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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
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
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
一種基于數字化投影技術構建聚合物三維結構的方法
本發明公開了一種基于數字化投影技術構建聚合物三維結構的方法，包括如下步驟：步驟(1)：將包含單體和光引發劑的光敏樹脂前驅液置于平面模腔內；步驟(2)：使用DLP投影儀按預設二維圖案對光敏樹脂前驅液進行多次局部投影、曝光固化；得到非均質二維平面；步驟(3)：將固化得到的非均質二維平面置于烘箱中加熱，獲得三維立體結構。本發明提出的方法簡單、方便，對設備要求低，非常適用于制備聚合物精確三維結構。
浙江大學
2021-04-11
一種黃酮類化合物及其在抗癌癥藥物中的應用
本發明提供了一種黃酮類化合物及其在抗癌癥藥物中的應用，該化合物具有如下通式(I)結構：其中，m為1～10；R1和R2分別選自氫、羥基和未取代或由一個或多個第一取代基取代的芳基、雜芳基；X選自氫、羥基、硝基、鹵素、氨基或氰基；R3選自氫、羥基、?O(CH2)nN(R4R5)，其中，n為2～10，R4和R5分別選自氫、未取代或由一個或多個第二取代基取代的C1?C10烷基、C2?C12鏈烯基、C1?C10鹵代烷基、C2?C12鹵代烯基、C2?C14雜烷基、C2?C12烯氧基、C1?C6炔氧基、氨基、C1?C10烷基氨基、C1?C10氨基烷基、C1?C10烷基羰基、C1?C10烷氧羰基、C1?C10烷基氨基羰基、C1?C10烷基羰基或C5?C12芳基羰基。
南開大學
2021-04-10
一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置
一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置，包括含水層模擬裝置、降雨裝置、水位調節裝置、真空泵和測壓表，根據野外地層的實際情況按照一定的比例縮放填裝土樣，通過設置污染物的投放裝置、土壤樣品填裝裝置、壓力檢測裝置、水樣檢測裝置等來對壓力場、水化學場、滲流場等參數進行監測，通過這些參數來觀察污染物在地下水含水層的垂向遷移規律。一種大尺度模擬污染物在含水層垂向遷移的模擬裝置，包括含水層模擬裝置、降雨裝置、水位調節裝置、真空泵和測壓表，含水層模擬裝置為帶有頂蓋的箱體并固定于底座上，箱體上部為矩形體，矩形體上部為蓄水層、下部為滲流層，底部為錐形體，錐形體為負壓層，滲流層和負壓層之間設有一塊包覆有300目紗網的多孔有機玻璃隔板，滲流層中按照野外地層順序填裝試驗用土壤或砂石并埋有試驗用層狀透水陶瓷或球狀透水陶瓷，箱體滲流層側壁上設有81個取樣孔并通過設置有于側壁上的81個直通銅管固定，其中縱向設有間距相同的九列取樣孔，每列橫向設有間距相同的九個取樣孔，每個取樣孔直通銅管的外端連接有銅質寶塔和硅膠管，直通銅管的外端與銅質寶塔之間設有200目致密紗網并利用硅膠墊片密封，箱體蓄水層側壁設有進水口、出水
南開大學
2021-04-10
一種糖基/磺化改性親和聚合物中空纖維分離膜、其制備方法及用途
本發明公開一種糖基/磺化改性親和聚合物中空纖維分離膜及其制備方法。該膜由聚合物樹脂、磺化聚合物樹脂和糖類高分子組成，在優選的原料與比例下對LDL有良好的特異性吸附作用，且具有良好的穩定性和生物相容性，可重復使用，成本低廉，有望投入大規模臨床應用。其制備方法包括以下過程:將膜用聚合物樹脂、磺化聚合物樹脂、糖類高分子、致孔劑按一定比例溶于溶劑，制成均一的紡絲制膜液，將紡絲制膜液過濾、真空脫泡后，通過浸沒沉淀相轉化法紡絲制備中空纖維成膜，然后將所制得的中空纖維膜依次在去離子水和超純水充分漂洗。本發明采用的共混溶解制備法具有操作簡便安全、原材料廉價易得等優點。
浙江大學
2021-04-11
一種帶回轉式GGH的燃煤煙氣污染物超低排放系統
本實用新型涉及一種帶回轉式GGH的燃煤煙氣污染物超低排放系統，包括順次相連的脫硝反應器、電除塵器、增壓風機、脫硫塔、濕式靜電除塵器、煙囪，所述系統還包括回轉式GGH，所述回轉式GGH包括回轉式GGH的吸熱段和回轉式GGH的放熱段，所述回轉式GGH的吸熱段布置在電除塵器與增壓風機之間；回轉式GGH的放熱段布置在濕式靜電除塵器與煙囪之間。本實用新型將GGH吸熱段布置在增壓風機之前，使得GGH凈煙氣側為負壓，這種GGH的布置方式，可防止因原煙氣向凈煙氣的泄露引起的污染物排放濃度的升高。燃煤煙氣經本實用新型處理后，可實現NOx排放濃度小于50mg/m3，SO2排放濃度小于35mg/m3，煙塵排放濃度小于5mg/m3，汞排放濃度低于3μg/m3。
浙江大學
2021-04-11
由碳水化合物直接催化合成2,5-呋喃二甲醛(DFF)
成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一種多用途的有機合成中間體，可以用來合成藥物、大環配體、抗真菌劑和呋喃，也可以作為單體形成各種高聚物，例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛（HMF）為原料，通過氧化反應合成DFF，是目前工業上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復雜的分離純化過程，故HMF價格昂貴使得DFF的生產成本很高，其生產迄今沒有工業化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價的碳水化合物直接作為原料，利用無需分離HMF的二步轉化方法制備DFF, 可以克服已有技術成本高，能耗高和收率低的缺陷，更為經濟實用，更符合經濟的綠色可持續發展。 常壓下反應，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）為原料，采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF：第一步碳水化合物脫水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術優勢在于：1. 適用原料廣，尤其可以用廉價的葡萄糖作原料得到較高的DFF產率，降低了生成成本，具有工業化應用前景；2. DFF產率高，以碳水化合物計（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化劑廉價易得，易于分離（離心分離）；4. 反應條件較溫和，常壓，低溫，反應時間相對較短；5. 反應過程操作簡單，反應副產物少，對環境友好。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：由葡萄糖制備DFF： DFF產率>40 %，選擇性>60 % 由果糖制備DFF： DFF產率>55 %，選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF： DFF產率>45 %，選擇性>65 % 國內先進。
四川大學
2021-04-10