中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 · 中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 2009 年5 月1 日第9 期（总第79 期）

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科学研究动态监测快报2009 年 5 月 1 日 第 9 期（总第 79 期）

先进制造与新材料科技专辑

中国科学院先进制造与新材料创新基地

中 国 科 学 院 规 划 战 略 局

中国科学院国家科学图书馆武汉分馆

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先进制造与新材料科技专辑 2009 年第 9 期（总第 79 期）

目 录

专 题

钛生产技术的发展.................................................................................. 1

研究进展

钾提升储氢材料性能.............................................................................. 8

用于快速原型技术的生物相容性材料 ................................................. 8

打开碳纳米管制备石墨烯...................................................................... 9

短 讯

加速肌腱愈合的纤维材料.................................................................... 10

新型自组装分子使得芯片体积更小速度更快 ................................... 10

CO2转化为甲醇 .................................................................................... 10

新型铁基催化剂.................................................................................... 11

2009 NSTI 纳米科技会议与博览会将于本月初举行 ........................ 11

出版日期：2009 年 5 月 1 日

1

专 题

钛生产技术的发展

编者按：钛是一种重要的原材料，在大部分军用机中都占据了结构重量相当大

的一部分。除了需要考虑宏观层面的钛市场供应和需求趋势外，未来的钛工业还可

能受到那些有助于降低钛生产成本的技术革新的影响。本期专题概要介绍了部分新

兴钛生产技术。

钛拥有一系列卓越的特性，比如高强度重量比、高温下的高强度、耐腐蚀和热

稳定性等，这使得其成为机身结构材料的理想选择。近年来一系列因素造成了钛价

格的飞涨，预计将影响未来军用飞机的购置成本。本文将重点介绍：目前是否有一

些可以显著降低钛生产成本的新兴技术？这些技术最早什么时候可以应用到相关产

业？它们被采用和商业化的可能性有多大？可以在多大程度上降低钛生产成本？

1 新兴生产技术

钛的生产过程包括几个阶段：钛矿石提炼成海绵钛，海绵钛熔融、浇注成钛锭，

钛锭加工成轧制成品，轧制成品制作成零部件。图 1 列出了钛各个生产阶段的新兴

技术。宋体字标记的技术已经存在，粗斜体标记的技术为新兴技术。实线表示一个

已经确定的生产阶段，虚线则表示一个潜在的生产阶段。

图 1 新兴钛生产技术

2 改良的钛提取与精炼工艺

2.1 技术背景

许多研究人员正在为克罗尔工艺（Kroll process）寻找更快、所需劳动力和能源

更少的替代工艺。Metalysi 公司（剑桥大学附属公司，原名为 FFC）开发的剑桥工

2

艺（Cambridge process，又称“FFC 剑桥工艺”）利用电解法来连续生产海绵钛。国

际钛粉（ITP）公司（已于 2008 年底被全球领先的钛白粉生产商 CristalGlobal 收购）

开发的阿姆斯壮工艺（Armstrong process）通过连续低温还原四氯化钛来生产钛粉。

杜邦公司和材料与电化学研究公司（MER Corporation）开发的 MER 工艺利用直接

电解还原法生产钛粉。先进材料集团（ADMA Group）开发的氢化脱氢工艺（hydride/

dehydride process，HDH）利用改良的克罗尔工艺用钛废料、屑和其它钛废弃物来直

接生产钛粉。

值得注意的是，这四种新兴钛提取与精炼工艺中有三种是用于生产钛粉。目前，

钛粉仅占钛年产量的极小一部分。它是通过利用等离子旋转电极工艺（plasma

rotating electrode process，PREP）或气体雾化工艺（titanium gas atomization process，

TGA）雾化轧制成品喂料制得的。由于只能用精炼钛来生产，钛粉及其昂贵，只用

于高度专业化的应用，如医疗植入物等。一种能够直接从钛矿生产钛粉的工艺的出

现，正如上述新兴工艺一样，将会使得钛粉便宜很多，也有可能使其成为钛市场的

一个重要部分。

2.2 优势与挑战

所有这些新兴工艺都可以提高产量、降低能耗、减少资金投入，而且大多数情

况下都采用连续化生产减少所需劳动力，从而降低成本。新兴钛粉生产工艺不需要

VAR（真空电弧重熔）、EBM（电子束熔炼）或 PAM（等离子弧熔炼）来生产最终

零部件，从而省去了现有工艺中的许多步骤及相应的重大基础设施。

如果能成功应用的话，经新技术改进后的生产速度将扩大钛的市场供应量，大

大缩短交货时间。能源和劳动力的节约也会使得钛金属价格下降，当然这在一定程

度上取决于生产者的意愿。这些技术的面临的主要挑战就是如何让它们得以应用。

2.3 融入供应链

在上述四种新兴工艺中，仅有剑桥工艺是由主要的海绵钛生产商资助研发的，

它用于直接生产海绵钛，相对于其它三种用于生产钛粉的工艺来说，集成到现有生

产过程中会更加容易。钛粉可直接作为海绵钛的一种代替品集成到现有供应链，但

这将否定其大部分节约潜能，而且由于钛粉的高生产成本，这在商业上也是不可行

的。不过，如果剑桥工艺可以用于粉末冶金，节约效果将会非常大。后文将对粉末

冶金进行讨论。只要这些新工艺中的任何一种取得成功，都将彻底改变几十年来一

直是基于同一技术、由少数几家公司主导的市场。

虽然新的提取技术可以为现有公司提供巨大优势，或者为该产业新兴力量的出

现提供基础，利用这一优势将需要生产能力方面的大量投资。现有设施对于克罗尔

工艺来说可能是最优的，但如果想要利用新技术则需要全面更新。因此，新提取技

术很重要，但要进入市场需要一定的时间。

3

2.4 前景

虽然改良的精炼工艺可以显著降低生产成本，但大多数技术短期内不太可能获

得成功应用。据业界专家称，剑桥工艺虽然已经商业化多年，但仍然受到那些尚未

得到解决的技术壁垒的阻碍。阿姆斯壮工艺多年来一直用于生产少量的钛粉，但直

到目前还没有用于大规模生产，距离钛粉的商业化生产仍有一定距离。有些人认为

MER 工艺具有一定潜力，但目前尚处于开发初期，其前景仍不明朗。

氢化脱氢工艺最有前途，ADMA 集团报道说正在寻求资金来扩大其生产。专家

认为，这一工艺在数年后即可为美国陆军生产钛板。然而，由于其低成本优势主要

是来源于钛废料的高利用率，该工艺不能完全取代克罗尔工艺。总之，钛提取与精

炼工艺的技术变革有可能会长期出现，目前仍然存在技术不确定性。

3 钛粉末冶金

3.1 技术背景

钛粉末冶金（P/M）并不是一项新技术，更准确地来说，它是一种完全不同的

钛零部件生产方法。作为一种成熟的技术，它已广泛应用于其它金属（例如铝），但

在钛金属上的应用很有限。通过粉末冶金生产零部件，所用的是粉末而不是海绵钛。

粉末加工成零部件的方法有几种。金属注射成形（MIM）是利用粘结剂将粉末

粘结在一起，粘结剂在加热过程中去除。在直接粉末轧制（DPR）中，粉末被轧制

成片材，然后通过加热、烧结进行固化。在热等静压（HIP）铸造工艺中，粉末被加

压、加热，形成近净形铸件。所有这些工艺都已成熟，目前已用于生产少量零部件。

3.2 优势和挑战

粉末冶金可以限制与传统钛生产相关的浪费。它不需要 VAR（真空电弧重熔）、

EBM（电子束熔炼）或 PAM（等离子弧熔炼）。粉末可以直接形成任何形状或轧制

成品，提供了更高的产出。这一工艺也可以生产近净形零部件，减少传统的零部件

生产通常伴随的浪费。通过在几个步骤提高产出，粉末冶金减少了制造一个最终零

部件所需的原材料。

不过，粉末冶金也确实引入了一些新的问题。第一个是污染控制，这在过去就

是一个问题，它将对航天金属构成一个特殊的挑战。任何污染都将使得金属不适用

于航空航天零部件，所以加工必须是在洁净室环境中进行。此外，很难用粉末制造

大型部件，而这些部件占据了飞机中的钛的重要部分。最后，钛粉是易燃、易爆物

品，这可能对大量粉尘的处理造成困难。

3.3 融入供应链

虽然粉末冶金目前是一个小众市场（niche market），但经济型钛粉来源的出现

将使得这些工艺非常具有吸引力。航空航天设计的高结构标准使得粉末冶金一时还

难以出现在航空航天市场上。它可能会首先出现在军事地面车辆装甲中，其结构要

4

求没有那么严格。尽管这不会直接影响到航空市场，但它可以通过减少海绵钛需求

来降低价格。

粉末冶金最有可能作为一种新的轧制成品生产方法进入航空航天市场，生产出

的轧制成品可用于现有的制造技术。最终，它可用于目前在机身中应用有限的近净

形铸件和其它形式的生产。对粉末冶金的引进速度影响最大的将是材料认证。认证

过程的费用和困难将致使各公司尽量避免在飞机中使用粉末冶金产品，除非它们在

其它领域已有重要的应用历史。

3.4 前景

目前，粉末冶金在航空航天领域的主要应用是发动机制造。它曾用于生产可以

承受发动机最热区域的极端条件的耐热合金（Eisen, 1996）。由于污染控制问题，粉

末冶金通常是在没有其它办法可以生产所需合金时才会使用。此外，粉末冶金也用

于制造军用飞机中的一些小零部件。

粉末冶金想要在航空航天领域获得更广泛应用，需要钛和钛轧制成品制造商们

在靠近供应链源头处进行大量的投资。钛粉很容易被污染，且十分易燃、易爆，相

关安全处理知识和设施的开发可能需要数年。如上面所讨论的，钛粉对行业可能带

来的影响取决于其可以被如何廉价地生产。

4 一次熔炼工艺

4.1 技术背景

传统的钛生产工艺需要进行 2~3 次 VAR 熔炼，50 多年来这已经成为了一种标

准。近来的技术进展去除多次熔炼，只经过一次电子束熔炼（EBM）或等离子弧熔

炼（PAM）处理，生产出的钛即可满足多数航空应用的要求。

4.2 优势

一次熔炼工艺减少了一个熔炼步骤，在提高产量、节约时间和能源的同时，也

比传统的真空电弧重熔（VAR）法的生产速度要高。采用 VAR 两次熔炼法生产一批

3~7 吨的钛需要超过 20~25 天的时间，而采用单次 EBM 熔炼法可以在 14 天内生产

出超过 15 吨的钛。EBM 和 PAM 工艺还可利用小块和纯度较低的废料，将推动对回

收钛的需求。以上这些优势使得一次熔炼法非常适合大规模生产，尽管这种工艺并

不适用于小批量的特殊合金制备。同时，采用 EBM 或 PAM 工艺比较难以控制产品

的化学组分，但这只是一个小问题而已。

4.3 融入供应链

一次熔炼法已经实现了商业化应用，不太可能引发市场发生太大变化。由于这

种工艺需要主要钛生产商进行大量的资本投资，故而这一工艺还只是在缓慢地向市

场进行渗透。不过由于钛的市场价格很高，生产商正在扩大产能，一次熔炼法有望

在不远的将来成为新建工厂普遍采用的一种工艺。

5

扩大这类工艺应用的一个最大障碍是一次熔炼材料（single-melt materials）的认

证。波音公司和 TIMET 公司已经就一次熔炼材料的标准进行了若干年的谈判，但仍

没有达成一致。不过，双方相信他们已经距离达成协议不远了，这意味着单次熔炼

法的采用更多的是时间早晚的问题。不过，即使一次熔炼法成功推广开来，客户依

然可能无法在短期内享受到成本的下降。市场的供不应求会使生产商将节省下的成

本当作额外利润予以保留，可能只有出现市场低迷后，成本削减才会传导到终端用

户（包括飞机制造商）。

长远来看，一次熔炼工艺将成为业界标准。虽然该工艺目前尚未被用于商业生

产，但它已经在若干军事项目中有所应用。F-15 战机的尾部构件就是采用单次熔炼

材料制造的，静态引擎部件以及引擎压气机叶片也是。对军事项目而言，认证并不

是大问题。主要限制将在于一次熔炼法产能的扩大速度，以及价格竞争能够在多大

程度上迫使主要生产商替换其 VAR 产能。

5 实体自由成形制造

5.1 技术背景

实体自由成形制造使用点热源来融化连续层中的钛丝，制成复杂的三维零部件。

此外，钛粉也可用于制作这种部件。Arcam 和 AeroMet 等许多公司都开发了这种技

术，通常是采用电子束或激光束作为热源。

5.2 优势与挑战

这些工艺比现有的部件制造技术要快很多，需要的能源较低而产生的废弃物更

少。尽管具有这些优势，但采用实体自由成形制造技术制造部件仍然比用传统技术

制造的部件要贵，这主要是由于所需劳动力和技术等因素。这一技术主要适合于小

部件的制造，它们只占航空材料的一小部分。有限的应用限制了其成本节约潜力和

对军用飞机的成本的影响。

5.3 前景

这种技术是由 AeroMet 公司与波音公司以及美国国防高级研究计划署联合开发

的，并在 AeroMet 公司得到示范应用。作为与波音公司合约的一部分，AeroMet 公

司对 F/A-18 战机的一些机翼部件进行了全尺寸地面测试，并且能够对它们的生产使

用进行认证。AeroMet 公司于 2005 年倒闭，但专家认为，采用类似技术生产的部件

已经在军用飞机上得到了应用。

6 机械加工技术的进步

6.1 技术背景与优势

钛极难进行机械加工，其活性限制了工具表面的温度，因而也限制了加工速度；

此外，导热性能不佳也是一个问题。钛的硬度很容易令加工工具快速磨损。以前，

这些问题的存在使得加工成本近乎是原材料成本的两倍。

6

近年来，一系列的进步大大降低了机械加工成本。例如，过去由于结构负荷的

不确定性，零部件的设计就需要一些富余以应对那些不确定性；现在，借助电脑设

计可以更好地进行分析，减少富余。同样地，部件加工也可预先分析，优化的设计

可以降低劳动力成本并提高产量。这些进步仍将持续下去，在不远的将来，机械加

工成本还将不断降低。

6.2 市场与前景

这些变化似乎是机械加工渐进、累积进步的结果，而不是单一技术创新的结果。

这些进步源于接近供应链末端的零部件制造商的变化，它们包括波音、洛克希德马

丁等主要的钛用户，也包括一些小规模的代工机械工厂。市场的多元化以及渐进的

技术变革将推动创新的快速应用，这些创新将使最终零部件的制造成本呈不断下降

的趋势，而不是突然的降低。在零部件生产中，很高的 BTF 比率（buy-to-fly ratio，

即制造一个零部件所需的原材料量与最终零部件中所含材料量的比率）往往是高成

本的根源所在。改进这一比例，就像改进提炼、熔融、轧制成品生产的产出率一样，

可以降低生产零部件所需的原材料量。开放资源关于这一领域的工作细节很少，但

该领域似乎是航空公司的关注重点。尽管尚不清楚会出现什么变化，但 BTF 的改进

方法应当得到监测。

6.3 新兴技术在节约成本方面的潜力

为了使人们对上文所讨论的技改在期限、可行性、节约成本潜力等方面有一个

更加理性的认识，兰德公司邀请相关行业专家尽可能准确地回答下列问题：这些新

兴技术最早什么时候可以应用于相关产业？这些技术被采用和商业化的可能性有多

大？这些技术能够在多大程度上降低钛生产成本？

每项新兴技术应用的期限被评估划分为近期（1~3 年）、中期（4~7 年）和远期

（8~10 年）。可行性及节约成本潜力被评估划分为低、中、高三档。

需要注意的是，这些评估是针对普通钛市场的技术应用，并非只是航空市场。

严格的认证要求和保守的工程学可能会阻碍一项技术在航空航天市场的应用，直到

其在一般市场得到检验后多年。此外，成本节约是相对于目前应用的所有工艺。比

方说，一项制造技术可能可以节约某种部件的生产成本，但这个部件可能仅占飞机

所用全部钛的一小部分。与行业技术专家讨论的结果汇总于表 1。

虽然改良的提炼技术独自带来的成本集约有限，但可以使得粉末冶金方法经济

可行，这将产生更大的节约。目前，钛粉极贵，然而新兴的生产技术有望让其在将

来比海绵钛更便宜。两大进展的结合（克罗尔工艺的改良替代工艺、经济可行的粉

末冶金技术的发展）将会产生巨大的成本节约潜力。利用其它新技术取代当前使用

的一些昂贵的工艺也可以产生成本节约。改良的机械加工技术具有特别高的近期成

本节约潜力。

7

表 1 新兴技术的成本节约潜力

分类 技术 期限 可行性 成本节约能力

阿姆斯壮工艺 中期 低 低

剑桥工艺 中期 低 低

MER 工艺 中期 中 低改良的提炼与精制技术

氢化脱氢工艺 近期 中 低

热等静压铸造 远期 高 高

轧制成品粉末冶金 远期 高 中粉末冶金

近净形粉末冶金 远期 中 高

一次熔炼工艺 冷床熔炼 近期 高 低

实体自由成形制造 实体自由成形制造 中期 中 中

改良的机械加工技术 多种 近期 高 高

注：该表不包括系统调查的结果，而是基于行业技术专家的认知以及兰德公司对文献资

料和行业的理解。

7 总结：钛生产技术的进展

改良型提取工艺与粉末冶金的结合将具有最大的成本节约潜能。但是，这需要

一个长期的过程，并且存在技术不确定性。若只是单独采用其中的一种，成本节约

将会有限。两种技术的成功开发将为钛零部件带来一套完全不同的生产流程，将大

幅降低交货时间和原材料使用量。成功的关键在于是否能找到一种克罗尔工艺的替

代工艺，这种工艺生产出的是钛粉而不是海绵钛。这在理论上是可行的，但是在过

去 50 年中一直没有实质性进展。如果目前的研究能够取得成功的话，在未来十年内

钛产业将发生巨大的变化。长远来看，钛金属生产的费用将大幅降低，当然成本降

低的速度与生产商投资新基础设施的意愿有关。

一次熔炼精炼技术和改良的机械加工工艺可小幅逐步降低生产成本。与改良的

提取工艺和粉末冶金相比，这些改良方法的未来不确定性小，但生产成本的降低程

度有限。在所有的新技术中，生产成本的降低将主要是通过在原材料加工和零部件

制造过程中减少浪费、提高产量来实现。劳动效率的提高将可以节约一些成本，特

别是在零部件制造过程。能源节约非常重要，但却只占成本节约的一小部分，主要

集中在于最初的提取和熔炼工序。

新兴技术有望大幅降低成本，开辟新市场，如军用地面车辆等，但在不远的将

来不太可能挑战商用航空市场的主要地位。这些技术要想影响航空级钛的成本还需

要许多年的时间。但是，长远来看，这些可以节约成本的进展将会真正拉低钛的价

格，使得钛成为其它金属的一种经济可行的替代品。可以用钛作为原材料有望带来

新的产品创新，反过来会引起钛需求量的巨大增长。

马廷灿 姜 山 万 勇 黄 健 编译整理自

Developments in Titanium Production Technology

8

研究进展

钾提升储氢材料性能

许多氢存储材料面临着氢释放动力学方面的严重问题。例如，从热力学理论上

来说，Mg(BH4)2 的释氢温度低于 150℃，但却需要 250℃来克服动能势垒；

Mg(NH2)2/2LiH 或 2LiBH4/MgH2 的非均相催化固态脱氢反应比均相反应更为复杂；

向反应区域添加催化剂存在一定困难，因为特定晶格中添加剂的溶解度受到原子/离

子尺寸、晶格结构、电负性以及化合价等因素的限制。

由瑞典乌普萨拉大学 Rajeev Ahuja 教授的研究组和新加坡国立大学 Ping Chen

教授的研究组共同组成的合作团队近日基于实验和理论数据发现，少量添加钾元素

能够极大地改善 Mg(NH2)2/2LiH 混合物的氢释出温度。研究人员称，他们的理论分

析能够详细地解释这一效应。

在这项研究中，研究人员将非过渡金属元素钾引入 Mg(NH2)2/2LiH 反应体系以

改善其脱氢反应。实验结果显示，氢完全释出的温度从原来的>180℃大幅降低至

107℃。研究发现，钾与氮结合，弱化了体系中的 N-H 键和 Li-H 键，从而强化了脱

氢反应。该研究成果发表在 Angew. Chem. Int. Ed.上（文章标题：Potassium-Modified

Mg(NH2)2/2LiH System for Hydrogen Storage）。

姜 山 编译自 http://www.uu.se/news/news_item.php?typ=pm&id=572

检索日期：2009 年 4 月 24 日

用于快速原型技术的生物相容性材料

目前，人类对于金属生物材料和高分子生物材料的需求正在不断增加，集成生

物医学装置的人体植入对工程材料科学和生物学提出了挑战。过去 20 年中，医疗设

备和定制假体的快速原型成为一个研究日益广泛的领域。加层制造（即快速原型，

Rapid Prototyping）的独特优势为多任务处理功能工具的设计与开发打开了一条新的

途径，这些工具可以广泛用于牙科医学、再生医学与组织工程学等。目前，快速原

型可用的材料包括：金属、陶瓷和种类有限的生物相容性聚合物。光敏聚合物因具

有适应性广泛的力学性能和无限功能化选择等优点，对

于生物医学应用来说最具吸引力。

在过去 4 年中，Custom-fit 项目（欧盟 FP6 在未来

制造技术领域投资的一个主要研究项目）致力于开发新

型生物相容性材料，用生物稳定或生物可降解低聚物成

功开发出一系列光固化树脂。这些材料可以很方便地利

用现有商业快速原型技术进行加工，生成高质量的生物

用于快速原型技术的生物降

解聚合物示例

9

相容性聚合物，也证明了快速原型作为生物医疗装置的一种备选制作方法所具有的

多功能性和前景。

生物稳定树脂是由带有丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酸酯官能团的聚酯/聚醚低

聚物组成的，而生物可降解树脂则是用带有甲基丙烯酸酯官能团的生物相容性聚酯

制成的。研究人员利用核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱证实了它们的化学

成分、纯度和合成低聚物的分子量分布，并用利用傅立叶变换红外光谱对（甲基）

丙烯酸酯官能团在光固化过程后的转化进行了测试。测试结果表明，他们所用的生

产方法保证了较高的甲基丙烯酸甲酯官能团转换率。固化材料的毒理学研究没有发

现有毒析出物，这一结果也为上述结论提供了支撑。

马廷灿 编译自 http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=56916&CultureCode=en

检索日期：2009 年 4 月 24 日

打开碳纳米管制备石墨烯

石墨烯是一个原子厚的碳薄片，具有独特的电特性，有望在电子领域获得众多

应用。研究人员面临的最大挑战之一是如何大批量生产石墨烯。最近，两个研究小

组证明通过打开碳纳米管可以生产各种宽度的石墨烯带。

美国莱斯大学的一个研究小组利用硫酸和氧化剂，通过化学方法在碳纳米管上

生成一个孔。这个孔沿着碳纳米管的一侧扩展，将碳纳米管打开，形成一个平面石

墨烯带。石墨烯带的宽度取决于碳纳米管的直径。研究人员认为，这种类型的石墨

烯带可以用作导电或半导体薄膜，并有可能成为光伏单晶硅的一种廉价的替代物。

然而，这种制备方法使得人们难以准确地将单个石墨烯带放置在衬底上，因而很多

装置的制作都将极具挑战。

斯坦福大学的一个研究小组则尝试了另一种方法。他们把碳纳米管放在硅衬底

上，外层涂上聚合物，并进行加热。然后，他们剥落聚合物，将这种聚合物-碳纳米

管材料在 10 瓦的氩等离子体中暴露 10 分钟，一些露出的碳纳米管将被切成石墨烯

带。更长时间的暴露可以切开深埋在聚合物涂层中的碳纳米管。聚合物溶解后，就

只剩下石墨烯带。这种加热和切割法可以制备出边缘相对清晰、缺陷更少的石墨烯

带，其导电性能得到优化。

虽然这两种方法提供了制备石墨烯的新途径，但需要开展更多地工作以更好地

控制其宽度、边缘和均一性。找到一种切实可行的石墨烯制备办法，对于很多未来

应用来说都是必不可少的，包括高速晶体管、传感器以及用于组织再生的支架等。

马廷灿 编译自 http://www.physorg.com/news159436730.html

检索日期：2009 年 4 月 24 日

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短 讯

加速肌腱愈合的纤维材料

对于运动员来说，肌腱是最容易受伤的部位之一，

通常需要两个月左右的时间方可康复，而且还会留下疤

痕、恢复也不是很彻底。最近，英国曼彻斯特大学的研

究人员将可生物降解的纳米纤维进行旋涂电纺，通过外

科手术移植到受伤的部位，加速肌腱生长和修复，可大

大缩短愈合时间。利用该人造肌腱，还可以免去从体内

其他部位移取肌腱的需要，甚至可用作肌腱的承重支架。研究人员正计划开展临床

前的研究阶段，有望三年内实现临床应用。研究工作得到了 UMIP Premier Fund 和

RegeNer8 的资助。

万 勇 摘译自 http://www.manchester.ac.uk/aboutus/news/display/?id=4581

检索日期：2009 年 4 月 24 日

新型自组装分子使得芯片体积更小速度更快

美国伊利诺大学的研究者开发了一种新技术，通过使用砷化镓制造的自组装、

自校准无缺陷纳米线通道，制造的晶体管体积更小速度更快。研究者采用了金作为

催化剂，利用金属有机化学气相沉积技术制备化镓纳米线通道，其余部分采用的是

传统微制造工艺。晶体管纳米线通道直径约为 200 nm（5 nm 则需要采用金催化生长

技术）。纳米线的自排列方向则由衬底晶体结构和某些生长参数决定。这种平面生长

工艺可量产，适用于大规模制造。该研究得到了美国国家科学基金会的资助，相关

研究成果即将发表在美国电气工程师学会的 Electron Device Letters 上。

黄 健 摘译自 http://news.illinois.edu/news/09/0420nanowires.html

检索日期：2009 年 4 月 23 日

CO2转化为甲醇

新加坡生物工程与纳米科技研究院的科研人员在温和的条件下，利用由两个氮

原子和三个碳原子组成的五元环 N-杂环碳烯作为催化剂、氢硅烷作为还原剂，通过

水解反应将空气中的 CO2 有效地转化成甲醇。相比于常用的催化剂，有机催化剂稳

定性更强，而且不含毒性重金属、生产成本也不高。相关研究工作发表在《应用化

学》上（Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48(18): 3322-3325）。

万 勇 摘译自 http://www.ibn.a-star.edu.sg/images/cms_press/press_49.pdf

检索日期：2009 年 4 月 24 日

电纺纤维束的 TEM 照片

11

新型铁基催化剂

加拿大多伦多大学化学系的研究人员制备出一种铁基“绿色”催化剂，通过不

对称转移加氢反应，只需要很少的量就可将廉价的酮转化为左旋的乙醇。该催化剂

是一种包含 C、H、P 及 N 的有机分子，这些原子排列成一种独特的右旋结构，依

附于铁上，使其处于一种亚铁状态。该催化剂有望取代药物、香料生产中所使用的

昂贵的、有毒的铂系金属，省去了净化处理过程，可望降低生产成本。相关研究工

作发表在 Chem. Eur. J.上（文章标题：Iron(II) Complexes for the Efficient Catalytic

Asymmetric Transfer Hydrogenation of Ketones）。

万 勇 摘译自

http://www.news.utoronto.ca/lead-stories/u-of-t-chemists-uncover-green-catalysts-with-promise-for-ch

eaper-drug-produ.html

检索日期：2009 年 4 月 20 日

2009 NSTI 纳米科技会议与博览会将于本月初举行

美国纳米科学与技术学会（Nano Science and Technology Institute，NSTI）2009

年第 12 届纳米科技会议与博览会将于 5 月 3 日至 7 日在德克萨斯州休斯顿的乔治布

朗会议中心举行，该会是世界上规模最大、参加人数最多的年度纳米技术会议与博

览会之一，预计与会人员将超过 4000 名、展商 250 多家。会议的主题包括：（1）制

造、表征与工具；（2）先进材料；（3）电子与微系统；（4）医药与生物技术；（5）

能源与环境；（6）经营与战略等。其中，前三大主题将具体涉及以下领域方面：

专题 涉及领域

计算方法、模拟、软件

工具

MEMS 建模（MSM）、纳米器件与材料建模（ICCN）、

方法与工具

纳米制造：制造与仪器 新型材料、器件、工艺、结构与仪器

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万 勇 潘 懿 摘译自 http://www.nsti.org/Nanotech2009/

检索日期：2009 年 4 月 20 日

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