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東北大學(xué)智能制造綜合實驗平臺建設(shè)競爭性磋商

金屬鎂可以用于二次電池的負極材料，具有資源豐富、環(huán)境友好、理論體積容量高、鎂沉積/溶解過程不易形成枝晶等優(yōu)點，在大規(guī)模儲能體系中具有很大的應(yīng)用潛力。然而，由于二價鎂離子的電荷半徑比大、極化率高，導(dǎo)致其與常規(guī)儲鎂正極材料中的晶格陰離子之間發(fā)生強的靜電相互作用，阻礙Mg2+離子在正極活性材料中的嵌入和擴散動力學(xué)，導(dǎo)致充放電速度緩慢。因此，鎂二次電池非常欠缺高性能的正極材料，嚴重阻礙了該領(lǐng)域的研究發(fā)展與應(yīng)用。 近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、介觀化學(xué)教育部重點實驗室、江蘇省先進有機材料重點實驗室金鐘教授帶領(lǐng)的“清潔能源材料與器件機制”研究團隊研發(fā)了基于一種特殊的置換反應(yīng)機制、非化學(xué)計量比的立方相硒化銅，用于高倍率的鎂二次電池正極材料。以該硒化銅為正極、金屬鎂為負極組裝的鎂電池能夠在100 mA g-1下表現(xiàn)出222 mAh g-1的最大放電比容量，在1000 mA g-1大電流密度下放電比容量仍可達155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大電流密度下，電池循環(huán)500次之后，容量保持率約為84.3%。 該團隊通過簡單的一步溶劑熱法合成了一種高結(jié)晶度的非化學(xué)計量比的立方相Cu2-xSe納米片（圖1）。以Cu2-xSe為正極組裝鎂電池在100 mA g-1下循環(huán)25次后，放電比容量達到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放電比容量分別可保持為182、166和155 mAh g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能（圖2）。此外，該工作從正極和負極兩方面對電池經(jīng)歷較長的活化過程給予了一定的解釋（圖2f）。具體而言，隨著Mg2+的嵌入和脫出，Cu2-xSe電極材料的尺寸會逐漸減小，而適當減小活性材料的尺寸可以有效地縮短Mg2+的擴散路徑，便于活性材料與電解液充分接觸，從而使容量增加。對于Mg負極來說，電解液中具有腐蝕性的氯離子會腐蝕Mg負極表面的氧化物等鈍化層，從而使Mg負極表面暴露出更多具有活性的金屬鎂表面，從而利于容量的提升和穩(wěn)定。最后，通過非原位表征技術(shù)（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）對不同充/放電狀態(tài)的電極片進行詳細表征，實驗結(jié)果表明非計量比Cu2-xSe正極材料的儲鎂機制為一種特殊的鎂/銅離子置換反應(yīng)。該研究為基于可逆離子置換反應(yīng)機制的新型高性能多價離子電池電極材料的設(shè)計提供了新的思路。

本發(fā)明涉及一種同軸納米電纜的制備方法領(lǐng)域，具體為碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/外 層）同軸納米電纜的制備方法領(lǐng)域。本發(fā)明中碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/外層）同軸納米 電纜的制備方法如下：將硅油、硅脂或硅氧烷置于剛玉坩堝或剛玉舟內(nèi)，將剛玉坩堝或 剛玉舟放在耐高溫板上面，然后把耐高溫板推入高溫爐，排出爐內(nèi)氧氣，并以 6－15sccm 的速率通入惰性氣體保護，以 5－15℃/min 的速度將爐溫升到 1000－1100℃，保溫 1－ 5 小時后自然降到室溫。利用本發(fā)明所說的方法生成產(chǎn)物均為碳化硅/二氧化硅（內(nèi)芯/ 外層）同軸納米電纜，且長度比現(xiàn)有的方法制備的提高了 2 個量級，是迄今為止報道的 最長的納米電纜，且制備方法簡單，原料便宜易得，設(shè)備要求簡化，成本低，產(chǎn)率高。

本發(fā)明屬于無機／有機納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹 脂納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結(jié)合， 確保納米顆粒在復(fù)合材料中得到納米級分散；納米 SiO2表面經(jīng)過處理，使納米 SiO2與基 體樹脂硼酚醛樹脂之間形成了良好的界面，可以充分發(fā)揮出納米 SiO2、硼酚醛樹脂的優(yōu) 點。本發(fā)明的目的在于通過合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹脂納 米復(fù)合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學(xué)穩(wěn)定性和硼改性酚醛樹脂的良好的 力學(xué)性能、耐熱性和耐燒蝕性等優(yōu)點，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹脂納米復(fù)合材料可 廣泛用于高溫制動摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料等眾多領(lǐng)域。 

由于裝置改造，現(xiàn)有芳烴二甲苯生產(chǎn)裝置多存在多塔聯(lián)合處理具有不同組成分布的原料情況，由于每個精餾塔具有不同分離性能，為使得所需處理原料與處理裝置的分離特性相匹配，必須對各裝置處理負荷進行合理分配，才能使節(jié)能優(yōu)化成為可能并實現(xiàn)之。該項目在對二甲苯生產(chǎn)裝置深入了解的基礎(chǔ)上，完成了對裝置生產(chǎn)過程熱力學(xué)分析的研究，并研究了二甲苯精餾過程進料狀態(tài)、塔內(nèi)操作條件等變化對裝置生產(chǎn)能力和能耗的影響，建立了二甲苯分餾裝置的機理模型，定量分析了影響裝置生產(chǎn)能力和能耗的因素，對三個精餾塔開展C?A資源離線優(yōu)化配置進行了系統(tǒng)的研究，通過合理分配三臺分餾塔的處理量，優(yōu)化進料組成，在保證鄰二甲苯產(chǎn)量和質(zhì)量要求的前提下，達到裝置節(jié)能降耗的目的，為裝置實現(xiàn)各股C?A資源在上述三塔之間的合理分配提供了理論依據(jù)和現(xiàn)場指導(dǎo)。該項目建立了新老二甲苯分餾裝置生產(chǎn)性能相匹配的進料分配技術(shù)應(yīng)用平臺，該平臺可以針對不同的C?A進料量及組成情況，對二甲苯分餾裝置的進料配置進行整體優(yōu)化，給出C?A原料在各塔的分配，用于指導(dǎo)生產(chǎn)操作，實現(xiàn)各股C?A資源在新老裝置中負荷的合理分配，降低二甲苯分餾塔能耗，同時在C?A資源及市場供求允許的情況下確保合適的產(chǎn)品要求。

成果描述：傳統(tǒng)的聚氨酯發(fā)泡劑存在消耗臭氧和導(dǎo)致全球變暖等問題，承受著巨大的環(huán)保壓力。如目前使用的氫氟碳化合物地球變暖潛值是二氧化碳（CO2）的800多倍，長遠來看其使用必將受到限制。本項目（專利申請?zhí)枺?01410182221.5）在國家自然科學(xué)基金的支持下，開發(fā)了疏水改性的聚乙烯亞胺材料，該材料能夠可逆吸收二氧化碳，并在聚氨酯泡沫成型的過程中釋放出二氧化碳來參與聚氨酯泡沫的形成。這種新型的發(fā)泡劑不消耗臭氧、不產(chǎn)生額外的溫室效應(yīng)、不燃，和聚氨酯泡沫的原料能均勻混合，可用于各種聚氨酯泡沫。 利用該發(fā)泡劑我們已制備出聚氨酯硬泡材料，其力學(xué)強度和密度均能達到現(xiàn)有泡沫的要求。目前正在研發(fā)可應(yīng)用的聚氨酯軟硬泡產(chǎn)品。該項目具有二氧化碳減排效應(yīng)，將會受到國家產(chǎn)業(yè)政策的支持。市場前景分析：2013年我國氫氯氟碳發(fā)泡劑的用量為10萬噸，年增長率為15%，到2014年約為12萬噸。目前的氫氟碳發(fā)泡劑HFC-245fa和HFC-365mfc售價約為8萬/噸，如果我們的市場占有率為5%，即有6000噸/年，按同樣價格計算，市場年銷售額可達4.8億元。目前我們的氣候友好發(fā)泡劑實驗室成本為200元/kg（20萬/噸），產(chǎn)業(yè)化以后成本會大大降低，可以達到甚至低于HFC的水平。 我們希望和企業(yè)一道，爭取國家產(chǎn)業(yè)政策的支持，完成本氣候友好發(fā)泡劑的產(chǎn)業(yè)化。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：聚氨酯的第一代發(fā)泡劑氯氟碳（CFC-11）由于嚴重破壞臭氧層和產(chǎn)生溫室效應(yīng)（導(dǎo)致全球變暖），在我國已停止使用。第二代發(fā)泡劑氫氯氟碳（如HCFC-141b）臭氧消耗值已降至CFC-11的十分之一，仍有嚴重溫室效應(yīng)，按照“蒙特利爾議定書”的要求，我國2015年要實現(xiàn)基線水平17.5%的淘汰。第三代發(fā)泡劑為氫氟碳，如HFC-245fa和HFC-365mfc，這是目前接受的環(huán)保型發(fā)泡劑，不消耗臭氧，但地球變暖潛值仍為CO2的800倍，受“京都議定書”的限制，目前歐美已禁止使用，我國禁止也是遲早的事。 現(xiàn)在的環(huán)保型發(fā)泡劑還有烷烴，如環(huán)戊烷，不消耗臭氧，地球變暖潛值只有CO2的7倍，但存在可燃易爆的缺點。液體CO2發(fā)泡也是不錯的選擇，但這種發(fā)泡需要高壓和制冷設(shè)備（使CO2保持液態(tài)），使用很不方便。 最近，美國霍尼韋爾公司公布第四代發(fā)泡劑（2015年美國專利US9,000,061 B2）1-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCFO-1233zd）用于聚氨酯泡沫，據(jù)報道，這種發(fā)泡劑不燃，地球變暖潛值低，所得泡沫導(dǎo)熱系數(shù)比HFC-245fa低8%。這種發(fā)泡劑雖然對氣候影響小，但發(fā)泡劑最終仍會排放到大氣中（潛在影響未知），對于要求揮發(fā)性物含量低的泡沫（如汽車內(nèi)飾）仍不合適。 我們研制的氣候友好型發(fā)泡劑除CO2以外，不向大氣排放任何揮發(fā)性物質(zhì)，不破壞臭氧，不產(chǎn)生額外的溫室效應(yīng)（因CO2可來自于大氣），不燃燒，可以像現(xiàn)有的發(fā)泡劑一樣使用。根據(jù)目前的研究，所得泡沫除導(dǎo)熱系數(shù)較高以外，其他性能均和現(xiàn)有泡沫性能相當，因此可廣泛用于對絕熱效果要求不高的領(lǐng)域，比如汽車內(nèi)飾、沙發(fā)、床墊等等領(lǐng)域。

本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)帶二次風噴射的十字受熱屏。循環(huán)流化床鍋爐帶二次風噴射的十字受熱屏放置在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi),循環(huán)流化床鍋爐爐膛包括布風板、水冷壁、頂棚、循環(huán)流化床鍋爐爐膛。帶二次風噴射的十字受熱屏包括十字受熱屏和柱形風道,十字受熱屏下部通過彎管段圍合成為柱形風道,十字受熱屏和柱形風道為膜式壁。本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐帶二次風噴射的十字受熱屏在提供爐內(nèi)擴展受熱面的同時,為爐內(nèi)物料混合留出空間;下部的二次風噴口能在需要的高度向爐膛中心區(qū)域補充燃燒所需空氣,實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐分級燃燒,降低NOx排放。

氣候變化問題已成為全世界關(guān)注的焦點，造成的各種全球性環(huán)境問題已向人類敲響了警 鐘。氣候變化的主要原因是以二氧化碳 (CO2) 為主的溫室氣體的排放量迅速增加。由于我國 煤炭能源占總能源70%，隨著經(jīng)濟的快速增長，能源消耗需求量越來越大，CO2排放量逐年上 升，受到世界各國的廣泛關(guān)注。因此我國在參與《聯(lián)合國氣候變化框架公約》活動中遭受的壓 力將會越來越大，妥善應(yīng)對全球氣候變化問題，事關(guān)我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。 在非化石能源體系完整建立前，CO2捕集和封存的技術(shù) (CCS) 具有減少成本及增加實現(xiàn) 溫室氣體減排靈活性的潛力。針對燃煤電廠、鋼鐵冶金、水泥建材和石油化工等大型工業(yè)常壓 煙氣的巨大煙氣流量和流速，提高了大規(guī)模CO2捕集系統(tǒng)運行的費用和技術(shù)難度，現(xiàn)有的分離 技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。無論是將CO2進行封存還是資源化利用，高效、低能耗的CO2捕集分離 技術(shù)是目前的主要瓶頸。吸附法因其設(shè)備簡單、能耗低、易于實現(xiàn)自動化操作、低腐蝕性、過 程放大規(guī)律簡單等因素具有一定的優(yōu)勢，是捕集分離CO2氣體最有希望實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的重要 備選技術(shù)之一。 燃煤電廠、鋼鐵冶金、水泥建材和石油化工等主要工業(yè)煙道氣中CO2的大規(guī)模、低成本 捕集需要通過多種手段的創(chuàng)新和集成才能完成，涉及新型高效吸附材料開發(fā)、循環(huán)吸附/脫附 工藝優(yōu)化、吸附設(shè)備設(shè)計、捕集過程與煙道氣除濕除雜質(zhì)過程及后續(xù)壓縮液化利用或者封存過 程的系統(tǒng)集成優(yōu)化、工廠低品位余熱的合理利用。 華東理工大學(xué)對吸附法捕集CO2關(guān)鍵技術(shù)展開了系統(tǒng)研究，通過國際合作引進歐洲先進的 吸附捕集技術(shù)，建立循環(huán)吸附/脫吸過程的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)兩級多塔循環(huán)吸附捕集CO2工藝模 擬優(yōu)化軟件包。已設(shè)計和建設(shè)年處理量20萬標米的常壓煙道氣CO2吸附捕集中試示范裝置，捕 集能耗比現(xiàn)有技術(shù)能耗下降20%以上，形成成套自主的CO2吸附捕集技術(shù)，為國家CO2減排計 劃提供先進技術(shù)支撐。

蒽醌類化合物是   20  世紀  70  年代發(fā)展起來的廣譜抗腫瘤藥物，其中阿霉素（ ADR ），柔紅霉素（ DNR ）和米托蒽醌（ IDA ）等為其代表藥物，對治療乳腺癌等實體瘤及急性非淋巴細胞白血病有良好效果，至今仍是市場上常用的抗腫瘤藥物。但是，蒽醌類和鉑類化合物作為抗腫瘤藥物本身還存在很多缺點和不足，毒性大，靶向性差，生物活性單一等。本發(fā)明的一個目的是提供一種比米托蒽醌具有更好抗癌活性、安全性及治療窗更寬的 6-( 氮雜環(huán)取代 ) 蒽醌二氯化鉑類抗腫瘤藥物。

一種利用二氧化碳生產(chǎn)殺蟲劑的工藝方法，步驟如下：稱取1，3?環(huán)己二酮類底物、催化劑和Cs2CO3于Schleck瓶中，脫氣，持續(xù)通入1atm的二氧化碳。加入溶劑，在50℃油浴中，反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后，后處理，得到2(a?e)。將得到的酸酰化，然后滴加到含有苯胺的二氯甲烷溶液中，常溫下反應(yīng)2h。反應(yīng)完后，柱層析分離，得到3(a?e)。將3(a?e)加入到50％的濃硫酸中，80℃回流8h。通過分離，得到4(a?e)。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的高毒性，高污染性問題，以發(fā)現(xiàn)新型的殺蟲劑為目的，提供一種在常溫常壓條件下利用二氧化碳生產(chǎn)殺蟲劑化合物3(3a-3e)以及由殺蟲劑化合物3(3a-3e)制備殺蟲劑化合物4(4a-4e)的方法。該發(fā)明操作簡單，對設(shè)備要求較低，原料來源廣泛且成本低，毒性低，處理簡單，合成條件溫和，產(chǎn)率更高，易于工業(yè)化放大，實現(xiàn)了更加高效環(huán)保的制備殺蟲劑。