1.南京大学、天津城建大学等：量子秘密共享的完全量子信息掩蔽及推广的实验演示

量子信息掩蔽（QIM）允许在多部系统中编码量子信息。完整的QIM在量子基础和应用方面具有重要意义。不过，即使是用单量子比特编码的信息，也尚未实现完全QIM。

2025年1月18日，南京大学、人工微结构科学与技术协同创新中心、天津城建大学、南开大学、合肥国家实验室、山东大学、天津大学、山西大学组成的研究团队在《Communications Physics》期刊上发表题为“Experimental demonstration of complete quantum information masking and generalization of quantum secret sharing”（量子秘密共享的完全量子信息掩蔽和泛化的实验演示）的研究论文。刘志峰、尚为民讲师为论文共同第一作者，陈景灵、汪喜林教授、张福林副教授为论文通讯作者，王慧田教授亦参与此项工作。

论文提出用4量子比特纠缠态来演示完全QIM。其提出的QIM可以很容易地扩展到具有任意多个子系统的多部系统，继而实现多参与者之间的量子秘密共享（QSS）和量子隐形传态。在实验中，研究团队建立了一个4量子比特超纠缠态来实现完全QIM。16个编码单量子比特态的迹距离在0.12 ± 0.02到0.03 ± 0.02范围内。此外，研究团队通过将4量子比特态扩展为以混合方式纠缠的6量子比特态来实现六个参与者之间的QSS，研究团队观察到恢复状态的平均保真度为0.85 ± 0.03。研究结果为实现QIM量子信息处理打开了大门，并为量子通信应用提供了可能。

2.天津城建大学王翠红等：功能化碳纳米管负载多个阿霉素靶向叶酸受体α的分子动力学研究

Journal of Molecular Graphics and Modelling

Molecular dynamics study of functionalized carbon nanotube loaded with multiple doxorubicin targeted to folate receptor α

Wang Cuihong; Gao Xin; Jiang Yue; Zhang Meiling; Liu Lijuan; Zhang Shouchao; Ye Dan; Jiang Rongyun

Published：2025-02-01

DOI：10.1016/j.jmgm.2025.108964

研究背景

在当今医学领域，癌症治疗仍然是一个巨大的挑战。传统的化疗方法虽然有效，但其副作用大、精确性低，常常会对健康细胞造成严重伤害。随着纳米技术的发展，靶向药物递送系统（DDSs）成为研究热点，它们能够将药物精确送达癌细胞，减少对正常组织的损害。然而，如何设计出既稳定又高效的靶向药物递送系统，仍然是科研人员面临的一大难题。本文通过分子动力学研究，提出了一种基于碳纳米管的新型靶向药物递送系统，为解决这一问题提供了新思路。

研究内容

本研究设计了两种新型靶向药物递送系统：一种是叶酸（FOL）修饰的（9,9）碳纳米管（CNT）搭载20个多柔比星（DOX）分子（FOL-CNT/20DOX），另一种是叶酸修饰的羧基化（9,9）碳纳米管搭载24个多柔比星分子（FOL-COOH-CNT/24DOX）。研究团队利用分子动力学（MD）计算方法，详细分析了这两种系统与叶酸受体α（FRα）的靶向性。通过对FRα/FOL-CNT/20DOX和FRα/FOL-COOH-CNT/24DOX复合物的结构分析，研究人员计算了DOX分子在碳纳米管周围的径向分布函数，并研究了MD模拟过程中新型DDSs与FRα之间的代表性距离、角度、氢键数量以及FRα的二级结构变化。此外，研究人员还详细分析了均方根位移和均方根波动。研究结果表明，这两种新型DDSs非常稳定且具有良好靶向性，其中FOL-COOH-CNT/24DOX的靶向性和稳定性优于FOL-CNT/20DOX。

研究意义

本研究的创新点在于通过分子动力学模拟，详细揭示了新型靶向药物递送系统与叶酸受体α的相互作用机制。这不仅为设计高效、靶向性强的纳米药物递送系统提供了理论基础，还为药物负载量的精确控制提供了新思路。研究结果有望推动靶向药物递送系统在实际癌症治疗中的应用，提高治疗效果，减少副作用，最终为癌症患者带来福音。 通过这项研究，我们看到了纳米技术在医学领域的巨大潜力，未来的药物递送系统将更加智能化、精准化，为人类健康保驾护航。

3.天津城建大学周永柱等:甲酰胺辅助原位负载银纳米团簇实现高效光催化分解水制氢

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

Loading silver nanoclusters onto g-C₃N₄by formamide-assisted in-situ strategy to achieve efficient photocatalytic water splitting for hydrogen production

Xie Z.; Wang C.; Wu F.; Hu R.; Zhang J.; Du H.; Zhang S.; Zhou Y

Published：2025-05-01

DOI：10.1016/j.jphotochem.2025.116275

研究背景

在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下，开发清洁、可持续的能源技术成为当务之急。氢能作为一种高效、无污染的能源载体，被认为是未来能源体系的重要组成部分。然而，传统的制氢方法往往依赖于化石燃料，不仅成本高，还会产生大量温室气体。光催化水分解制氢技术因其直接利用太阳能将水分解为氢气和氧气而备受关注。然而，现有的光催化剂效率较低，限制了其实际应用。因此，如何提高光催化剂的活性成为该领域的研究热点。

研究内容

近日，发表在《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》上的一项研究提出了一种新的策略，通过将银纳米团簇（Ag NCs）负载到石墨相氮化碳（g-C₃N₄）上，显著提高了光催化水分解制氢的效率。研究团队采用甲酰胺作为溶剂和还原剂，成功制备了负载小尺寸银纳米团簇的g-C₃N₄基光催化剂（Ag NCs/CN）。通过系统的表征和密度泛函理论（DFT）计算，研究人员发现，银纳米团簇作为电荷转移通道，显著增强了光生载流子的生成和分离，并优化了g-C₃N₄的表面性质，从而大幅提升了其光催化活性。实验结果表明，Ag NCs/CN的光催化产氢速率达到1439.77 μmol·g⁻¹·h⁻¹，远高于未修饰的g-C₃N₄。此外，Ag NCs/CN在连续循环30小时后仍保持较高的光催化活性。

研究意义

这项研究的创新点在于首次采用甲酰胺辅助的原位策略将银纳米团簇负载到g-C₃N₄上，揭示了银纳米团簇在光生电子分离和传输中的关键作用。这一发现不仅为开发高效光催化剂提供了新的思路，还为金属纳米团簇复合催化剂的应用开辟了新的研究方向。未来，这种基于银纳米团簇修饰的光催化剂有望在清洁能源领域发挥重要作用，推动氢能技术的商业化应用。 通过这项研究，我们看到了光催化水分解制氢技术的巨大潜力，也为解决全球能源危机和环境污染问题提供了新的希望。

4.天津城建大学周永柱等多名学者联合发文：柔性应变传感器用双网络淀粉/PVA/NaCl复合水凝胶的简易制备与表征

Reactive and Functional Polymers

Facile fabrication and characterization of double network starch/PVA/NaCl composite hydrogel for flexible strain sensor

Zhou Y.; Xie Z.; Wu F.; Qin J.; Zhang X.; Zhang J.; Ma X.; Fan L.; Wang X.; Wang J.; Tan T.; Lu C.

Published：2025-03-01

DOI：10.1016/j.reactfunctpolym.2025.106163

研究背景

随着可穿戴设备和柔性电子技术的快速发展，对高性能、低成本、环保型材料的需求日益增长。传统的电子材料往往存在成本高、不可降解等问题，难以满足可持续发展的要求。淀粉基导电水凝胶因其成本低廉、可再生、生物相容性好和可降解等优点，成为柔性电子领域的研究热点。然而，现有的淀粉基水凝胶在机械性能和导电性方面仍有待提升，限制了其在实际应用中的广泛使用。

研究内容

近日，发表在《Reactive and Functional Polymers》上的一项研究提出了一种新型的双网络淀粉/聚乙烯醇/氯化钠（Starch/PVA/NaCl）复合水凝胶，通过简单的两步法制备而成。该方法包括混合和冻融循环，显著提升了水凝胶的性能。研究系统地探讨了NaCl对复合水凝胶结构和性能的影响。结果表明，NaCl的加入通过增强氢键和促进聚合物链的结晶，形成了更致密的网络结构。此外，复合水凝胶的热稳定性、机械性能和导电性能均得到了显著提升。在2% (w/w) NaCl含量下，水凝胶的最大拉伸强度达到2.9 MPa，断裂伸长率为429.8%，同时表现出最高的储能模量（22.4 kPa）和损耗模量（5.3 kPa）。NaCl的引入还使水凝胶具有高导电性（高达4.2 S/m），并成功应用于应变传感器，展现出优异的传感性能（在0-100%应变范围内的应变系数为1.7），能够精确可靠地监测多种人体活动。

研究意义

这项研究的创新点在于通过简单的两步法制备出具有优异性能的双网络淀粉基复合水凝胶，显著提升了其机械性能和导电性。这不仅为柔性电子设备提供了新的材料选择，还推动了环保型电子材料的发展。该水凝胶在应变传感器中的应用展示了其在可穿戴设备和健康监测领域的巨大潜力，为未来柔性电子技术的发展提供了新的思路和方向。 通过这项研究，我们可以看到，淀粉基复合水凝胶在柔性电子领域的应用前景广阔，未来有望在更多领域得到广泛应用。

5.天津城建大学姜荣云等：Matrix composition induced performance tuning in Cr³⁺/Er³⁺doped zinc gallogermanates NIR afterglow phosphors

Optical Materials

Volume 160, March 2025, 116755

Rongyun Jiang, Xiaotong Wu, Shouchao Zhang, Sendan Gao, Biying Bao, Shengnan Li

DOI：10.1016/j.optmat.2025.116755

Highlights

Cr³⁺/Er³⁺doped Zn₃Ga₂GeO₈and Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀persistent phosphors were prepared.

Mechanism for the performance tuning upon matrix composition are explored in detail.

The optimized NIR afterglow emissions are observed exceeding 20 h.

Multi-wavelength NIR afterglow is acquired based on persistent energy transfer.

The Cr³⁺→Er³⁺energy transfer occurs only in Zn₃Ga₂GeO₈, not in Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀.