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單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
項目成果/簡介:1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數十家科研機構的研究和相關產品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產品，具有廣闊的應用前景。應用范圍:南開大學在碳納米材料的制備及應用研究方面取得了一批開創性成果，該項目技術的推廣，將促進我國新材料、微電子、儲能、資源保護等領域的技術進步和發展，為我國在這一新型納米材料領域占據有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻。
南開大學
2021-04-11
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數十家科研機構的研究和相關產品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產品，具有廣闊的應用前景。
南開大學
2021-02-01
一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過硫酸鹽去除水中內分泌干擾物的方法
一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過硫酸鹽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。本發明的目的是要解決現有方法去除水中內分泌干擾物的去除效率低，成本高的問題。方法：一、將單過硫酸鹽與預處理的水混合；二、調節反應pH值；三、制備鐵錳雙相摻雜石墨烯；四、投加鐵錳雙相摻雜石墨烯；五、采用外磁場分離鐵錳雙相摻雜石墨烯，即完成一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過硫酸鹽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％～96％。本發明可以去除水中殘余內分泌干擾物。
四川大學
2016-09-13
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991年發現的碳納米管（CNT）以及2004年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達70%以上，并達到了產業化規模（達200公斤/年以上）。 采用機械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質材料，電導率達0.2 S/cm、導
南開大學
2021-04-14
氧化石墨烯/酞菁納米棒復合雜化材料用于可見光催化劑還原六價鉻
六價鉻對人體具有慢性毒害，可以通過消化道、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體，主要積聚在人體內的肝、腎和內分泌腺中。六價鉻有強氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開始，逐漸發展到不可救藥。通過光催化可實現六價鉻還原為無毒害的三價鉻。現有光催化劑多數只能利用紫外光區域，催化性能較低。酞菁在可見光區域具有良好吸收效果，通過利用八甲基取代的酞菁銅納米棒與氧化石墨烯制備復合材料，可以有效提高光催化劑的光譜吸收范圍，實現太陽能的充分利用，同時加快電荷傳輸，實現在水溶液中高效還原六價鉻，在日常太陽光照下兩小時內降解97%的水中的六價鉻。
南方科技大學
2021-04-13
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和 復合材料等方面的應用
1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21
世紀的戰略性材料。
本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。
本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。
南開大學
2021-04-13
一體化柔性關節及仿人柔性機械臂
成果簡介：本項目研制的柔性一體化關節采用機電一體的模塊化設計，具有高力矩穩定輸出（輸出力矩70Nm），高集成化（機構、驅動電路和通信模塊集成于關節之中）、互換性好（肩、肘關節可直接替換）、可靠性高等特點，適合于大規模生產，可以降低機械臂成本，具有極大的市場推廣價值。關節內部含有彈性環節，存在內在柔性，當與環境或人接觸時，可以保證人不受傷害以及機械臂自身的安全性。同時，可以測量關節的輸出力矩，獲得比傳統關節更好的力控制精度與穩定性。 本項目在柔性一體化關節的基礎上研制了仿人柔性機械臂，該
北京理工大學
2021-04-14
一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協同過硫酸鹽去除水中內分泌干擾物的方法
一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協同過硫酸鹽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。本發明的目的是要解決現有去除水中內分泌干擾物的方法去除效果差，成本高和產生有毒副產物的問題。方法：一、將過硫酸鹽與預處理的水混合；二、調節反應pH值；三、制備鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯；四、投加鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯；五、采用外磁場分離鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯，即完成一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協同過硫酸鹽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88％～95％。本發明可以去除水中殘余內分泌干擾物。
四川大學
2016-09-13
可穿戴式柔性電源
高柔性、高安全性、高能量密度的柔性電源器件，能為移動、便攜式、可穿戴電子設備提供穩定、安全的電源技術。
華南理工大學
2023-05-09
精細作業柔性機器
繩驅超冗余精細作業柔性機器人，具有機電分離、體型纖細、臂形連續、變剛度柔順控制等特點，可在狹小空間、惡劣環境下，開展裝配、檢測、維修、維護等精細作業任務。長度0.5m-4.5m可配置，直徑30-100mm可配置，自由度數8-20可配置，操作臂質量小于2kg，末端重復定位精度優于0.5mm，載荷能力超過3kg。
哈爾濱工業大學
2021-04-14