翻譯調(diào)控的表觀遺傳信息。

    考核指標(biāo)：3~5 種能對(duì)活性氧自由基同時(shí)檢測(cè)與成像的仿生納米材料；至少 1 種可編碼的超氧陰離子、單線態(tài)氧、過(guò)氧化氫、羥基自由基、活性氮、活性氯檢測(cè)的仿生納米材料的連續(xù)、穩(wěn)定的宏量合成方法，可連續(xù)并重復(fù)制備不小于 10000 劑量/批次的單套系統(tǒng)；2~3 種能在自由基環(huán)境中穩(wěn)定并具有生物相容性的修飾功能分子；建立基于可編碼發(fā)光納米材料的納米檢測(cè)自由基原理和方法，獲取納米材料仿生界面靶向、定位傳遞新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞器、細(xì)胞、活體中多種自由基的相互轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)影像示蹤；獲得2~3 種經(jīng)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的活性氧自由基納米檢測(cè)試劑盒。

    4. 納米信息材料與器件

    4.1 新型納米結(jié)構(gòu)亞毫米波輻射源和探測(cè)器及集成技術(shù)

    研究?jī)?nèi)容：高頻電場(chǎng)激勵(lì)納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大電流、高亮度電子束的新方法，大功率亞毫米波輻射的新原理，高品質(zhì)、微型化輻射源器件新設(shè)計(jì)；運(yùn)用微納結(jié)構(gòu)極化激元效應(yīng)的亞毫米波電磁場(chǎng)空間限閾新方法，突破衍射極限的超高靈敏探測(cè)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)； 可快速調(diào)制的亞毫米波大功率輻射源和室溫高靈敏度、非真空環(huán)境工作的全固態(tài)平面結(jié)構(gòu)微型探測(cè)器件。

    考核指標(biāo)：具有納米尺寸新效應(yīng)的大電流、高亮度場(chǎng)發(fā)射電子源，電流密度大于 10A/cm2；功率大于10W 的亞毫米波源，1THz頻段的亞毫米波源及陣列型器件；室溫、非真空環(huán)境工作的亞毫米波探測(cè)器陣列，像素尺寸小于 50μm×50μm、響應(yīng)度不低于 2000 V/W（響應(yīng)度以入射到像素面積上的亞毫米波功率計(jì)算）；實(shí)現(xiàn)在信息系統(tǒng)中演示驗(yàn)證。

    5. 能源納米材料與技術(shù)

    5.1 下一代燃料電池納米催化材料及器件

    研究?jī)?nèi)容：發(fā)展下一代燃料電池納米催化及膜材料的理論設(shè)計(jì)方法，獲得通用性描述材料結(jié)構(gòu)與電催化及膜性能之間的定量構(gòu)效關(guān)系，高通量篩選下一代燃料電池非貴金屬催化劑與膜材料， 指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)非貴金屬基納米催化及膜材料的宏量制備；研究揭示納米催化及有機(jī)無(wú)機(jī)雜化膜的納米效應(yīng)，完成下一代高性能低成本堿性膜燃料電池的應(yīng)用示范。

    考核指標(biāo)：建立燃料電池納米催化材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的表達(dá)方式，提出單次理論模擬超過(guò) 100 個(gè)體系的高通量篩選方法； 預(yù)測(cè)十種以上新型非貴金屬基納米催化體系，性能均優(yōu)于商用鉑體系；實(shí)現(xiàn)至少一種納米催化材料和一種高性能膜樹(shù)脂的單批次公斤級(jí)宏量制備，在 90℃工作環(huán)境下，堿性膜單電池壽命不小于2000 小時(shí)（0.5A/cm2 的電流密度下電壓衰減不大于 10%），膜電極成本比現(xiàn)商用膜電極降低 40%以上，千瓦級(jí)電堆的比功率高于650 W/kg。

    6. 環(huán)境納米材料與技術(shù)

    6.1 細(xì)顆粒型工業(yè)危險(xiǎn)廢物中毒性重金屬高效分離及回收的納米技術(shù)

    研究?jī)?nèi)容：針對(duì)產(chǎn)量巨大、含重金屬的超細(xì)顆粒危險(xiǎn)廢物， 發(fā)展能高效分離和回收重金屬的新型納米技術(shù)。基于細(xì)顆粒型危險(xiǎn)廢物中重金屬與共存微/納米相的微結(jié)構(gòu)關(guān)系研究，開(kāi)發(fā)納米晶快速生長(zhǎng)分離重金屬等非吸附/絮凝的新型納米技術(shù)，用于細(xì)顆粒型工業(yè)廢渣、鹽泥等危險(xiǎn)廢物中毒性重金屬高效分離及資源化回收。

    考核指標(biāo)：圍繞含重金屬細(xì)顆粒型危險(xiǎn)廢物的脫毒處理及示范應(yīng)用的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，闡明含重金屬細(xì)顆粒型危險(xiǎn)廢物中重金屬賦存與共存微/納米相的微結(jié)構(gòu)關(guān)系以及超細(xì)顆粒的界面調(diào)控生長(zhǎng)原理，建立危險(xiǎn)廢物中納米晶快速生長(zhǎng)分離重金屬的方法，發(fā)展非吸附/絮凝的危險(xiǎn)廢物中重金屬分離與回收的新型納米技術(shù)。在代表性行業(yè)完成工程示范應(yīng)用，年處理量>500 噸，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)重金屬回收率>95%，脫毒固體毒性重金屬浸出率達(dá)到一般工業(yè)固廢一類填埋標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)標(biāo)GB18599-2001），排放廢水中重金屬含量達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)標(biāo)GB8978-2002）。

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責(zé)任編輯：王元

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