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"該成果獲2018年度高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎（科學(xué)技術(shù)）自然科學(xué)類一等獎，系統(tǒng)研究了磁性納米材料的控制制備及表面修飾，研究成果發(fā)表在Coll. Surf. A與Nanoscale Res. Lett.，共計被SCI正面他引260篇次。研制出10L納米g-Fe2O3弛豫率國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW（E）130387），教育部組織的科技成果鑒定認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)填補了國內(nèi)外空白，對磁共振成像造影劑研制、生產(chǎn)及臨床應(yīng)用具有重要意義。提出了一種交變磁場誘導(dǎo)磁性納米顆粒組裝的新機制，制備得到具有各向異性磁熱效應(yīng)的水凝膠，結(jié)果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等專業(yè)期刊上，被同行認(rèn)為“交變磁場組裝磁性納米顆粒是過去十幾年來除了靜磁場控制組裝以外首次提出的新的組裝方式和機制”，“首次制備具有各向異性磁熱效應(yīng)的磁性水凝膠”，“在未來的臨床熱療中具有重要應(yīng)用前景”。

該技術(shù)制備的生物組織材料是一種以豬主動脈血管為基體,以氧化海藻酸鈉為交聯(lián)劑制備的人工器官用生物組織材料。

超高韌性混凝土（UHTCC） 硬化后具有顯著的應(yīng)變硬化特征，在拉伸荷載作用下可產(chǎn)生多條細(xì)密裂縫，極限裂縫寬度小于0.1mm，極限拉應(yīng)變可穩(wěn)定地達到3％以上。該材料的極限拉應(yīng)變是混凝土拉應(yīng)變 (0.01%)的300倍以上，鋼筋屈服應(yīng)變 (0.15%) 的20倍以上。采用UHTCC永久性模板-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計方法，在模板設(shè)計過程中，使用模板的連接件和面板來分散混凝土主體結(jié)構(gòu)上的裂縫，借助UHTCC材料的裂縫無害化分散能力將混凝土結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的裂縫分散成寬度小于0.1mm的無害裂縫，通過這樣的方法可以有效控制大體積混凝土表面的裂縫，從而提升其耐久性

本發(fā)明公開了一種多孔粘土材料的制備方法。該方法的過程是:首先將脫水干燥后的廢棄有機膨潤土與共表面活性劑混合反應(yīng);再加入中性無機前驅(qū)體進行攪拌反應(yīng);然后固液分離;固體部分經(jīng)焙燒去除表面活性劑和吸附的有機物染物,即得到所要求的多孔粘土異構(gòu)材料。無須常規(guī)合成方法中的陽離子表面活性劑與粘土反應(yīng)步驟,且無須額外添加陽離子表面活性劑。該方法制備的多孔粘土異構(gòu)材料符合常規(guī)方法制備的同類材料的特點,比表面積大,孔分布均勻,孔徑介于微孔和中孔之間,空隙有序度高。由于該材料采用成本極低的廢棄物為原料,且無須添加陽離子表面活性劑,因而大大降低合成成本,簡化制備步驟。

研制出了多個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應(yīng)強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術(shù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機、無線充電系統(tǒng)、新能源汽車等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構(gòu)件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構(gòu)件涂層，非晶度90[[%]]以上，孔隙率低于1[[%]]，平均硬度達976HV，內(nèi)聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術(shù)進一步改善其力學(xué)性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構(gòu)件的在線修復(fù)；（3）鐵基非晶合金化學(xué)性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復(fù)利用性，同時良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應(yīng)用價值。

研制出了多個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應(yīng)強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術(shù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機、無線充電系統(tǒng)、新能源汽車等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構(gòu)件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構(gòu)件涂層，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度達976HV，內(nèi)聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術(shù)進一步改善其力學(xué)性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構(gòu)件的在線修復(fù)；（3）鐵基非晶合金化學(xué)性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復(fù)利用性，同時良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應(yīng)用價值。

研究團隊以釔鋁石榴石體系（YAG:Ce3+黃色熒光材料）和氮化物體系（CaAlSiN3:Eu2+紅色熒光材料）為研究對象，率先開發(fā)出高導(dǎo)熱YAG:Ce3+基復(fù)相黃色熒光陶瓷，其在50W?mm-2的高光通量密度藍光激光激發(fā)下，仍能保持優(yōu)異的可靠性，該產(chǎn)品已與企業(yè)合作開發(fā)出汽車前照大燈。為了獲得高顯色指數(shù)的激光白光，通過考察晶粒擇優(yōu)取向、燒結(jié)助劑和組合燒結(jié)工藝等對材料致密化、微觀結(jié)構(gòu)的影響，首次制備得到致密的CaAlSiN3:Eu2+紅色熒光陶瓷。

本項目將提供一款高品質(zhì)的非晶 ZnTiSnO 微型半導(dǎo)體氣體傳感器，為一種具有納米材料特征的薄膜型氣體傳感器，用于可燃性氣體（特別是乙醇）的檢測。該半導(dǎo)體氣體傳感器具有下述優(yōu)點：靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、抗干擾性強、可室溫工作、易于微型化、與微電子系統(tǒng)兼容，而且制作工藝簡單、組裝成本低、價格低廉。 （1）半導(dǎo)體氣體傳感器件的核心材料為氣敏層，即非晶ZnTiSnO 薄膜，該材料質(zhì)量如何直接決定了器件的性能。通過前期預(yù)研究，我們設(shè)計并合成了具有表面微納結(jié)構(gòu)的絨面 a-ZnTiSnO 薄膜，如何進一步優(yōu)化工藝參數(shù)，更加提升 a-ZnTiSnO 薄膜高質(zhì)量，實現(xiàn)精確可控生長，依然是本項目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)。 （2）氣體傳感器的實用性在于器件參數(shù)的確立，因而，通過系統(tǒng)研究，建立非晶 ZnTiSnO 氣體傳感器各氣敏性能與氣體參數(shù)之間的定量關(guān)系曲線，特別是室溫工作條件下的定量關(guān)系，是本項目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)。 （3）為使氣體傳感器獲得廣泛應(yīng)用，器件良好的穩(wěn)定性至關(guān)重要。通過工藝優(yōu)化、器件設(shè)計和封裝保護等措施，實現(xiàn)非晶ZnTiSnO 氣體傳感器的高穩(wěn)定性和抗干擾性，使器件具有長的使用壽命，也是本項目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)。制備出高質(zhì)量非晶 ZnTiSnO 薄膜，具有均勻且均一的表面微納結(jié)構(gòu)，絨度大于35%；薄膜與襯底附著力大于 21N。非晶 ZnTiSnO氣體傳感器性能指標(biāo)：氣敏層尺寸 10~300μm，易于集成化；對可燃性氣體有高選擇性，其中對乙醇的敏感度最高；室溫工作條件下，對 100ppm 乙醇的響應(yīng)度不低于 30；響應(yīng)時間小于 1.8s，恢復(fù)時間小于 1.5s；穩(wěn)定性好，有效使用壽命不低于3 年。 理論與實驗相結(jié)合，揭示出 a-ZnTiSnO 氣體傳感器室溫氣敏性能和穩(wěn)定性機理，建立理論模型，闡明器件的耐候性規(guī)律。研制出具有實用價值的高品質(zhì) a-ZnTiSnO 半導(dǎo)體氣體傳感器，建立一套非晶 ZnTiSnO 材料生長和器件制備的完整工藝，關(guān)鍵技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 應(yīng)用范圍：  納米氧化銅產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各類抗菌、抗紫外線、空氣凈化產(chǎn)品中，如抗菌保鮮膜、抗菌塑料、抗菌纖維、抗菌整理液、抗菌陶瓷、抗菌地板、抗菌紡織品、防嗮化妝品、室內(nèi)甲醛治理等產(chǎn)品中。 納米CuO應(yīng)用前景 催化劑：主要用于國防領(lǐng)域，作為復(fù)合固體推進劑的重要成分，用來調(diào)節(jié)推進劑燃耗性能。 傳感器：納米氧化銅對外界環(huán)境的溫度，光，濕氣等十分敏感，并且可以提高傳感器的響應(yīng)速度，靈敏度和選擇性。 在超導(dǎo)，陶瓷，電極活性材料等領(lǐng)域作為一種重要的無機材料有廣泛的應(yīng)用。 用作玻璃，瓷器的著色劑，光學(xué)玻璃磨光劑，有機合成的催化劑，油類的脫硫劑，氫化劑。 用于制造人造寶石及其它銅氧化物，用于人造絲的制造，以及氣體分析和測定有機化合物等。 用于飼料中，提高銅的表觀消化率。 用于抗菌劑，納米氧化銅具有清潔，高效，能耗低，污染小，被廣泛用于醫(yī)藥，紡織等領(lǐng)域。 用于粒子助力制冷器節(jié)能，提高熱傳遞效率。 降低冷凍機油的粘度。 提高煙氣脫硝性能。 應(yīng)用范圍： 橡膠工業(yè)中硫化活性劑，石油化工行業(yè)催化及添加劑，是汽車輪胎、飛機輪胎、工業(yè)電纜行業(yè)材料以及氧化鋅陶瓷； 涂料油漆、透明橡膠、乳膠和塑料行業(yè)用，可增加產(chǎn)品強度和致密性、粘合性、光潔度； 抗菌抑菌和除臭材料、醫(yī)藥衛(wèi)生用殺菌材料、玻璃陶瓷殺菌自潔材料、醫(yī)藥行業(yè)殺菌敷料； 電子工業(yè)和儀表工業(yè)、制造電器件、無線電、無線熒光燈、圖像記錄儀、變阻儀、熒光體； 軍事工業(yè)：紅外吸收材料。   五、納米氧化鋅分散液 項目 Item 標(biāo)準(zhǔn) Standard 氧化鋅(W/%) ZnO 4% 外觀 Exterior 乳白略顯黃色易流動液體 Milky white slightly yellow liquid PH 7.2   分散液氧化鋅含量可以根據(jù)需要在30%以下定制

地聚合物(Geopolymer)是一種以無機SiO4、AlO4四面體為主要組成，結(jié)構(gòu)上具有空間三維網(wǎng)狀鍵接結(jié)構(gòu)的新型無機硅鋁膠凝材料。/line原材料（高嶺土、堿性激發(fā)劑溶液、硅鋁質(zhì)材料）來源廣泛，室溫條件下養(yǎng)護，生產(chǎn)能耗低，CO2排放量低。/line快硬、早強，且長期強度高；低收縮；高抗?jié)B；耐高溫、防火性能好；對重金屬離子的固封效率高；具有非常優(yōu)異的耐久性能/line高抗?jié)B/line耐高溫、防火性能好，可抵抗1000~1200℃高溫的熾烤而不損壞，導(dǎo)熱系數(shù)為0.24～0.38W/m?K/line對重金屬離子的固封效率高，對Pb、Cr、Cu、Zn、As、Hg和Cd等重金屬離子的固封效率在95%以上/line具有優(yōu)異的耐久性能，與同強度等級硅酸鹽水泥的抗酸、硫酸鹽和氯鹽侵蝕能力相比，壽命可提高一個數(shù)量級。

"近年來，鋰離子電池在智能電網(wǎng)、航空航天和軍事儲能等高能耗新能源領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴展，現(xiàn)有商用正極材料體系（包括層狀結(jié)構(gòu)的鎳鈷錳酸鋰、尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰）的實際比容量已經(jīng)接近各自的理論極限值，無法滿足日益增長的能量密度需求。富鋰錳基正極材料不僅具有高的比容量（250 mA h/g）和能量密度（1000 Wh/kg），而且其較低的鈷和鎳含量能夠有效降低電池的成本。 本項目主要通過構(gòu)筑缺陷來增強富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性能，實現(xiàn)高的首圈庫倫效率、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，提升富鋰錳基正極材料整體性能，為其商業(yè)化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 "