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首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現了石墨烯纖維的連續制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、技術分析 本成果具有創新性、先進性。從高校的原創科學到原創技術，再到工程化推進，且已實現量產的技術成果。 成果第一完成人帶領科研與產業兩支隊伍，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，在單層氧化石墨烯及其宏觀組裝材料的產學研協同發展方面開展科學研究、技術轉化與產業化攻堅，獲得的成果如下： 發現了氧化石墨烯纖維在溶劑作用下精確可逆融合與分裂現象，揭示了二維大分子的獨特界面效應，打破纖維越粗越弱的Griffith定律，為未來粗且強的高性能纖維制備提供了新的理論依據，成果發表在Science雜志上；(2)發現氧化石墨烯的層狀和手性液晶新相態，為石墨烯宏觀有序組裝材料提供了理論基石；(3)首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現了石墨烯纖維的連續制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑；(4)建立了較系統的液固相轉變組裝方法學，制備出“世界最輕固體”石墨烯超輕氣凝膠，突破固體表觀密度極限；解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的難題，獲得了高導熱超柔性石墨烯導熱膜。 發明的新型石墨烯纖維，得到了Nature在線新聞（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等雜志期刊的高度評價：“石墨烯物理性能優異，但要駕馭這些性能，必須找到能將優異性能納米級粒子轉化為宏觀材料的方法。來自中國杭州浙江大學的許震和高超正好實現了這一目標”等。石墨烯纖維打結圖與美國奮進號、俄羅斯聯盟號飛船等一起入選了Nature 2011年度最具影響力圖像，入選理由為:“這一400微米石墨烯結由中國浙江大學許震和高超制備，顯示了納米尺度精巧的結構控制。許和高將氧化石墨烯液晶紡制成米級柔性纖維并轉化成石墨烯紗線”。成果第一完成人“因石墨烯纖維的基礎研究工作”，獲得首屆錢寶鈞纖維材料青年學者獎。 獲得的多維度多功能石墨烯宏觀組裝材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮點評價或撰文評價：“浙江大學高超團隊用非模板法獲得了導電、彈性并且密度低于空氣的固體泡沫材料”，“浙江大學高超教授及同事報道了具有超高導熱且超柔性特性的石墨烯材料。這樣的設計理念和實驗策略能夠拓展至其他二維納米材料中，使得很多大面積多功能的二維材料能夠應用到現實世界的柔性器件中，從航空航天到智能手機，不一而足”等。超輕石墨烯氣凝膠獲得了 “世界最輕固體”吉尼斯世界紀錄，入選了“2013中國十大科技進展新聞”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等國際知名期刊發表學術論文240余篇，連續四年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。授權中國發明專利百余件、國際專利8件。承擔國家自然基金委重大、重點、杰青項目及軍科委、科工局等項目10多項，項目總經費近億元。

本發明提供了一種石墨烯快速剝離的方法；該方法包括 S1 利用化學氣相沉積法在鎳片上生長石墨烯；其中生長溫度為 750℃～1000℃，生長時間為 10～30 分鐘，生長時通入氣體為甲烷 10～80sccm和氫氣 5～10sccm 并保持生長氣壓為常壓；S2 將所述附著有石墨烯的鎳片浸泡在氯化鐵溶液中，經過電化學腐蝕后獲得剝離后的石墨烯。本發明可以在幾十秒到幾十分鐘內把石墨烯無破損地從基底鎳片上剝離下來。這為石墨烯的基礎研究和應用提供一種快速的新途徑。本發明操作簡單，可以快速的把石墨烯轉移到任何基片上；

本發明公開了一種具有良好分散性的改性石墨烯，以及制備這 種改性石墨烯的方法。通過非共價鍵的作用，在石墨烯表面修飾高分 子材料，使其具有良好的分散性。這種改性石墨烯的具體制備方法為： 在芳香族小分子上接枝咪唑類化合物，通過咪唑引發環氧開環聚合或 與末端帶有鹵素基團的長鏈高分子直接反應，得到末端為芳香基團的 長鏈芳香族化合物，并在分散有氧化石墨烯且具有還原性的溶劑中， 通過一步法在還原氧化石墨烯的同時將其以非共價鍵的形式

針對便攜產品SoC等復雜負載工作狀態對電源管理功率集成需求，借助數字輔助功率集成技術，在以模擬為主基調的功率集成理念的基礎上增加了數字輔助的模塊，可實現多路DC-DC、LDO輸出，為SoC不同電壓域供電，并且可實現電壓動態調節（DVS）或自適應電壓調節（AVS）功能，同時借助先進能量管理技術，可有效地提升個人移動終端、便攜產品中SoC的電源管理性能、降低整個系統的功耗、延長便攜產品的續航時間。高效電源管理技術還可形成SoC+PMU單片集成電路。 高效電源管理PMU的主要指標為： ？ 多路DC-DC與多路LDO單芯片集成； ？ 開關頻率 > 2MHz； ？ 輸入電壓2.6-4.2V； ？ DC-DC輸出電壓或1.5~3.3V步進可調或0.7-1.8V之間連續可調； ？ DC-DC最高轉換效率可達95%。

一種高效保溫隔熱材料 SiO2 納米多孔氣凝膠，美國已將類似的材料用于航天飛機。 這種性能優異的新型保溫隔熱隔聲材料，其纖細的多孔網絡結構使之具有極低的固態熱 傳導以及氣態熱傳導。在常溫常壓下熱導率可低達 0.02W/（m?K），是當前熱導率最低的 固態材料。它不僅根據熱導率推算，一塊不到一寸厚的 SiO2納米多孔氣凝膠，相等于二 十至三十塊普通玻璃或 15cm 厚度的混凝土墻體的隔熱功能。鑒于目前建筑材料的隔熱 性能差,僅上海的建筑能耗占總能耗的 25.4%，因此有關專家呼吁應大力推廣各類保溫隔 熱輕質材料，SiO2納米多孔氣凝膠以其優異的保溫隔聲性能有望成為一種環保型高效保 溫隔聲輕質建材。另外 SiO2納米多孔氣凝膠還具有透光性，可以有效地透過可見光，同 時可以高效地阻隔紅外輻射，因此，用于建筑物可以很好地兼顧采光和節能。

成果簡介：高效低成本VOCs回收系統主要用于石油化工等領域的有機氣體資源化回收治理。該系統分別采用了渦輪膨脹制冷技術和微通道深冷換熱技術。渦輪膨脹制冷技術制冷溫度低且效率高；微通道深冷技術能夠顯著提高換熱效率，在壓力僅降升高2~3倍的情況下，將Nu數提高6~8倍，回收率可達到99%以上，排放低于120mg/m3，同時可以降低系統能耗30%以上。與傳統的回

飛輪儲能技術是一種新興的電能存儲技術，它與超導儲能技術、燃料電池技術等一樣，都是近年來出現的有很大發展前景的儲能技術。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 飛輪儲能技術是一種新興的電能存儲技術，它與超導儲能技術、燃料電池技術等一樣，都是近年來出現的有很大發展前景的儲能技術。雖然目前化學電池儲能技術已經發展得非常成熟，但是，化學電池儲能技術存在著諸如充放電次數的限制、對環境的污染嚴重以及對工作溫度要求高等問題。這樣就使新興的儲能技術越來越受到人們的重視。尤其是飛輪儲能技術，已經開始越來越廣泛地應用于國內外的許多行業中。

1 成果簡介潮流發電技術是利用適當的能量轉換裝置，將由海洋或河流水面的自然升降造成的水流動能，或者因為太陽能輸入不均而形成海水流動所致的動能轉化為電能的技術。潮流發電屬于一種新型的清潔、可再生能源利用方式。 潮流發電的主要發電裝置位于洋面或河面以下，基本不占用或占用極少陸地面積，且沒有類似風力發電機的噪聲，是一種被人們普遍看好的新能源。而且， 潮流發電不需要建設大壩或堤堰，是借自然的流動直接通過水輪機獲取能量。所以潮流發電涉及的工程投資很少，裝置相對簡單，可以在交通欠發達的山村、漁村及海島建設獨立的電源系統，能夠有效解決當地人民的生產和生活用電、降低電力成本。 清華大學在水能和海洋能的工程利用方面進行了長期研究；研究了適合潮流發電的水輪機轉輪及葉片翼型，獲得了多項發明專利；利用先進的 CFD 技術模擬發電裝置的各種運行工況，并優化了水能轉化機構。目前單機的發電功率為 1.5~10kW，效率達到國際領先水平。2 應用說明潮流發電技術主要用于建設孤立電源系統，或在獲得特殊許可情況下向電網供電。在進行發電廠站選址設計時，需開展充分調研，獲取必要的信息，如海洋或河流的水文數據（如常年的水流速度、水位、含沙量等）、對電能質量及容量的需求、儲能方式等。 潮流發電技術不涉及建設移民，工程量小，發電裝置的安裝簡單、便利，基本上不抬高洋面或河面，對生態環境沒有影響。因此，潮流發電技術除了適用于能源相對缺乏的我國東部和東南沿海地區以開發豐富的海洋能外，尤其適合在偏遠山區、西藏等生態脆弱的地區開發內陸河流的水能，滿足社會發展和人們生活的需要。3 應用范圍潮流發電技術一般適用于開發非集中的河流水能和海洋能，因而發電機組的單機容量一般小于 10kW（尤其在海洋環境中）。如果在內陸河流上開發電能，配置相應的變速裝置后可達到數百 kW。潮流發電技術最佳的應用流速為 2.5~6 m/s。流速在 1.0~2.0 m/s 時，屬于技術可利用范圍，但隨著流速降低項目經濟性變差。

低聚半乳糖是由半乳糖基和葡萄糖基構成的聚合度為 2～6 的寡糖。低聚半乳糖具有甜度低、水分活度低，對酸、熱穩定等理化性質。低聚半乳糖還具有非致齲齒性、非消化性(具有類似膳食纖維的生理功能)、促進腸道雙岐桿菌增殖等功能。因此，低聚半乳糖作為一種功能性食品添加劑廣泛應用于乳制品、糖果、罐頭等食品。本項目提供一種利用 β-D-半乳糖苷酶與高濃度乳糖溶液反應得到高轉化率的低聚半乳糖的新技術。所得低聚半乳糖產品安全可靠，是一種很有市場潛力的功能性甜味劑