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耐高溫腈基聚合物的分子構(gòu)建與先進(jìn)功能材料
該成果通過(guò)分子設(shè)計(jì)構(gòu)建了一系列芳腈基聚合物，發(fā)明了熒光性、磁性、導(dǎo)電/介電性的芳腈基聚合物與先進(jìn)功能材料，獲得了中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利25項(xiàng)。突破了合成控制、產(chǎn)品純化、環(huán)保處理與規(guī)模裝備等關(guān)鍵技術(shù)，形成了1000噸級(jí)聚芳醚腈產(chǎn)業(yè)化合成成果及其系列先進(jìn)復(fù)合材料、薄膜、纖維應(yīng)用技術(shù)；獲得了500噸級(jí)的鄰苯二甲腈樹(shù)脂合成裝備及耐高溫先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)。取得的大部分發(fā)明成果近三年共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)10億元，取代了部分相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。
電子科技大學(xué)
2021-04-14
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光聚合超高分子量聚丙烯酸及其在固沙和干旱地區(qū)植樹(shù)中的應(yīng)用
在完成產(chǎn)品小試驗(yàn)證后，利用小試產(chǎn)品進(jìn)行了小面積的固沙試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室沙模的抗壓和抗剪切試驗(yàn)。結(jié)果表明AA和AM的共聚物固沙效果要優(yōu)于PAA的均聚物。而且當(dāng)分子量大于1500萬(wàn)時(shí)，分子量對(duì)沙模抗剪切和抗壓強(qiáng)度的影響不顯著，而固沙劑溶液的粘度隨聚合物分子量的增加而顯著增加。在滿(mǎn)足固沙性能要求的前提下，確定以單體聚合濃度為7%進(jìn)行產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)，工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)考核了連續(xù)三批次，共生產(chǎn)六噸產(chǎn)品。 技術(shù)指標(biāo)：聚合反應(yīng)的工藝流程為配料（按配方將單體、引發(fā)劑和溶劑混合）、充氮脫氣30分鐘、加料（將反應(yīng)液加入到各個(gè)反應(yīng)器中）和聚合。實(shí)際聚合中的液層厚度約為250mm,。工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)線(xiàn)的轉(zhuǎn)化率大于98.5%，與小試設(shè)備的結(jié)果相似。應(yīng)用范圍：甘肅治沙研究所民勤治沙站實(shí)驗(yàn)林的梭梭面臨著退化的危險(xiǎn)，造成梭梭林退化的主要原因有兩個(gè)，一是梭梭根部的沙粒由于長(zhǎng)期的移動(dòng)，使得梭梭較發(fā)達(dá)的根系逐漸裸露出來(lái)，失去支撐作用，在較大的風(fēng)沙作用下容易被吹得連根拔起，；二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能，所以保護(hù)梭梭的根部和盡可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途徑。鑒于這種情況，將多功能保水劑，固沙劑和疏水劑組合起來(lái)，在梭梭周?chē)龀梢粋€(gè)雨水集流面，一方面保護(hù)梭梭根部，一方面集流沙漠里少量的雨水，減少地下水的蒸發(fā)，創(chuàng)造梭梭生長(zhǎng)所需的條件。
北京化工大學(xué)
2021-02-01
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PbTe基熱電材料
PbTe材料體系作為p型熱電材料有著優(yōu)異的性能，不但呈現(xiàn)出較高的熱電優(yōu)值ZT=2.3@923K（Energy Environ. Sci., 2015, 8, 2056），并且在室溫到900K的溫度范圍擁有較高的平均熱電優(yōu)值ZTave=1.56，因而其理論發(fā)電效率可達(dá)20.7%（Nat. Commun. 2014, 5, 4515）。這兩篇論文從不同的方法和機(jī)制出發(fā)，在n型PbTe研究上實(shí)現(xiàn)了重大突破，極大地平衡了n型PbTe相較于p型材料性能的劣勢(shì)。 第一篇論文中，該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)：通過(guò)InSb的復(fù)合及實(shí)驗(yàn)條件的控制，有效地在PbTe基體材料中引入多相納米結(jié)構(gòu)，可同時(shí)優(yōu)化該材料體系的熱、電輸運(yùn)性能。一方面，納米相和基體之間的能量勢(shì)壘（勢(shì)阱）可以通過(guò)能量過(guò)濾效應(yīng)提高Seebeck系數(shù)，進(jìn)而增強(qiáng)功率因子；另一方面，多重納米相的引入增強(qiáng)了界面處的聲子散射可降低晶格熱導(dǎo)率。最終，在n型PbTe-4％InSb復(fù)合材料中，獲得極高的熱電優(yōu)值ZT=1.83（773 K），是目前n型PbTe材料體系中的最高值。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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鋁基復(fù)合材料
金屬基復(fù)合材料問(wèn)世不足三年，但由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有高比強(qiáng)、高比剛及高耐磨性等優(yōu)良性能，在國(guó)外已廣泛用于航空、航天、汽車(chē)、軍工等領(lǐng)域。我校于80年代開(kāi)始進(jìn)行鋁基復(fù)合材料的制備、性能及應(yīng)用研究，已獲得許多重要成果，現(xiàn)已可用穩(wěn)定工藝制備管材、棒材及形狀較為復(fù)雜的零部件，如汽車(chē)連桿、汽缸套、油田抽油機(jī)缸套、汽車(chē)摩擦片、皮帶輪等機(jī)器構(gòu)件，還可用于開(kāi)發(fā)各
西安交通大學(xué)
2021-01-12
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水泥基自修復(fù)材料
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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分子基光催化產(chǎn)氫器件多相化
在利用太陽(yáng)能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進(jìn)展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個(gè)光敏中心多個(gè)催化中心產(chǎn)氫器件構(gòu)筑的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其植入到金屬有機(jī)框架材料中，模擬自然界酶催化環(huán)境中質(zhì)子和電子的傳輸與轉(zhuǎn)移，在有效規(guī)避分子基催化劑穩(wěn)定性差的同時(shí)，極大地提高了光催化產(chǎn)氫性能，為人工模擬光催化劑的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽(yáng)能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為清潔的化學(xué)能，解決人類(lèi)社會(huì)面臨的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的理想途徑。在早期，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了空間上相互獨(dú)立、功能上相互等價(jià)，集合8個(gè)光敏金屬有機(jī)釕中心和6個(gè)催化Pd2+中心于一體的金屬-有機(jī)分子籠產(chǎn)氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內(nèi)構(gòu)筑出多個(gè)相互獨(dú)立的能量傳遞和電子轉(zhuǎn)移通道，獲得了高達(dá)380 μmol h-1的初始產(chǎn)氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機(jī)分子籠提高了分子基催化劑的產(chǎn)氫性能，但光照條件下的穩(wěn)定性仍然是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的決定因素。 最近，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)又基于配位組裝策略實(shí)現(xiàn)了Au25(SG)18納米簇在金屬有機(jī)ZIF-8主體框架內(nèi)部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內(nèi)，進(jìn)一步將ZIF-8轉(zhuǎn)化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。
中山大學(xué)
2021-04-13
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碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料
碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、韌性高，能夠廣泛用于能源、交通、化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，比如摩擦制動(dòng)材料、耐化學(xué)腐蝕葉片等。
東南大學(xué)
2025-02-08
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磷酸鎂基快速修補(bǔ)材料
本技術(shù)開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的磷酸鎂基快速修補(bǔ)材料。通過(guò)使用分子模擬技術(shù)，聯(lián)合數(shù)學(xué)模型的建立，能夠指導(dǎo)高耐水性快速修補(bǔ)材料的合成。
青島理工大學(xué)
2021-04-22
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新型硼基鋰電負(fù)極材料
首先設(shè)計(jì)合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電的 Fe 主體網(wǎng)絡(luò)，該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學(xué)性質(zhì)， 1400 次循環(huán)后基于 B 計(jì)算的容量可達(dá) 10700 mA h/g 。高導(dǎo)電的 Fe 基質(zhì)和高分散的一維硼鏈結(jié)構(gòu)首先激活了部分 B 的儲(chǔ)鋰潛能，并且在循環(huán)反應(yīng)過(guò)程中 Fe 基質(zhì)不斷將硼鏈分散成單原子，從而實(shí)現(xiàn)了更高效的儲(chǔ)能。然而，由于間隙化合物中 B 的質(zhì)量含量過(guò)低，材料整體容量不符合實(shí)際需求。研究者隨后通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發(fā)生該反應(yīng)的逆反應(yīng)發(fā)生僅需克服 489 kJ/mol ，遠(yuǎn)小于可逆負(fù)極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學(xué)
2021-04-11
金屬基復(fù)合材料（MMCS）
金屬基復(fù)合材料是近幾年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種高技術(shù)的新型工程材料，它具有高的比剛度，比強(qiáng)度，優(yōu)良的高溫性能，低的熱膨脹系數(shù)以及良好的耐磨、減摩性。由于其優(yōu)良的加工、成型性能，明顯的性能價(jià)格比之優(yōu)勢(shì)，在世界許多國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、日本以及印度、巴西等對(duì)它的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)正多層次大面積的展開(kāi)。金屬基復(fù)合材料的成功應(yīng)用首先是在航空、航天領(lǐng)域，如美國(guó)宇航局（NASA
西安交通大學(xué)
2021-01-12