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北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)用材料研究室研制開發(fā)的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫(yī)用生物材料，可用于人關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)或替代。本項(xiàng)目成果屬國內(nèi)外首創(chuàng)，其應(yīng)用和推廣不但會產(chǎn)生100萬元／年的經(jīng)濟(jì)效益，而且能帶來巨大的社會效益。利用反復(fù)冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結(jié)晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關(guān)節(jié)軟骨材料通過三次動物實(shí)驗(yàn)（共19個月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產(chǎn)生任何炎性反應(yīng)和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國藥品生物制品檢定所動物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行PVAHE生物學(xué)評價并通過產(chǎn)品注冊檢測。目前，已達(dá)到臨床應(yīng)用的水平。從1996年以來，本項(xiàng)目的研究和研制開發(fā)工作是在北京市自然科學(xué)基金（3962006）、國家自然科學(xué)基金（59775038）和北京市科技項(xiàng)目合同（954020400）資助下歷時5年完成的。多年實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和動物試驗(yàn)表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產(chǎn)業(yè)化前景的醫(yī)用表面修復(fù)材料，它具有以下特點(diǎn)：（1）潤滑性能良好（摩擦系數(shù)0.05，磨損系數(shù)小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強(qiáng)度高（壓縮模量14MPa，壓縮強(qiáng)度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強(qiáng)度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結(jié)構(gòu)和性能非常接近于人關(guān)節(jié)軟骨，其主要用途是在矯形外科手術(shù)中用于修復(fù)或替代關(guān)節(jié)軟骨。典型產(chǎn)品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

北京科技大學(xué)榮源連鑄耐火材料研究發(fā)展中心采用最新科技自主研制開發(fā)的新型連鑄用耐火材料——鋼包至中間包的長水口，中間包內(nèi)的整體塞棒和從中間包到結(jié)晶器的浸入式水口。 本項(xiàng)目產(chǎn)品以市場為導(dǎo)向，特別開發(fā)了國內(nèi)首創(chuàng)的使用無碳內(nèi)壁浸入式水口和長壽命水口，將增加鋼鐵工業(yè)所需優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、長壽和綠色型耐火材料生產(chǎn)量，滿足潔凈鋼和高效連鑄對連鑄耐火材料要求。配套建設(shè)了最先進(jìn)的生產(chǎn)線，產(chǎn)品技術(shù)性能領(lǐng)先，質(zhì)量優(yōu)異，在低成本的生產(chǎn)條件下產(chǎn)品價格低于進(jìn)口同類產(chǎn)品，將在國內(nèi)市場競爭中處于優(yōu)勢地位，同時可取代部分進(jìn)口同類產(chǎn)品。本項(xiàng)目獲得遼寧省科技進(jìn)步一等獎。 新型連鑄用耐火材料與連續(xù)鑄鋼工藝技術(shù)溶為一體，用于連續(xù)鑄鋼中鋼水保護(hù)澆鑄和控制鋼水流量，其特點(diǎn)是要求材料高性能，屬于耐火材料高技術(shù)領(lǐng)域。無碳內(nèi)壁防堵塞浸入式水口用于潔凈鋼連鑄中。

該項(xiàng)目（專利號：200410009747.x）涉及一種含稀土的氧化物在紫外線激發(fā)下發(fā)射紅色熒光的熒光粉及其制備方法。該發(fā)光材料是一種化學(xué)穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、單色性好、成本相對降低的紅色發(fā)光材料。 該項(xiàng)目含稀土的氧化物的紅色發(fā)光材料的化學(xué)組成為（Y1－x－y－z Gd x Al y Eu z）2O3，其中0＜x ≤0.7 , x為基質(zhì)組分Gd的含量；0＜y＜0.26, y為基質(zhì)組分Al的含量； 0.02≤z ≤0.12, z為激活劑Eu的含量。含稀土的氧化物的紅色發(fā)光材料是由Y2O3、Gd2O3、Al2O3和Eu2O3經(jīng)1280℃高溫灼燒，形成具有立方結(jié)構(gòu)的（Y Gd Al Eu）2O3固熔體，因而具有化學(xué)穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、單色性好的特點(diǎn)，并且由于非稀土元素Al對稀土元素Y、Gd的部分取代，導(dǎo)致稀土元素用量減少，降低產(chǎn)品成本。 應(yīng)用范圍：主要在燈用熒光粉等三基色紅粉中應(yīng)用。

碳纖維復(fù)合材料要真正應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，必須適應(yīng)高產(chǎn)量汽車生產(chǎn)的成本和生產(chǎn)速度，因此對復(fù)合材料的規(guī)模化、自動化、快速成型技術(shù)提出了更高的要求。高效率批量化生產(chǎn)要求新型的快速固化成型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。其中主要涉及到的是預(yù)浸料的模壓成型工藝：利用固化時間在2~5min的環(huán)氧樹脂預(yù)浸料模壓成型工藝生產(chǎn)。首先使用2～3分鐘即可硬化的環(huán)氧樹脂和碳纖維制造預(yù)浸料，然后再放入模具加熱，在3～10MPa的高壓下沖壓成型。成型周期僅為約10分鐘，在熱硬化性CFRP中生產(chǎn)效率上佳。 北京化工大學(xué)先進(jìn)材料研究院中心將化學(xué)流變學(xué)理論應(yīng)用于碳纖維預(yù)浸料專用樹脂體系的設(shè)計(jì)指導(dǎo)通過流變學(xué)調(diào)控樹脂體系的初始粘度，實(shí)現(xiàn)樹脂對纖維的充分浸潤。通過化學(xué)反應(yīng)降低預(yù)浸料的樹脂流動度，提高預(yù)浸料的工藝性能。已申請專利6項(xiàng)。在工藝設(shè)備創(chuàng)新方面，采用雙行星雙動力的攪拌方式，低速運(yùn)轉(zhuǎn)的行星攪拌錨使物料上下翻動混合，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的行星分散盤使物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞和剪切。課題組充分利用北京化工大學(xué)的高分子學(xué)科優(yōu)勢，基于國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)能擴(kuò)張，結(jié)合不同級別國產(chǎn)碳纖維(T300、T700、T800) 的表面特性，自主設(shè)計(jì)了不同耐溫等級的環(huán)氧樹脂體系，開發(fā)了系列化(80、90、100、120、180度)的預(yù)浸料專用樹脂體系，以開拓國產(chǎn)碳纖維的下游加工應(yīng)用。 在快速固化耐高溫韌性環(huán)氧樹脂體系的研制方面，環(huán)氧樹脂分子設(shè)計(jì)需要滿足幾個條件，1、含有噁唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂固化后不僅具有較好的耐熱性，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度亦高于純環(huán)氧樹脂和其他的傳統(tǒng)環(huán)氧熱固性材料。2.具備出色的電氣絕緣性能，物理機(jī)械性能。3.噁唑烷酮結(jié)構(gòu)極性基團(tuán)的存在使得環(huán)氧樹脂與碳纖維的粘結(jié)強(qiáng)度增加。4.聚氨酯柔性鏈的存在，使得樹脂的柔韌性提高。固化體系設(shè)計(jì)包括：固化劑的液化改性；儲存穩(wěn)定性；吸水性；分散性。MHT150-PN預(yù)浸料樹脂是中高溫固化快速成型的阻燃環(huán)氧樹脂體系，具有高耐熱、環(huán)保阻燃和高韌性等特點(diǎn)，主要用于汽車件等快速固化預(yù)浸料領(lǐng)域，具有優(yōu)異的操作性及貼合性。

北京大學(xué)工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)通過多年的研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的利用粉煤灰等工業(yè)固廢制備莫來石耐火材料新技術(shù)。此技術(shù)的核心發(fā)明是通過研究粉煤灰、煤矸石、鋁礬土等高溫?zé)Y(jié)過程中莫來石化的機(jī)理和莫來石化過程中晶粒的生長、聚集及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展等顯微結(jié)構(gòu)變化，獲得了粉煤灰等固廢耦合制備莫來石復(fù)相耐火材料新技術(shù)。目前，該技術(shù)已進(jìn)行工業(yè)示范。

CO2資源化利用不僅可以緩解溫室效應(yīng)引起的環(huán)境問題，而且還可以解決日益嚴(yán)峻的能源枯竭問題。以太陽光為直接驅(qū)動力的光催化還原CO2生成有機(jī)物是較為理想的途徑之一，也是極具挑戰(zhàn)性的前沿方向。含氮共價有機(jī)框架材料（COF）擁有良好吸光能力和電荷傳輸能力，具有高穩(wěn)定性、高CO2吸附量、易于設(shè)計(jì)調(diào)控和修飾等優(yōu)點(diǎn)，是一類非常有潛力的光催化固碳材料。我所通過胺醛縮合席夫堿反應(yīng)合成了一系列具有相同結(jié)構(gòu)不同官能團(tuán)的酮胺基COF材料TpBD-X [X = -H2、-(CH3)2、-(OCH3)2和-(NO2)2]，并研究不同官能團(tuán)對該類材料光催化還原CO2性能的影響。結(jié)果表明，官能團(tuán)的引入會影響TpBD的可見光吸收能力，改變其能帶結(jié)構(gòu)；與吸電子基團(tuán)相比，該COF材料中的給電子基團(tuán)更有利于光催化還原CO2的進(jìn)行，其活性順序?yàn)?OCH3 > -CH3 > -H2> -NO2。結(jié)合各種表征技術(shù)，發(fā)現(xiàn)給電子基官能團(tuán)可以增強(qiáng)該類材料的共軛效應(yīng)，提高可見光吸收，加快光生電荷分離與遷移，進(jìn)而提高光催化還原CO2活性。該研究不僅可以拓展COF材料的實(shí)際應(yīng)用，還可以豐富光催化理論，對于CO2的固定轉(zhuǎn)化具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價值。

金屬玻璃（又稱非晶合金）是指在固態(tài)下原子排列具有短程有序而長程無序，并在一定溫度范圍內(nèi)保持這種狀態(tài)相對穩(wěn)定的金屬合金。近十幾年來，塊體金屬玻璃的發(fā)展更是其發(fā)展過程的一個里程碑，使得金屬玻璃作為結(jié)構(gòu)材料成為可能。 與傳統(tǒng)晶體材料相比，塊體金屬玻璃很高的強(qiáng)度、大的彈性極限（2%～3%）及良好的耐腐蝕性等突出優(yōu)點(diǎn)。正是由于其獨(dú)特性能，使得塊體金屬玻璃在體育用品、電子、醫(yī)學(xué)及國防等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本項(xiàng)目開發(fā)了一種短流程、適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)、并能獲得完全清潔復(fù)合界面的金屬玻璃包覆金屬絲復(fù)合材料的連續(xù)制備設(shè)備與工藝。 設(shè)備構(gòu)成為，由真空系統(tǒng)、預(yù)熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、牽引機(jī)構(gòu)組成。牽引機(jī)構(gòu)上下各有一個導(dǎo)輪，兩導(dǎo)輪豎直方向相切，且下部導(dǎo)輪與電機(jī)相連，可以將制備的絲直接纏繞起來，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；冷卻裝置緊置于坩堝下部，保證包覆的合金液快速凝固形成金屬玻璃。 工藝過程為：將按照名義成分配好的合金先用電弧爐熔煉成均勻的母合金，然后將母合金和金屬絲裝在底部帶有小孔的坩堝中，金屬絲一端自內(nèi)而外穿過坩堝的小孔，在加熱爐中重熔母合金并保溫，然后通過牽引機(jī)構(gòu)由電機(jī)帶動下拉浸漬在熔體中的金屬絲，使其表面均勻浸漬一層合金液，在穿過加熱區(qū)后通過冷卻介質(zhì)快速冷卻形成金屬玻璃，最終獲得具有較高強(qiáng)度與延伸率的金屬玻璃包覆金屬絲復(fù)合材料。 技術(shù)特點(diǎn)：金屬絲可以選用具有較高熔點(diǎn)及較高強(qiáng)度的鎢絲，金屬玻璃合金可以選用具有較強(qiáng)玻璃形成能力及較好力學(xué)性能的鋯基合金體系。電機(jī)牽引拉絲速率為1-5mm/min,冷卻裝置的冷卻速率為所吹氬氣流速1-5m/s。 已申請專利：張勇，陳曉華，陳國良，張興超，王自東，“一種金屬玻璃包覆金屬絲復(fù)合材料的連續(xù)制備設(shè)備與工藝”，中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?00710120355.4，專利申請時間：2007.08.00，專利公開日：2008年3月12日。

該材料具有良好的加工性，能制備成可注射溶液、薄膜、多孔支架、以及靜電紡絲纖維膜等多種產(chǎn)品。由于一氧化氮能夠可控按需釋放，CS-NO及其復(fù)合材料可用于治療糖尿病下肢缺血、皮膚損傷和心梗疾病。

一種負(fù)電性藍(lán)綠色熒光材料，是由四苯乙烯四芐溴和磺化杯[4]芳烴交聯(lián)而成的一種無規(guī)聚合物，其構(gòu)筑基元為四苯乙烯?磺化杯[4]芳烴聚合物。本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)分析和存在問題，提供一種負(fù)電性藍(lán)綠色熒光材料的制備方法及其應(yīng)用，該負(fù)電性藍(lán)綠色熒光材料對于4-(4-(二甲基氨基)苯乙烯)-N-甲基吡啶鎓碘鹽分子有著極佳的吸附性能、四苯乙烯-磺化杯[4]芳烴聚合物不僅能限制4-(4-(二甲基氨基)苯乙烯)-N-甲基吡啶陽離子的分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)并且可以和其發(fā)生高效的固態(tài)熒光共振能量傳遞，隨著被吸附4-(4-(二甲基氨基)苯乙烯)-N-甲基吡啶陽離子的量的改變，在365nm紫外光照射條件下，熒光顏色由藍(lán)綠色漸變?yōu)辄S色至橙紅色。

（專利號：ZL 201510193865.9） 簡介：本發(fā)明公開了一種粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料的制備方法，屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體制備步驟是：以1g粉煤灰，加入1mL質(zhì)量濃度為1～5％的殼聚糖溶液浸漬2～3h，然后在50?80度干燥2～3h，再加入10～20mL2～5g/L氧化石墨烯溶液浸漬8?12h，同時攪拌2～3h，加水稀釋至固相濃度到40g/L時，加入0.5～2mL戊二醛在50～80度下交聯(lián)3h，濾去液相并用無水乙醇洗滌至中性，在60℃真空干燥5～6h得粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料。本法制備的復(fù)合吸附材料克服了氧化石墨烯難于分離的缺點(diǎn)，又能夠同時吸附陰陽離子染料及多種污染物。