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一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和去除效率低的問題。方法：一、將單過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯；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，即完成一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)88％～97％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。

近日，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心、電子顯微鏡實驗室高鵬課題組，與凝聚態(tài)物理與材料物理研究所劉開輝課題組、中國科學(xué)院大學(xué)和中國科學(xué)院物理研究所張余洋課題組等合作，利用透射電子顯微鏡的電子能量損失譜測量并結(jié)合第一性原理計算，揭示了h-BN/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)角關(guān)聯(lián)耦合效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，角度依賴的層間摩爾勢改變了石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致石墨烯M點層內(nèi)帶間躍遷能量紅移，并且晶格相對扭轉(zhuǎn)誘發(fā)的h-BN的布里淵區(qū)相對于石墨烯M點的旋轉(zhuǎn)也貢獻(xiàn)了新的帶間躍遷途徑。結(jié)果表明，在堆垛的二維材料器件中需要仔細(xì)考慮扭轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)帶來的影響避免意外干擾；同時，轉(zhuǎn)角連續(xù)可調(diào)的帶間躍遷也可以為新型光電器件設(shè)計提供新的自由度。該研究成果以《轉(zhuǎn)角h-BN/石墨烯中的可調(diào)帶間躍遷》（“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”）為題，于7月5日發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters 2023, 131, 016201）。

本發(fā)明公開了一種用于制備納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料的方法，包括：（a）向濃度為1-4mg/mL的氧化石墨烯溶液中加入二氧化鈦納米顆粒，其中氧化石墨烯與二氧化鈦之間的重量比控制為10:1～1:10，并獲得分散液；（b）將所獲得的分散液置入反應(yīng)釜中，在120-200℃的條件下執(zhí)行水熱反應(yīng)2-12小時，然后經(jīng)過冷凍干燥處理即得到具備三維多孔結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的復(fù)合材料產(chǎn)品及其特定用途。通過本發(fā)明，能夠以簡單、易于操作并適合大規(guī)模生產(chǎn)的方式來制備納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品，且其所制得的產(chǎn)品具備比表面積大的三維多孔結(jié)構(gòu)，并尤其適用于制作超級電容器或用于執(zhí)行環(huán)境污染處理。

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

半焦是利用低變質(zhì)非煉焦煤低溫干餾所制得的固體產(chǎn)物，以其固定碳含量高（ >82% ）、電阻率高、化學(xué)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(yīng)用于電石、鐵合金、碳化硅等產(chǎn)品的生產(chǎn)。在半焦生產(chǎn)過程中，約有 10% 的半焦焦粉因粒度小，不符合生產(chǎn)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(jìn)行中低溫?zé)崽幚恚诒韧ǔＪ匾臏囟雀蜁r進(jìn)行石墨化，并且因為金屬或非金屬粒子與碳原子的結(jié)合可同時實現(xiàn)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(yīng)用于國防和民用領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料。

石墨電極在是冶金化工領(lǐng)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(chǎn)業(yè)，電極石墨的電阻率是影響產(chǎn)品能耗的關(guān)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(jié)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(jìn)指標(biāo)為5Ωμ. m，我國的產(chǎn)品與國外相比差距較大，是造成冶金行業(yè)高能耗的原因之 一。本課題組開發(fā)了新型電極石墨制造工藝與配方，產(chǎn)品電阻率已經(jīng)達(dá)到5.02Ωμ. m,與國際最 好水平相當(dāng)，對促進(jìn)節(jié)能降耗具有重要價值。 該技術(shù)主要是優(yōu)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(qiáng)度，經(jīng)過表面處理的石墨電極，抗氧化強(qiáng)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(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)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(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學(xué)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(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)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(xué)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(tuán)，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(tài)，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)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(shù)領(lǐng)域。二、 項目技術(shù)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(shè)備，過程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)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(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。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(chǎn)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(jìn)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(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）該項目已經(jīng)申請中國專利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項目相關(guān)的工作也在國際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問題一直困擾商業(yè)化進(jìn)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(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)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(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實現(xiàn)高回報率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)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(yōu)化情況。前期投入100萬元，其中包括設(shè)備費(fèi)40萬， 原料費(fèi)10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)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(chǎn)量計算，每天銷售額會達(dá)到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷售。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： rtz@hebut.edu.cn

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(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，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(xù)的高質(zhì)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(zhì)量單晶結(jié)構(gòu)。該石墨雙炔薄膜為ABC堆垛的三層結(jié)構(gòu)，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(yīng)于石墨雙炔和石墨烯的單晶衍射圖案，結(jié)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°。

項目研究的背景及用途:乳酸片球菌素(pediocin)由乳酸片球菌產(chǎn)生，抗 革蘭氏陽性細(xì)菌，具有作為廣譜、無毒副作用和安全的天然食品防腐劑的巨大潛 力。 乳酸片球菌素用于食品保藏，可提高食品的保質(zhì)期、貨架壽命和安全性。 食品腐敗變質(zhì)和食源性疾病嚴(yán)重威脅食品安全，使用有效的食品保鮮和 防腐措施是保證食品安全的重要措施之一，其中由于乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素具有天 然和安全等特點，是國內(nèi)外研究的熱點。安全可靠、無毒副作用、高效的乳酸片 球菌素作為天然食品防腐劑的研究、開發(fā)和應(yīng)用，將具有重要社會效益，同時有 關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓將取得可觀經(jīng)濟(jì)效益，有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)原理及流程:本項目以自我研制的培養(yǎng)基為主要原料，輔以蔗糖和 無機(jī)鹽類，制備發(fā)酵用培養(yǎng)基，以乳酸片球菌素高產(chǎn)菌種為種子菌經(jīng)液態(tài)發(fā)酵工 藝生產(chǎn)乳酸片球菌素。然后通過離心、反向?qū)游觥⒏邏阂合嗌V、凝膠過濾、離 子交換層析、膜過濾等技術(shù)分離提取和精制乳酸片球菌素。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):技術(shù)處于國內(nèi)外先進(jìn)水平。 市場分析及效益預(yù)測:目前國內(nèi)市場上尚無乳酸片球菌素的出售，研究 成功后可以及早占領(lǐng)市場，有極大的市場空間，因此盈利前景極其樂觀。