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剛性室溫?zé)犭?em>材料和離子液體調(diào)制的柔性熱電材料方面研究
熱電材料是一種可以將熱能和電能進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換的新能源材料，基于熱電技術(shù)制備的熱電發(fā)電或制冷器件具有無活動(dòng)部件、無污染、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的經(jīng)典碲化鉍基室溫?zé)犭姴牧鲜悄壳拔ㄒ槐簧虡I(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用的熱電材料，主要應(yīng)用于固態(tài)制冷。雖然該材料含有的Te元素豐度極低，并且力學(xué)性能不佳，但是自上世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來，一直被工業(yè)界沿用至今，沒有可替代的材料。隨著物聯(lián)
南方科技大學(xué)
2021-04-14
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材料學(xué)院周歡萍團(tuán)隊(duì)和張艷鋒團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池的重要進(jìn)展
《科學(xué)》報(bào)道材料學(xué)院周歡萍團(tuán)隊(duì)和張艷鋒團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池的重要進(jìn)展。
北京大學(xué)
2025-01-14
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透明防偽材料—光變色薄膜
根據(jù)多層膜光學(xué)干涉的原理，當(dāng)光線照射到薄膜，在進(jìn)入各膜層時(shí)由于各膜層的光 學(xué)性質(zhì)不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現(xiàn) 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預(yù)見了變色薄 膜在防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，并于 1987 年首次應(yīng)用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質(zhì)變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現(xiàn)在許多國家的護(hù)照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復(fù)合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質(zhì)、厚度以及膜層之間的組合有關(guān)。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質(zhì) 組合，用物理方法（如熱蒸發(fā)、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質(zhì)膜用物理方法鍍制質(zhì)量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟(jì)大學(xué)課題組用 氣凝膠或有機(jī)材料替代金屬氧化物，材料性能穩(wěn)定，可進(jìn)行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
變儲(chǔ)能建筑材料
相變儲(chǔ)能建筑材料是一種新型建筑節(jié)能功能材料，利用相變儲(chǔ)能材料可以使傳統(tǒng)能 源和可再生能源在時(shí)間和地點(diǎn)上進(jìn)行流轉(zhuǎn)，自動(dòng)優(yōu)化能源供應(yīng)和需求之間的匹配，屬于 智能能源概念，在建筑中應(yīng)用這種材料可以顯著提高建筑物的能源利用效率。其應(yīng)用方 式主要有兩種。 一為通過相變儲(chǔ)能建筑材料提高建筑物對太陽能等可再生能源的利用率，降低建筑 物對傳統(tǒng)能源的消耗。冬季，太陽能熱豐富的時(shí)間為晴天和白天，而我們對太陽能熱需 求的時(shí)間是晚上和陰天，二者之間存在明顯的時(shí)間不匹配性。利用相變儲(chǔ)能建筑材料蓄 存白天和晴好天氣時(shí)的太陽能，在夜間或陰天將蓄存的太陽熱釋放出來，使得建筑物利 用太陽能的時(shí)間從白天和晴天延長到夜間和陰天，提高建筑物利用太陽能的量。 第二種方式為利用相變儲(chǔ)能建筑材料開發(fā)電力峰谷差“綠色能源”。在盛夏或嚴(yán)寒時(shí) 節(jié)，空調(diào)或其它取暖設(shè)備往往集中使用，造成電力緊張，供不應(yīng)求，而在其它時(shí)段又出 現(xiàn)電力過剩的現(xiàn)象，出現(xiàn)所謂的電力峰谷現(xiàn)象。為消除峰谷現(xiàn)象，電力公司將峰時(shí)電價(jià) 定為谷時(shí)電價(jià)的數(shù)倍，以鼓勵(lì)電力用戶多使用谷時(shí)電。在電力需求的波谷時(shí)段，可采用 相變儲(chǔ)能復(fù)合材料蓄存由空調(diào)或制熱設(shè)備產(chǎn)生的冷量和熱量，用于電力波峰時(shí)段，降低 空調(diào)等設(shè)備在波峰時(shí)段的用電強(qiáng)度，可從用戶側(cè)的角度減小電力峰谷差，實(shí)現(xiàn)節(jié)電、節(jié) 能和節(jié)約資源的效果。 此外，相變儲(chǔ)能建筑材料還可提高建筑物的熱穩(wěn)定性和熱惰性，減緩建筑物室內(nèi)的 溫度波動(dòng)，在提高室內(nèi)熱舒適度的同時(shí)，降低空調(diào)制冷或加熱設(shè)施的啟、停頻率和運(yùn)行 時(shí)間，并達(dá)到降低建筑能耗的目的。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
鋰離子電池電極材料
鋰離子電池負(fù)極材料主要包括天然石墨、人造石墨、焦碳和碳纖維等。作為電極材 料的活性物質(zhì)，對碳材料的要求有許多方面：如放電比容量、顆粒大小和比表面積、電 極極化性能、充放電穩(wěn)定性等。目前國內(nèi)外有許多研究單位在探索新的制備工藝來改善 電極性能。 采用常壓干燥技術(shù)，成功地制備了碳?xì)饽z材料，通過控制制備條件，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)?凝膠材料微結(jié)構(gòu)人為裁剪與控制。這些新型儲(chǔ)能器件具有重量輕、體能密度高、無污染 等優(yōu)點(diǎn)，是新一代綠色能源材料。多孔碳電極用于鋰電池將優(yōu)于枝晶鋰電池，傳統(tǒng)的電 極充電時(shí)枝晶會(huì)在陰極上成核，當(dāng)枝晶越過電極跨度時(shí)將造成短路，從而限制了充電次 數(shù)。用多孔碳做電極時(shí)，鋰離子嵌在石墨結(jié)構(gòu)中，防止了鋰金屬的沉積和枝晶的形成， 而豐富的孔洞可提高電極與電池溶液的接觸面積。碳?xì)饽z是由間苯二酚和甲醛在堿性 催化劑作用下，通過溶膠-凝膠和炭化工藝制備而成的。通過控制水和催化劑的用量， 可以控制其孔洞結(jié)構(gòu)和密度，它的干燥過程也正由管來的超臨界干燥向常壓干燥發(fā)展， 以便降低氣制備成本，改善其性能，使其得到更廣泛的應(yīng)用。碳?xì)饽z也可能成為電池 材料的理想選擇。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
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鋰空氣電池及相關(guān)材料
該項(xiàng)目涉及一種含新型催化劑的鋰空氣電池正極及其制備方法。鋰空氣電池正極材料的質(zhì)量組成：催化劑為 5-30％，碳材料為 40-80％,粘結(jié)劑為 5-30％。催化劑為金屬納米顆粒(20-60nm)高分散在微米級的碳片上的復(fù)合材料；所述金屬納米顆粒為鈷、鎳、銅、鋅、錳、鉻、鉬、釩或釔。碳材料包括乙炔黑、超導(dǎo)炭黑、碳纖維、石墨烯、超導(dǎo)炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一種或兩種。粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、聚乙二醇和丁苯樹脂一種或兩種以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該催化劑可促進(jìn)氧的還原，降低充電過電位，在鋰空氣電池中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能；而且該催化劑工藝簡單，采用環(huán)保無毒的試劑，在鋰空氣電池領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
南開大學(xué)
2021-02-01
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汽車輕量化與新材料
本項(xiàng)目在輕量化環(huán)保熱塑性復(fù)合材料開發(fā)及應(yīng)用，智能材料開發(fā)與應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析等方面進(jìn)行深入研究，已完成前端模塊、座椅骨架、SUV尾門、保險(xiǎn)杠、復(fù)材彈簧的開發(fā)。在材料、工藝、載荷方面取得了較大突破。 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來自北航交通科學(xué)與工程學(xué)院，團(tuán)隊(duì)成員包括孫凌玉教授、康寧副教授、李立軍講師、郭春杰高工以及團(tuán)隊(duì)中多位博士、碩士生。團(tuán)隊(duì)主要研究方向?yàn)閺?fù)材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真、智能材料及失效診斷、優(yōu)化設(shè)計(jì)與工藝仿真、連接建模仿真與實(shí)驗(yàn)等。
北京航空航天大學(xué)
2021-04-10
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和軟化技術(shù)及配套材料
成果描述：系統(tǒng)研究從源頭消除或削減制革過程氨氮污染物的科學(xué)方法和技術(shù)原理，構(gòu)建了無銨鹽脫灰和軟化技術(shù)，并研究開發(fā)了3種配套化工材料，為從源頭消除/削減氨氮排放提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。 研究開發(fā)的高效無氨脫灰材料具有優(yōu)良的pH緩沖性、良好的脫鈣能力和較好的滲透性，用于制革脫灰，脫灰裸皮品質(zhì)良好，氨氮排放量降低95%，總氮排放量降低90%。 研究開發(fā)的無氨軟化助劑與現(xiàn)有的軟化用蛋白酶制劑一起應(yīng)用于皮革軟化工藝中，能大幅降低軟化廢液中的氨氮濃度，有效脫除脫灰裸皮中的鈣，促進(jìn)蛋白酶制劑對皮蛋白質(zhì)的水解。 在該方向已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)，開發(fā)的材料已在我國皮化龍頭企業(yè)成功中試。市場前景分析：應(yīng)用領(lǐng)域：制革工業(yè)；該成果可轉(zhuǎn)讓給皮化企業(yè)或直接在制革企業(yè)推廣應(yīng)用。 市場需求：加工生產(chǎn)牛、羊、豬原料皮的制革企業(yè)都需要脫灰、軟化產(chǎn)品，而隨著企業(yè)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及各級政府環(huán)保執(zhí)法力度的提高，高效、安全的無氨脫灰和軟化產(chǎn)品的需求量正日益增加，無氨脫灰和軟化產(chǎn)品必將逐漸取代常規(guī)的銨鹽產(chǎn)品。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：研究開發(fā)的高效無氨脫灰材料具有優(yōu)良的pH緩沖性、良好的脫鈣能力和較好的滲透性，用于制革脫灰，脫灰裸皮品質(zhì)良好，氨氮排放量降低95%，總氮排放量降低90%。 研究開發(fā)的無氨軟化助劑在軟化中的脫鈣效果優(yōu)于硫酸銨。無氨軟化廢液的總蛋白質(zhì)濃度明顯高于銨鹽軟化，而羥脯氨酸濃度并未顯著升高，表現(xiàn)出良好的使用安全性。 國內(nèi)領(lǐng)先。
四川大學(xué)
2021-04-10
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光變色聚合物材料
光致變色聚合物具有光學(xué)各異性的晶體所特有的雙折射性，在某個(gè)溫度范圍內(nèi)兼有液體和晶體二者特性，也稱為流動(dòng)的晶格。具有變色聚合物的多數(shù)物質(zhì)呈現(xiàn)螺旋狀分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物構(gòu)成，多數(shù)為液晶聚合物，通常螺距（P）在可見光范圍內(nèi)，當(dāng)螺距為可見光區(qū)某一波長時(shí)，就顯示對應(yīng)的色彩，如紅、綠、藍(lán)色，三基色是顯示各種顏色的基礎(chǔ)，三基色按照不同的比例合成產(chǎn)生千萬種顏色的變化。自發(fā)現(xiàn)100多年了，在幾度至幾十度，能達(dá)到寬溫100℃以上的變色材料很少，特別是變色聚合物研究起步晚，變色區(qū)間窄而不穩(wěn)定，東北大學(xué)制備的變色聚合物寬達(dá)250℃以上，最高達(dá)300℃以上，居國際領(lǐng)先，寬溫變色物質(zhì)為應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。變色聚合物具有下列獨(dú)特性能： 1.修復(fù)功能，表明材料可以在高低溫之間反復(fù)使用。 2.光致變色性能。選擇反射與選擇透過：在外界光源照射下，垂直于觀察綠色聚合物膜時(shí)，看到綠色，即反射綠光，而透過光為紅光，即選擇透過；Bragg反射：斜觀察綠板為藍(lán)色或藍(lán)紫色，取決于觀察角度。這種獨(dú)特性能是其它物質(zhì)不具有的。以上性能性能用于防偽具有原創(chuàng)性。 本項(xiàng)目經(jīng)過十幾年的理論與技術(shù)創(chuàng)新研究，發(fā)明并研制出具有選擇反射的光功能高分子材料，實(shí)驗(yàn)研究表明，它具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能，除可用作不可復(fù)制的防偽材料（它是集一級、二級和三級防偽于一身的防偽材料）外，還可以在光學(xué)（如光學(xué)開關(guān)、屏蔽材料）、輕工（如服裝、裝飾、涂層、紡織）、信息（新型大容量信息存儲(chǔ)材料）等領(lǐng)域獲得奇特的應(yīng)用。 從表中可見彩色聚合物無論在研究與生產(chǎn)都具有原創(chuàng)性與先進(jìn)性 獲7項(xiàng)專利，核心技術(shù)獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
東北大學(xué)
2021-04-11
抗菌不銹鋼功能材料
成果描述：近年來，不論是食品行業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生、還是一般家庭都對衛(wèi)生防菌意識(shí)日益提高，國內(nèi)外市場對抗菌制品的需求不斷增加。目前1Cr18Ni9Ti(奧氏體不銹鋼)、3Cr13(馬氏體不銹鋼)使用量大，具有代表性。本成果對上述兩種不銹鋼材料分別加入微量的銀或微量的銅，通過特殊的抗菌處理，使材料在機(jī)械性能不變的前提下具有很好的抗菌功能，并研究出該材料的加工工藝方法，為工廠試生產(chǎn)及在廚房、家電、衛(wèi)生潔具、醫(yī)療行業(yè)中得到應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。市場前景分析：家電（洗衣機(jī)內(nèi)桶、冰箱內(nèi)膽）、廚房用具（刀具、鍋勺等）、衛(wèi)生潔具、醫(yī)院設(shè)備及手術(shù)器件等所用材料，對抗菌性能有一定要求的使用環(huán)境。目前國內(nèi)用于家電、裝飾、廚房、衛(wèi)生潔具用不銹鋼約400萬噸。若有1％的抗菌功能的不銹鋼材料取代普通不銹鋼，其特鋼生產(chǎn)廠家新增產(chǎn)值為14～16個(gè)億。該材料的使用廠家第二次效益會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)數(shù)字。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1、對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膜菌，滅菌率達(dá)98％以上（按日本厚生省相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)測定）。 2、抗菌不銹鋼與同類非抗菌不銹鋼相比生產(chǎn)成本增加不大于20％。 國內(nèi)領(lǐng)先。
四川大學(xué)
2021-04-11