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可降解高分子吸附劑的制備及其在水資源保護中的應用
針對目前污水處理中的設備復雜、成本高及二次污染等技術瓶頸問題，本項 目研發了可降解高分子絮凝劑，并與超聲方法聯合使用，對污水進行處理，解決了目前污水處理的二次污染和高成本問題，產生了較好的社會效益。實現了水資源的修復與循環利用、天然資源的開發與應用以及廉價高效進行污水處理等科技創新和技術進步。獲授權發明專利 8 件，申請 PCT 發明專利 1 件；第三方檢測結果；發表論文 20 余篇。進行了合成中試和推廣試用。
成果的技術指標、創新性與先進性以天然產物海藻酸鈉為基體，得到新型的改性海藻酸鈉絮凝劑；在改性海藻酸納分子中引入磁性納米粒子基團，合成了具有磁響應性的納米絮凝劑；對水中的重金屬離子和有機雜質進行了吸附和絮凝作用研究。將絮凝技術與物理超聲方法聯合使用，將聲空化效應運用到大容量廢水處理中，設計并制備了新型動力式與壓電式兩種換能裝置，用超聲－臭氧-紫外聯用技術對工業廢水中的有機污染物進行去污處理，取得很好的效果。產品的吸附容量大、脫除率高、速度快，后處理容易，無二次污染，環境友好。對于含有重金屬離子 Pb2+、Cu2+ 、Hg2+、Cd2+ 、 Fe3+、Ni2+ 的工業污水進行吸附實驗，結果表明：對于重金屬離子去除率大于 95%， 選擇性吸附性能， Pb(II) ＞ Cu(II) ＞ Hg(II) ＞ Cd(II) ＞ Fe(III) ＞ Ni(II) ＞Cr（VI）。
江南大學
2021-04-13
材料學院周歡萍團隊和張艷鋒團隊在鈣鈦礦太陽能電池的重要進展
《科學》報道材料學院周歡萍團隊和張艷鋒團隊在鈣鈦礦太陽能電池的重要進展。
北京大學
2025-01-14
新型人工電磁材料的開發與應用 （左右手復合材料）
圍繞新型人工電磁材料傳輸特性、對稱及非對稱人工電磁材料、人工電磁材料對天線及其現代通信各頻段天線性能改進等現代應用，申報相關國家發明專利40多項，其中20多項已經獲得授權，可以針對不同應用解決新型人工電磁材料系列核心技術問題，達到微細結構設計、特性精確控制（調控）。主要合作單位有福建星海通信科技有限公司和中國船舶重工集團公司第七二五研究所廈門分部等。
廈門大學
2021-04-11
一種釩酸鋰負極材料、負極、電池以及負極材料制備方法
本發明公開了一種釩酸鋰負極材料、負極、電池以及負極材料 的制備方法，屬于電池領域，釩酸鋰負極材料為核殼結構，其核部為 釩酸鋰，其殼部為包覆層，釩酸鋰為納米級顆粒或者為納米級顆粒形 成的微米級的二次顆粒，所述包覆層厚度為 2～30nm，包覆層包括導 電性包覆層或/和穩定性包覆層。通過化學氣相沉積方法以惰性氣體為 載氣將有機碳源帶入高溫反應器中，在核部表面形成無定型碳或者石 墨化碳的導電性包覆層。采用真空鍍膜、磁控濺射、
華中科技大學
2021-04-14
剛性室溫熱電材料和離子液體調制的柔性熱電材料方面研究
熱電材料是一種可以將熱能和電能進行直接轉換的新能源材料，基于熱電技術制備的熱電發電或制冷器件具有無活動部件、無污染、無噪聲等優點。傳統的經典碲化鉍基室溫熱電材料是目前唯一被商業化量產應用的熱電材料，主要應用于固態制冷。雖然該材料含有的Te元素豐度極低，并且力學性能不佳，但是自上世紀60年代被發現以來，一直被工業界沿用至今，沒有可替代的材料。隨著物聯
南方科技大學
2021-04-14
透明防偽材料—光變色薄膜
根據多層膜光學干涉的原理，當光線照射到薄膜，在進入各膜層時由于各膜層的光 學性質不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預見了變色薄 膜在防偽領域中的應用前景，并于 1987 年首次應用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現在許多國家的護照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質、厚度以及膜層之間的組合有關。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質 組合，用物理方法（如熱蒸發、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質膜用物理方法鍍制質量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟大學課題組用 氣凝膠或有機材料替代金屬氧化物，材料性能穩定，可進行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。
同濟大學
2021-04-11
變儲能建筑材料
相變儲能建筑材料是一種新型建筑節能功能材料，利用相變儲能材料可以使傳統能 源和可再生能源在時間和地點上進行流轉，自動優化能源供應和需求之間的匹配，屬于 智能能源概念，在建筑中應用這種材料可以顯著提高建筑物的能源利用效率。其應用方 式主要有兩種。 一為通過相變儲能建筑材料提高建筑物對太陽能等可再生能源的利用率，降低建筑 物對傳統能源的消耗。冬季，太陽能熱豐富的時間為晴天和白天，而我們對太陽能熱需 求的時間是晚上和陰天，二者之間存在明顯的時間不匹配性。利用相變儲能建筑材料蓄 存白天和晴好天氣時的太陽能，在夜間或陰天將蓄存的太陽熱釋放出來，使得建筑物利 用太陽能的時間從白天和晴天延長到夜間和陰天，提高建筑物利用太陽能的量。 第二種方式為利用相變儲能建筑材料開發電力峰谷差“綠色能源”。在盛夏或嚴寒時 節，空調或其它取暖設備往往集中使用，造成電力緊張，供不應求，而在其它時段又出 現電力過剩的現象，出現所謂的電力峰谷現象。為消除峰谷現象，電力公司將峰時電價 定為谷時電價的數倍，以鼓勵電力用戶多使用谷時電。在電力需求的波谷時段，可采用 相變儲能復合材料蓄存由空調或制熱設備產生的冷量和熱量，用于電力波峰時段，降低 空調等設備在波峰時段的用電強度，可從用戶側的角度減小電力峰谷差，實現節電、節 能和節約資源的效果。 此外，相變儲能建筑材料還可提高建筑物的熱穩定性和熱惰性，減緩建筑物室內的 溫度波動，在提高室內熱舒適度的同時，降低空調制冷或加熱設施的啟、停頻率和運行 時間，并達到降低建筑能耗的目的。
同濟大學
2021-04-11
鋰離子電池電極材料
鋰離子電池負極材料主要包括天然石墨、人造石墨、焦碳和碳纖維等。作為電極材 料的活性物質，對碳材料的要求有許多方面：如放電比容量、顆粒大小和比表面積、電 極極化性能、充放電穩定性等。目前國內外有許多研究單位在探索新的制備工藝來改善 電極性能。 采用常壓干燥技術，成功地制備了碳氣凝膠材料，通過控制制備條件，實現了碳氣 凝膠材料微結構人為裁剪與控制。這些新型儲能器件具有重量輕、體能密度高、無污染 等優點，是新一代綠色能源材料。多孔碳電極用于鋰電池將優于枝晶鋰電池，傳統的電 極充電時枝晶會在陰極上成核，當枝晶越過電極跨度時將造成短路，從而限制了充電次 數。用多孔碳做電極時，鋰離子嵌在石墨結構中，防止了鋰金屬的沉積和枝晶的形成， 而豐富的孔洞可提高電極與電池溶液的接觸面積。碳氣凝膠是由間苯二酚和甲醛在堿性 催化劑作用下，通過溶膠-凝膠和炭化工藝制備而成的。通過控制水和催化劑的用量， 可以控制其孔洞結構和密度，它的干燥過程也正由管來的超臨界干燥向常壓干燥發展， 以便降低氣制備成本，改善其性能，使其得到更廣泛的應用。碳氣凝膠也可能成為電池 材料的理想選擇。
同濟大學
2021-04-11
新型稀土磁性蓄冷材料
磁性蓄冷材料是在90年代初被發現的。這些材料用于制冷機中后，使得商用制冷機的溫度可達2K，效率有了突破性提高（以往這種制冷機中使用的蓄冷材料只有鉛，但是因為鉛的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，商用制冷機的最低制冷溫度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特點在于不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料。 Er-Ni系列磁性蓄冷材料的指標： 比熱容峰值：5K~20K； 在10K以下的比熱容峰值為0.35~0.81J/cm3.K； 4K到20K的比熱容積分∫CdT是5.5J/cm3 新型稀土磁性蓄冷材料已經用于小型回熱式低溫氣體制冷機產品中。這種制冷機的制冷溫度在4.2K～20K，一般用于醫用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導發電機中冷卻其大型超導磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID)、射頻天文望遠鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，并用于低溫冷疑高真空泵中等等。使用了這種新型稀土磁性蓄冷材料替代傳統蓄冷材料以后，可以使醫用核磁共振成象儀等不用灌注液氦，每年僅每臺醫用核磁共振成象儀就可以節約16萬人民幣。
北京科技大學
2021-04-11
新型稀土磁性蓄冷材料
新型稀土磁性蓄冷材料是一種高熵密度磁性材料(high entropy magnetic materials)，高熵密度磁性材料這一概念是磁性材料用于制冷工程時提出的。它的特點是材料的磁熵發生變化時會出現大的吸熱與放熱效應，可以應用于制冷技術中。利用磁性材料在經歷磁相變時發生的磁熵變化，可以將高熵密度磁性材料作為磁蓄冷材料(magnetic regenerator material)，用于小型回熱式低溫氣體制冷機中。 這種制冷機的制冷溫度在4.2K～20K，一般用在高技術領域，例如可用于醫用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導發電機中冷卻其大型超導磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID）、射頻天文望遠鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，也可以用于低溫冷疑高真空泵中等等。以往這種制冷機中使用的蓄冷材料只有鉛。由于鉛的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，制冷溫度難以低于8K。要得到低于8K的制冷溫度，只得附加效率極低的J-T回路。為了提高低溫制冷機的制冷效率，在過去的幾十年中，人們都在努力尋找在20K以下具有高比熱容的材料。具有實用價值的Er—Ni系列磁性蓄冷材料是在90年代初被發現的。這些材料用于制冷機中后，使制冷機的效率有了突破性提高。 磁性蓄冷材料的最大特點是不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料，就可大大提高制冷機效果。因此磁蓄冷材料正在取代原來的蓄冷材料金屬鉛。而且由于磁性蓄冷材料的出現，推動了低溫制冷機的發展。現在，不用灌液氦，用制冷機帶動的醫用核磁共振成象儀和超導磁體已經商品化。在這些新設備中，都必須使用磁蓄冷材料。
北京科技大學
2021-04-11