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一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯去除水中內分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內分泌干擾物的方法。本發明的內容是要解決現有去除水中內分泌干擾物的方法去除效率低，成本高，副產物多，吸附劑難回收和不能大規模去除特定有機污染物的問題。方法：一、將過硫酸鹽與預處理的水混合；二、調節反應pH值；三、制備負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯；四、投加負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯；五、采用外磁場分離負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯，即完成一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯去除水中內分泌干擾物的方法。使用本發明的方法去除水中內分泌干擾物的去除率可達85％～95％。本發明可以去除水中殘余內分泌干擾物。

據世界衛生組織統計，全世界每年死于細菌感染的人數已超過1700萬人。從歷次疾病流行的教訓中，人們清楚地認識到,有害細菌的傳播能通過各種途徑迅速蔓延。因此，這就迫切需要開發用于日常生活的抗菌材料解決憂關人們健康的難題，例如：各種衛生紙巾、擦拭紙、食品包裝材料、醫藥包裝、過濾、口罩或面罩、一次性醫療用品、包裝標簽等。然而,傳統的上述材料并不具備殺菌功能。行之有效的方法就是讓材料或紙張表面具有自然抑制或阻止病菌生長和傳播的能力。抗菌材料，其性能是破壞病菌

隨著人口的增加，國民經濟的發展，醫療衛生條件的改善，醫療衛生用品與器械的使用量每年成數倍的速度增加，達到數十億元的規模。例如，2003年歐洲僅醫用敷料市場即達到9億歐元，預計每年將有30％的增長率。而全球市場容量近千億人民幣，其中國內市場約50億元。然而絕大部分醫療衛生用品處于水平較低的狀況。每年國內都要使用近百萬付導尿管之類外用醫療器械，然而因為細菌、病毒等感染，引起病人各類并發癥，甚至危及生命。各類輸血、醫療衛生器械因病菌傳染、交叉感染常常成為主要導致疾  病的原因。又例如

半焦是利用低變質非煉焦煤低溫干餾所制得的固體產物，以其固定碳含量高（ >82% ）、電阻率高、化學活性高、灰分低（ <6% ）、低鋁、低硫（ <0.3% ）、低磷等特性，已逐步取代冶金焦而廣泛應用于電石、鐵合金、碳化硅等產品的生產。在半焦生產過程中，約有 10% 的半焦焦粉因粒度小，不符合生產工藝要求而未能加以利用。本項目 通過在半焦焦末中添加金屬、金屬化合物或非金屬及其化合物并進行中低溫熱處理，在比通常石墨化所必要的溫度更低時進行石墨化，并且因為金屬或非金屬粒子與碳原子的結合可同時實現功能化石墨粉的制備。可作為功能材料、添加劑、電極材料、貯氫材料等，廣泛應用于國防和民用領域，成為現代工業及高、新、尖技術發展必不可少的非金屬材料。

石墨電極在是冶金化工領域的大宗消耗材料，尤其是在鋼鐵冶金、鋁電解、鎂電解、多晶 硅、稀土冶金等高能耗產業，電極石墨的電阻率是影響產品能耗的關鍵因素之一，僅以鎂電解 為例，以目前最大的430kA金屬鎂電解槽來計算，陽極石墨電阻率每降低1Ωμ. m，將使每噸鎂 直流能耗下降375kWh，其節能效果十分明顯。目前我國電極石墨的電阻率一般在8-12Ωμ. m， 國外最先進指標為5Ωμ. m，我國的產品與國外相比差距較大，是造成冶金行業高能耗的原因之 一。本課題組開發了新型電極石墨制造工藝與配方，產品電阻率已經達到5.02Ωμ. m,與國際最 好水平相當，對促進節能降耗具有重要價值。 該技術主要是優化了新型石墨配方與制備工藝，大大降低石墨電阻率，同時提高了石墨電 極強度，經過表面處理的石墨電極，抗氧化強度提高了188倍，大大延長石墨電極高溫腐蝕條 件下的使用壽命。

一、 項目簡介石墨是典型的層狀結構材料，具有良好的導電性，潤滑性，化學穩定性。被廣泛用于冶金、電氣、機械等工業領域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，是一種二維晶體，是構建其他維數碳質材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠遠高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認為這種嚴格的二維晶體結構由于熱力學不穩定性而難以獨立穩定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實驗研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機械剝離法、化學氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學法、氧化石墨還原法等，其中機械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機性大；CVD方法和外延生長法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過在石墨表面引入含氧官能團，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術領域。二、 項目技術成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設備，過程中需要精確控制反應溫度且溫度高達98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長時間超聲，步驟繁瑣，產物的濃度較低，不適合大量生產。本項目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產時間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）該項目已經申請中國專利并于2013年獲得授權 （ZL201110414315.7），與該項目相關的工作也在國際期刊上進行了發表，但是仍有很多問題一直困擾商業化進程。我們實驗室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團，因此可以根據需求進行各種定向修飾，從而實現其親水、親油、高分散度、高電導率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業材料的性能，從而實現高回報率。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅體氧化石墨，再經后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對繁瑣， 耗時耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優化情況。前期投入100萬元，其中包括設備費40萬， 原料費10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達到每天生產1公斤石墨烯產品。六、 生產設備玻璃器皿，反應釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設備，電動攪拌器，旋轉蒸發儀，離心機等基本設施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產品，目前市場上以克為單價銷售，價格在500元左右。以每日1公斤生產量計算，每天銷售額會達到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業大學負責產品研發升級，企業一方負責生產與銷售。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）項目聯系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： [email protected]

以石墨烯為模板的少層石墨雙炔薄膜的液相范德華外延生長法。以原子級平整的二維石墨烯為基底，采用極低的單體濃度（0.04 mM），在室溫下進行偶聯反應，通過溶液相范德華外延的方法，成功制備得到了大面積均勻連續的高質量、少層石墨雙炔薄膜，高分辨透射電鏡和光譜表征證實了其高質量單晶結構。該石墨雙炔薄膜為ABC堆垛的三層結構，電子衍射顯示石墨雙炔/石墨烯薄膜具有兩套單晶衍射點，分別對應于石墨雙炔和石墨烯的單晶衍射圖案，結果表明生長在石墨烯上的石墨雙炔與下層石墨烯的晶格取向夾角為14°。

南方科技大學材料科學與工程系講席教授王湘麟課題組在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲鋰、CSPbBr3量子點鐵電性質研究等取得重要進展。相關論文發表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。發展高效穩定的非鉑基電催化劑對質子交換膜電池等清潔能源轉換裝置的大規模應用具有關鍵作用。王湘麟團隊基于結構明確的納米石墨烯，合成了單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑，其催化活性接近商業Pt/C，并具有高循環穩定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黃祥構建了理論計算模型并模擬電催化反應過程。在鋰電池電極材料方面，王湘麟團隊與臺灣大學高分子科學與工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)團隊合作，基于C60衍生物開發高性能的儲鋰材料，研究論文發表于ACS Nano。王湘麟團隊與吉林大學化學學院袁宏明教授合作，首次發現全無機鹵化物鈣鈦礦CsPbBr3量子點具有出色的鐵電性，研究論文發表于《美國化學會志》。

成果內容：用仿細胞膜結構聚合物涂覆改性生物材料及器件可得到優異的血液相容性及組織相容性。研發的仿生涂層構建技術可簡便地用于多種醫療管路、導管及器械表面改性，顯著降低蛋白質吸附達90%、細菌粘附99%、凝血及補體激活均減少80%以上。相關研究連續獲得6項國家自然科學基金項目資助；獲授權發明專利20項；關鍵技術通過陜西省技術成果鑒定，發明的仿細胞膜結構聚合物涂層的構建及調控技術國際領先。 成果用途： （1）仿細胞膜人工肺（高端產品）。血液蛋白質吸附減少90%，血小板粘附減少96%，凝血及補體激活均減少80%以上。抗血栓形成時間延長10倍。 （2）對血液透析器涂覆改性后可獲得具有仿細胞膜涂層的血液透析器。可以顯著降低對血液蛋白質吸附、血小板粘、凝血及補體激活等不良反應，從而大大降低病人在血液透析過程中出現瘙癢、頭暈、惡心、嘔吐、不寧腿綜合征等過敏性不適癥。 （3）將仿細胞膜結構聚合物涂層構建在導尿管、人造血管等管路內、外表面，可獲得高效抗菌、抗凝、潤滑等性能優異的醫用導管。 成果成熟度：中試產品階段（已解決關鍵技術，需要合作進行產業化攻關） 轉化方式：技術轉讓、合作開發 成果授權情況 專利號 專利名稱 專利狀態 ZL201110203771.7 利用RAFT聚合技術在材料表面構建仿細胞外層膜結構涂層的方法 授權 ZL201110205373.9 仿貽貝粘附蛋白和細胞膜結構共聚物及其制備方法和應用 授權 ZL200910219143.0 一種仿細胞外層膜結構修飾涂層制備的方法 授權 ZL201310469385.1 一種通過聚多巴胺涂層構建功能化表界面的方法 授權 ZL201510013872.6 含磷酰膽堿和聚乙二醇的功能聚合物及其抗污涂層的構建方法 授權 ZL201610120275.8 功能型仿細胞外層膜立體結構涂層的構建方法 授權 ZL201510014112.7 貽貝粘附和細胞膜抗污雙仿生多臂PEG及其制備方法 授權 ZL201910027531.2 一種仿生聚合物及制作耐久性雙仿生聚合物涂層的方法及應用 授權 202011156925.7 一種兩性離子聚合物與肝素復合涂層和制備方法及其應用 受理 202010000137.2 一種交聯穩定聚合物刷涂層的構建方法 受理