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土遺址是指人類(lèi)活動(dòng)遺留下的由土和以土為主的遺跡和遺物。我國(guó)土遺址很多，遍布全國(guó)各地，由于自然環(huán)境惡劣，許多土遺址的狀況較差急待保護(hù)。 國(guó)內(nèi)外對(duì)于土遺址的保護(hù)，可采取的措施包括改善環(huán)境、防止地下水的影響、防止生物的破壞，以及本體的化學(xué)加固等手段。其中土體的化學(xué)加固是解決土遺跡本身強(qiáng)度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 對(duì)于土體的化學(xué)加固，國(guó)內(nèi)外經(jīng)常使用的材料有：有機(jī)硅材料、無(wú)機(jī)的硅酸鉀材料（PS材料），非水分散體材料等。 其中有機(jī)硅材料在西亞和南美的一些土遺址的保護(hù)中得到應(yīng)用，但是由于毒性和固化容易受環(huán)境影響，在國(guó)內(nèi)沒(méi)有得到應(yīng)用。 硅酸鉀材料（PS） 是敦煌研究院開(kāi)發(fā)的加固材料，在西部地區(qū)的土遺址加固中效果良好，可增加土體的抗雨水沖蝕和風(fēng)沙磨蝕能力。使用的案例有吐魯番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，寧夏的西夏王陵等遺址。 對(duì)于中國(guó)東部的土遺址加固和保護(hù)，需要開(kāi)發(fā)新有效的保護(hù)材料，滿(mǎn)足目前大量遺址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大學(xué)考古文博學(xué)院不可移動(dòng)文物保護(hù)課題組，以此為研究任務(wù)，開(kāi)發(fā)了有機(jī)硅改性的丙烯酸樹(shù)脂非水分散體材料，成功的用于東部地區(qū)的土遺址保護(hù)工程，取得了良好的保護(hù)效果。這種材料處理的土樣在重量增加很少的情況下就有較好的加固效果。加固后顏色變化不大，孔隙率變化??；透氣性降低小，土樣的抗壓強(qiáng)度提高。經(jīng)過(guò)處理的土樣在耐水能力上表現(xiàn)優(yōu)異，1%以上濃度加固劑的土樣可在水中長(zhǎng)期浸泡，非常穩(wěn)定。應(yīng)用案例 近年來(lái)，課題組負(fù)責(zé)的項(xiàng)目多以遺址類(lèi)的本體保護(hù)為主，自2003年的湖南里耶遺址保護(hù)開(kāi)始，分別應(yīng)用到了很多的考古遺址保護(hù)。主要有晉侯墓地車(chē)馬坑本體保護(hù)工程（2013）、哈民忙哈遺址本體保護(hù)（2013）、臨淄戰(zhàn)國(guó)車(chē)馬坑遺址本體保護(hù)（2014）、內(nèi)丘邢窯遺址本體保護(hù)工程（2018）等，均采用非水分散體材料對(duì)遺址進(jìn)行加固。 晉侯墓地1992年發(fā)現(xiàn)，K1車(chē)馬坑清理后發(fā)現(xiàn)殉車(chē)總數(shù)48輛，這是目前國(guó)內(nèi)已發(fā)掘的商周時(shí)期車(chē)馬坑殉葬車(chē)子最多者。晉侯墓地車(chē)馬坑遺址狀況基本完好，但是仍有很多的病害，最嚴(yán)重的病害是開(kāi)裂和附屬文物的錯(cuò)位和無(wú)依托。因此，北京大學(xué)考古文博學(xué)院和敦煌研究院合作進(jìn)行了車(chē)馬坑遺址本體保護(hù)方案的編寫(xiě)，并與河北文物保護(hù)中心實(shí)施了晉侯墓地車(chē)馬坑本體保護(hù)工程。哈民忙哈遺址，迄今為止在內(nèi)蒙古乃至東北地區(qū)發(fā)現(xiàn)面積最大的一處大型史前聚落遺址，具有重要的考古和歷史價(jià)值。北京大學(xué)考古文博學(xué)院編寫(xiě)了哈民忙哈遺址本體保護(hù)方案，并與河北文物保護(hù)中心實(shí)施了哈民忙哈遺址本體保護(hù)工程。本次保護(hù)的對(duì)象包括13個(gè)房基遺址，合計(jì)面積500平方米。遺址保護(hù)土體和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，環(huán)己酮作溶劑對(duì)土體進(jìn)行整體加固，加固深度10厘米，提高強(qiáng)度和耐水能力；對(duì)于人骨的保護(hù)，采用SD528溶液混合土作為人骨的修補(bǔ)材料，人骨及周?chē)馏w均采用從低到高濃度的PVB溶液進(jìn)行加固。合作方式 非水分散體加固材料經(jīng)過(guò)多年的研究和應(yīng)用，證明是合適有效的土遺址加固材料，可以進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)與技術(shù)服務(wù)，并可以參與遺址本體保護(hù)項(xiàng)目。

大塊金屬玻璃（Bulk Metallic Glasses）是國(guó)家863高技術(shù)計(jì)劃、國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部中瑞大塊金屬玻璃國(guó)際合作項(xiàng)目，主要包括： 高比重高性能Zr基大塊金屬玻璃及其纖維增強(qiáng)復(fù)合材料； Al基超強(qiáng)大塊金屬玻璃或納米晶合金； Zr基、Al基或Fe基大塊金屬玻璃耐磨、耐蝕軸承套環(huán)狀零件制造技術(shù)； 大塊金屬玻璃合金設(shè)計(jì)的“多元短程序疇過(guò)冷”設(shè)計(jì)軟件。 這些大塊金屬玻璃和技術(shù)具有許多獨(dú)特性能和廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)，主要有：（1）更為優(yōu)異的力學(xué)性能，如高強(qiáng)度、高彈性和高斷裂韌性等，是目前已發(fā)現(xiàn)的最為優(yōu)異的高爾夫球拍材料之一；（2）大塊金屬玻璃/納米晶復(fù)合材料是目前世界上比強(qiáng)度最高的材料之一，在航空、航天工業(yè)中具有極為廣闊的應(yīng)用前景；（3）良好的加工性能。例如，La系非晶合金延伸率可達(dá)15000%，可方便地進(jìn)行各種超塑性加工；（4）優(yōu)良的化學(xué)活性，是極好的化學(xué)反應(yīng)催化材料。（5）更為優(yōu)良的抗多種介質(zhì)腐蝕的能力，可在一些更為惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期使用；（6）優(yōu)良的軟磁、硬磁以及獨(dú)特的膨脹特性等物理性能，可作為傳統(tǒng)材料的優(yōu)秀替代品。

研發(fā)了幾種高性能的提取及分離稀散金屬錸的活性體系。以生物質(zhì)廢棄物廢纖維素為原材料，胺基修飾制備得到了六種胺基化廢紙吸附劑，對(duì) Re(VII) 表現(xiàn)出較高的吸附性能。針對(duì)含錸料液中經(jīng)常伴生鉬的問(wèn)題，研制了以稻殼、秸稈為原材料的吸附劑，經(jīng)酯化后，得到了兩種吸附材料 ORH 、 OCS ，以另一種天然生物質(zhì)褐藻為原材料，經(jīng)酯化后，得到了具有活性的交聯(lián)吸附劑 CAS 。通過(guò)對(duì)實(shí)際料液分離錸的動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這幾類(lèi)吸附劑的實(shí)際應(yīng)用性，對(duì) Re(VII) 的回收率可達(dá) 97% 以上，為工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)傳統(tǒng)錸的液相分離體系，研制成功多種用于固相萃取的樹(shù)脂微球，其分離過(guò)程可避免傳統(tǒng)液液萃取體系易產(chǎn)生第三相，以及產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)廢棄物等弊端，實(shí)現(xiàn)了快速、綠色的分離效果。以工業(yè)液液分離反應(yīng)器為藍(lán)本，自行設(shè)計(jì)建制了一套恒溫萃取裝置，溫度控制范圍在 5 ℃ -80 ℃，控溫精度可達(dá)± 0.05K 。在此裝置上測(cè)定了 10 余套錸的液液分離過(guò)程中的熱力學(xué)參數(shù)，以經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)力學(xué)結(jié)合溶液化學(xué)理論，計(jì)算得到了液液分離過(guò)程的熱力學(xué)參數(shù)，進(jìn)一步解釋了萃取反應(yīng)過(guò)程中的溶液化學(xué)理論，為反應(yīng)器的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:基于新型雙主相合金技術(shù)(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內(nèi)稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無(wú)La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發(fā)展高品質(zhì)富鈰稀土永磁材料的新思路，重點(diǎn)突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關(guān)鍵技術(shù)，成功制備出高品質(zhì)的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對(duì)鐠釹取代量為27.19 wt%時(shí)，剩磁達(dá)到12.56 kGs，矯頑力達(dá)到7.23 kOe，最大磁能積達(dá)到36.38 MGOe)。該技術(shù)已在釹鐵硼永磁生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)多批次的生產(chǎn)和應(yīng)用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機(jī)、箱包紐扣、電聲器件等領(lǐng)域。該技術(shù)將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產(chǎn)品過(guò)剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的最大化；推動(dòng)稀土產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級(jí)，帶動(dòng)上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類(lèi)型:發(fā)明專(zhuān)利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利近20項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介磁致伸縮材料具有磁致伸縮大、能量密度高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用。針對(duì)磁致伸縮材料存在的制備工藝復(fù)雜、難于制備復(fù)雜形狀及高頻特性差等問(wèn)題，提出一種方法來(lái)制備磁致伸縮材料。應(yīng)用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業(yè)和大專(zhuān)院校得到應(yīng)用。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)工作，進(jìn)入中試階段，部分產(chǎn)品得到應(yīng)用。三、 技術(shù)指標(biāo)取向Tb-Dy-Fe合金樣品在40 kA/m磁場(chǎng)下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結(jié)Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場(chǎng)下具有較高的磁致伸縮數(shù)值，當(dāng)磁場(chǎng)為100 kA/m時(shí),磁致伸縮可達(dá)265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場(chǎng)下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實(shí)用新型專(zhuān)利，已申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利。四、 市場(chǎng)前景材料在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。六、 生產(chǎn)設(shè)備真空熔煉爐、模具、壓機(jī)等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)4噸計(jì)算，可獲利約1500-2000萬(wàn)，八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn

稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子能將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，并擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，如低毒性、高化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、窄帶發(fā)射和長(zhǎng)的發(fā)光壽命等。特別是紅外光作為激發(fā)光源帶來(lái)了許多優(yōu)勢(shì)，如較深的光穿透深度、對(duì)生物組織幾乎無(wú)損傷、生物組織不會(huì)發(fā)光（無(wú)背景熒光）等，因而在生物應(yīng)用上倍受青睞，可以應(yīng)用于生物標(biāo)記、細(xì)胞成像、病變檢測(cè)等。

近年來(lái)，超材料雖然取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但仍存在一些瓶頸問(wèn)題：1)基于等效媒質(zhì)超材料的新物理現(xiàn)象和新應(yīng)用需要挖掘；2) SPP超材料一直是物理學(xué)家的領(lǐng)地，以驗(yàn)證新物理現(xiàn)象為主；3) 超材料對(duì)電磁波的凋控大多是靜態(tài)的，一旦制備成型其功能即被㈣化，+能實(shí)時(shí)地調(diào)控電磁波。為解決上述問(wèn)題，該項(xiàng)對(duì)微波超材料進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。 在等效媒質(zhì)超材料方而，提出并制備了柱坐標(biāo)系下各向異性零折射率超材料，突破了h然界域小輻射單元（電偶極子和磁偶極子）雙定向輻射的限制，實(shí)現(xiàn)了完美的電磁波全向輻射及高效空間功率合成。提出?種三頻段超材料完美吸波器，可在三個(gè)設(shè)計(jì)頻段實(shí)現(xiàn)電磁波在大角度范圍內(nèi)、 對(duì)極化不敏感的近乎完美吸收。基于變換光學(xué)原理，提出一種低損耗電磁幻覺(jué)器件，可按照需求有0的地操控0標(biāo)對(duì)電磁波的雷達(dá)散射特征。提出并制備了寬帶、低損耗的全介質(zhì)超材料放人透鏡，打破衍射極限的限制，實(shí)現(xiàn)了超分辨率的微波成像。該研究促進(jìn)了等效媒質(zhì)超材料的發(fā)展。

POMs開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)適合大的金屬陽(yáng)離子（比如Na+、Mg2+等）的快速傳輸，單個(gè)多金屬氧酸鹽團(tuán)簇處于納米尺寸（1～5nm）在發(fā)生可逆的多電子的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的時(shí)候能夠保持其團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高能量密度和高功率密度；該類(lèi)材料易于設(shè)計(jì)合成，易于回收，是未來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢?chǔ)能材料。首次報(bào)道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發(fā)生穩(wěn)定可逆的14個(gè)電子的反應(yīng)，表現(xiàn)出250 mAh g-1的放電比容量，而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。展示出POMs材料作為儲(chǔ)能材料的應(yīng)用潛力。同時(shí)，后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn){V15O36(CO3)}團(tuán)簇中，由于不同位點(diǎn)的釩展示出不同的電化學(xué)性能，對(duì)金屬鋰表現(xiàn)為不同的氧化還原電位，因此{(lán)V15O36(CO3)}團(tuán)簇展示出同時(shí)作為正極和負(fù)極的潛力，作為鋰離子對(duì)稱(chēng)電池，在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達(dá)51.5 kW kg-1的能量密度。同時(shí)在1 A g-1的電流密度下循環(huán)500周，容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。進(jìn)一步的研究表明， {V15O36(CO3)}團(tuán)簇不僅具有良好的儲(chǔ)鋰能力，而且作為鈉離子電池材料也顯示出優(yōu)異的性能。 {V15O36(CO3)}團(tuán)簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量，全電池的能量密度可以達(dá)到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。