|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
嵌段共聚物節能、環保的聚合反應擠出技術
苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物包括苯乙烯類熱塑性彈性體（SBS, SIS,）、溶聚丁苯橡膠，星型SSBR, 星型SIBR等的橡膠材料，以及透明高抗沖聚苯乙烯K樹脂。目前，前者在全世界已形成了數百萬噸的生產能力和消費量，廣泛的應用于輪胎橡膠，改型瀝青，熱溶膠，壓敏膠，制鞋，聚合物改性等領域；后者K樹脂由于將橡膠嵌段的球粒直徑控制在納米數量級，因而同時具有優良的透明性、抗沖擊性、抗彎折疲勞和加工性能，因此在醫用包裝材料，醫用器械材料，辦公用品、家用電器、汽車、化工、儀表等領域都具有極廣的應用，這是通用高分子材料所無法替代的，但是目前我國K樹脂尚未成功工業化。本項目采用聚合反應擠出技術，該技術以擠出機為反應器，充分利用螺桿擠出機對高粘度介質也具備有效傳熱、傳質的特點，將單體聚合與高聚物加工兩個過程合二為一，實現無溶劑本體聚合，直接在擠出機中幾十秒鐘內由單體聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯類熱塑性彈性體、K樹脂等。本項目通過混合單體進料方法，得到的聚合物經NMR，IR，DMA，GPC，TEM，SEM，AFM測定及理論分析發現其為（SB）n多嵌段的共聚物。B橡膠嵌段的分散相尺度在自然狀態下呈納米級球狀分布。有高達220％以上的超高斷裂延伸率。在液氮中沖斷面呈現出典型的韌性斷裂形貌。該技術成熟度已達到可中試階段。如采用分段加料的方式，由單體一步本體聚合得到當今世界上必須用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物，其技術成熟度同樣已達到可中試的階段。該技術已申請了3項國家發明專利，具有完全獨立的知識產權。
華東理工大學
2021-04-11
國科大材料學院黃輝團隊在基于C-S鍵活化的室溫交叉偶聯制備聚合物半導體材料研究中取得重要進展
該項工作發展了首個利用碳-硫鍵活化的Stille交叉偶聯聚合。在溫和的反應條件下，制備了一系列高溫Stille反應難以獲得的聚合物半導體材料，從而為合成低成本，高性能的有機/高分子半導體材料提供了新的研究思路。
中國科學院大學
2022-06-01
一種去除聚合松香甲苯溶液中不溶物的方法
該項目已經獲得國家發明專利：專利號：ZL200510130795.9。 聚合松香是松香改性的產品，由于聚合松香具有色澤淺、軟體點高、不結晶、不氧化等優點，被廣泛的應用于油墨、油漆、膠粘劑和合成樹脂等的生產，同時還應用于橡膠、電氣、造紙及制造多種助劑等。但是，聚合松香中的甲苯不溶物在國產聚合松香中普遍存在，這是一個不容忽視的問題。甲苯不溶物的存在既影響了產品質量，也增加了成本。所以，去除聚合松香中的甲苯不溶物顯得特別重要。然而，到目前為止，國內尚沒有較好的技術可以實現聚合松香中的甲苯不溶物的去除。 該項目在不影響聚合松香性能的基礎上，將聚合松香中的甲苯不溶物的含量降到0.01%以下。所用的工藝簡單、快速和所需成本低，能有效降低聚合松香甲苯溶液中的不溶物。
北京科技大學
2021-04-11
金屬基支撐固體氧化物燃料電池及其應用
現有化石能源的高效綠色利用和開發新的能源技術是社會可持續發展所面臨的關鍵問題。固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）可以以天然氣、煤氣化氣和生物質氣等為燃料，與燃氣輪機聯合循環后的總發電效率可超過70%，被認為是化石能源最高效清潔的利用方式之一。目前全球的研究熱點是研制在中低溫條件下工作的SOFC，將SOFC的操作溫度從傳統的850～1000℃，降低到850℃以下的中低溫。其目的是降低電池的啟動溫度和時間，有效地降低各個部件的老化速率，提高SOFC的穩定性和延長壽命，還可以使用廉價的不銹鋼等作為連接材料，大大降低制造成本，為SOFC的商業化提供有利條件。近幾年，我國正大力發展新能源領域，而在SOFC燃料電池方面，我國具有特有條件和優勢，主要表現在SOFC核心材料上具有稀土氧化物資源優勢，而在能源結構上，煤、天然氣等化石能源占相當大的比重，政府和整個社會的環保意識也與日俱增，所以SOFC的研究開發具有相當可觀的前景。
西安交通大學
2021-04-11
無機離子聚合與新型聚合材料的創制
首次構建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構建出無機材料，實現“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現無機材料的相互融合（Science 2021）。
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
首次構建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構建出無機材料，實現“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現無機材料的相互融合（Science 2021）。這些成果突破了無機塊體材料依賴高溫燒結定形的傳統途徑，可以在常溫條件下實現構建，為功能材料的制備提供革命性的科學新基礎，特別適合在生物體內開展仿生合成。目前已經顛覆性地實現以下突破：
1）結合生物礦化實現人體牙釉質的再生（Sci Adv 2019），再生層與天然牙釉結構完全一致，擁有相同的生物力學特性。該工作打破了傳統口腔醫學中牙釉質不能再生的認知，引領新一代口腔材料從“填充型”轉變為“再生型”。目前已進入轉化研究階段，樣品能夠高效地修復牙齒表面的微小缺損。
2）結合傳統有機聚合發展出有機-無機共聚新技術，可以制備出有機-無機共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。與傳統的有機無機復合材料不同，共聚型新材料能夠在分子尺度上實現有機和無機相之間的相互融合，從而構建出結構完全均一、具有優異力學性能的輕質高強材料。特別是在傳統高分子材料中引入無機離子鍵可以顯著增強材料原有的力學性能，例如通過無機離子寡聚體可以大幅度改善傳統塑料材料。
“無機離子聚合”可以構建出柔性無機離子材料，開發出礦物基塑料替代新材料，被稱為“石頭變塑料” （Adv Mater 2022）。礦物基塑料材料與傳統塑料相比在保持制備可塑性和結構韌性的同時，具有高強、高硬和高熱穩定性等新特征，而其礦物的本質特征還可以使材料能夠融入到自然的礦物循環中，為解決塑料污染問題提供新策略，是一種環保型的新材料。
浙江大學
2022-07-22
糠醛一步法加氫制備戊二醇的新技術
糠醛可由多種農業秸稈制備，屬于綠色環保的可再生化工原料，并且作為溶劑在潤滑油的生產結束后成為反應廢棄物。雖然我國每年糠醛的產量占世界總產量的一半以上，但絕大部分都以較為低廉的價格出口，因此充分開發利用糠醛具有十分重要的經濟價值。本課題組旨在開發新型綠色高效的加氫催化劑，將糠醛通過一步法開環加氫制備1,2-戊二醇與1,5-戊二醇。其中，1,2-戊二醇是一種優良的保濕劑，可作為合成殺菌劑丙環唑的重要中間體。1,5-戊二醇主要應用于聚氨酯、聚酯、涂料、油墨、香料的產品的制造，目前主要依靠進口。在催化劑方面，摒棄了傳統的有毒Cr類催化劑，采用更為綠色環保的金屬Cu為催化中心；在工藝條件上，較傳統工藝更為簡便，可進行連續式或間歇式反應。
南京工業大學
2021-04-13
一種催化糠醛選擇性轉化為2-甲基呋喃的方法
本發明提供一種催化糠醛選擇性轉化為2?甲基呋喃的方法。該方法利用碳納米管負載型鉑基雙金屬催化劑（3Pt3Fe/MWNT），在溫和條件下高效催化糠醛轉化為2?甲基呋喃，具有高轉化率和高選擇性。其中3Pt3Fe/MWNT催化劑在固定床反應器常壓和200℃下，使用異丙醇為溶劑，糠醛轉化率超99%，2?MF的初始選擇性91%，穩定運行60小時后轉化率由99.8%降到90.41%。本發明催化劑制備過程簡單，成品穩定可靠，催化過程無需添加額外的助劑，無需額外分離催化劑和反應底物，催化劑具有高活性及穩定性。該技術不僅在能源和化工領域具有重要的應用價值，還在推動可持續發展和綠色化學方面發揮了積極作用。
南京工業大學
2021-01-12
面向物聯網的砷化鎵基具有熱電轉換功能的MESFET器件
本發明提供的一種面向物聯網的砷化鎵基具有熱電轉換功能的MESFET器件，主要包括MESFET和熱電偶。MESFET選擇半絕緣的GaAs作為襯底，通過GaAs工藝和MEMS表面微機械加工實現具有能量轉換功能的MESFET。在源漏柵的金層四周制作一層二氧化硅，化學機械拋光后，制作熱電偶的金屬Au型熱電臂和砷化鎵型熱電臂，蒸金連接兩種熱電偶臂，將源漏柵的熱電偶電極進行金屬連線，留下兩個熱電偶電極作為塞貝克電壓的輸出極。
該砷化鎵基具有熱電轉換功能的MESFET器件根據塞貝克效應，可以將器件工作產生的熱能轉換為電能，實現能量收集的同時緩解了散熱問題。通過檢測輸出塞貝克電壓的大小來實現對熱耗散功率大小的檢測。
東南大學
2021-04-11
面向物聯網的硅基固支梁可重構SIW帶通濾波器
本發明公開了一種面向物聯網的硅基固支梁可重構SIW帶通濾波器，包括SIW帶通濾波器、轉接結構(3)和MEMS固支梁結構。SIW帶通濾波器包括相互級聯的SIW諧振腔(9)，相鄰的SIW諧振腔之間存在耦合窗口(14)，MEMS固支梁結構設置于耦合窗口中。在一些特定的需要控制無源濾波器通帶中心頻率頻繁切換的電路中，本發明通過MEMS固支梁結構很好的避免了需要依靠增加濾波器數量去控制電路的問題，并且MEMS固支梁結構的閉合所需要的電壓較小也基本不會影響電路的正常工作，能夠有效地降低電路控制的功耗。MEMS固支梁(6)可以實現快速的DOWN態和UP態的轉換，可以有效地實現微波電路中對濾波器濾波范圍的控制。
東南大學
2021-04-11
稀土氧化物彌散強化銅基復合材料的制備技術及應用
開發了短流程技術制備納米稀土氧化物彌散銅基復合材料，具有高強度、高電導率、高熱導率、高耐磨性等優良特性，解決了此類材料難以制得全致密大型零件的難題，拓展了其應用領域。發明了此類復合材料塊體和粉體的制備技術和專門的裝備。
稀土氧化物彌散銅基復合材料制備新技術在企業開始推廣應用，可顯著提高制動摩擦閘片及金剛石刀頭的高溫強度和摩擦磨損性能，可大幅改善鐵基粉末冶金零件的表面耐磨性，具有廣闊市場前景和應用價值。
山東科技大學
2021-04-22