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本項目以新研發的工業煙塵PM2.5霧霾治理的專用過濾材料為對象，建立以新型水刺濾料為核心的系列化PM2.5濾料生產線和高水平企業，緊隨國家大氣霧霾治理需求，服務廣大市場。 近年來，我國霧霾形勢十分嚴重。袋式除塵是實現煙塵控制的一種主要技術，濾料是決定其性能的核心部件。目前，袋式除塵器中使用的常規針刺氈濾料是為常規大顆粒粉塵捕集準備的，在針刺過程產生的大徑穿孔，使除塵器難以捕獲 PM2.5 超細顆粒，因此排放到大氣中的粉塵超過 90%為 PM2.5 超細顆粒。而水刺濾料則可有效解決濾料生產過程導致的大徑穿孔和纖維損傷難題，更為高效捕集PM2.5顆粒物，必將作為新一代高效過濾材料，廣泛用于大氣顆粒物污染控制。 本項目所用技術為國際領先水平，具有如下優勢： 1）研制的水刺新產品其加工過程的刺孔小，對細顆粒的捕集精度和效率顯著提高，尤其適合PM2.5微細粉塵的捕集 對比常規的過濾材料，新研發的產品采用全新的工藝制造，用高壓水刺作為核心加工技術。該技術采用的水刺針直徑是常規金屬針刺的1/10，因此加工的濾料孔徑大為縮小，顯著提升了產品的過濾精度和效率，是控制PM2.5煙塵的換代產品。 2）采用水刺加工，避免了加工過程金屬刺針對基布和纖維的損傷，使產品強度大、壽命長、節省原料、降低成本 水刺濾料采用高壓水射流纖維環繞抱合與成氈技術到喇叭狀三維濾料結構，表面具有像膜一樣的超纖布狀非織造特征。水刺濾料加工過程不會對基布和纖維產生硬損傷，使濾料強力大為提高，生產效率提高10倍，原材料節省20%。據中國環保產業協會袋式除塵委員會權威統計，我國袋除塵市場150億元，其中作為消耗材料的濾料50億元（濾料壽命一般2-3年），而且未來每年增速10%以上。目前中國尤其京津冀受到霧霾的困擾，國家已決定下大力氣進行除塵設施的升級換代，將為PM2.5專用濾料提供巨大的市場良機。

綜述了鋰離子電池正極材料的工作原理,應具備的結構與性質以及目前最具有吸引力的三種正極材料LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4.通過比較這三種正極材料的制備方法和電化學性能,討論了這些材料存在的問題和相應的解決方法。

長纖維(玻璃纖維、碳纖維等)增強熱塑性復合材料(Long Fiber reinforced Thermoplatics，LFT)是20世紀90年代逐漸發展起來的一種新型纖維增強樹脂基復合材料，具有高強度、高剛性、高尺寸穩定性、耐高溫、低吸水率、低翹曲度、使用壽命長、高低溫抗耐蠕變性能優良、可回收再利用等顯著特點，可以彌補常規短纖維增強熱塑性塑料(SGRT)的許多不足和缺點。

本發明提供了一種通過對采用固相法、液相法等各種合成方法制備的鋰離子電池正極材料例如LiFePO4的前驅體進行變溫聯合煅燒，達到對合成鋰離子電池正極材料結構和形貌的優化設計和控制，從而獲得具有高倍率及超高倍率充放電特性的鋰離子電池電極材料的制備方法。

開展巖石裂紋擴展與連接機理的研究，對于預測巖 石（體）工程的失穩破壞以及提高油氣產量與效率具有重要的理論意義和應用價 值。主要取得的科學發現點如下：（1） 在試驗研究方面，研發了適用于裂隙巖石的高精度數字量測技術，發 現了非連續巖石材料中的裂紋擴展與連接規律，建立了非連續巖石材料應力跌落 與裂紋演化規律之間的聯系，揭示了巖石材料中的裂紋演化規律，為理論和數值 研究裂紋演化規律提供了技術支撐。（2） 在理論研究方面，利用內變量熱力學理論和偽力法，揭示了裂隙巖體 的損傷局部化機理，建立了巖石（體）損傷局部化分叉模型；基于斷裂力學原理, 提出了巖石（體）的非線性強度準則，為開展復雜應力狀態下裂紋演化過程的數 值模擬奠定了理論基礎。（3） 在數值方法方面，提出了連續-非連續數值模擬方法，編制了廣義粒子 動力學多線程高效并行計算程序，成功實現了二維和三維裂紋演化過程的數值模 擬，揭示了復雜應力狀態下裂紋演化的細觀機理，為巖體工程穩定性分析提供了 計算平臺。(4) 在工程應用方面，實現了錦屏I級水電站深埋地下洞室非連續圍巖損 傷破壞過程的數值模擬，結合現場監測數據，闡釋了地下洞室非連續圍巖的破裂 發展規律，揭示了深埋地下洞室圍巖的損傷失穩機制。

（2018年度高等學校科學研究優秀成果獎（自然科學獎）一等獎） 成果簡介：巖石（體）是一種復雜的天然介質，在漫長的地質構造作用過程中，內部孕 育了各種規模和尺度的缺陷（如節理、裂隙和斷層等），這些缺陷的空間位置與 分布規律顯著影響其力學響應，進而對斷續裂隙巖體工程的穩定與安全產生重要 影響。另一方面，在頁巖氣與煤層氣等開采過程中，往往需要人為制造裂縫網絡 來實現壓裂增滲增產。因此，開展巖石裂紋擴展與連接機理的研究，對于預測巖 石（體）工程的失穩破壞以及提高油氣產量與效率具有重要的理論意義和應用價 值。主要取得的科學發現點如下： （1） 在試驗研究方面，研發了適用于裂隙巖石的高精度數字量測技術，發 現了非連續巖石材料中的裂紋擴展與連接規律，建立了非連續巖石材料應力跌落 與裂紋演化規律之間的聯系，揭示了巖石材料中的裂紋演化規律，為理論和數值 研究裂紋演化規律提供了技術支撐。 （2） 在理論研究方面，利用內變量熱力學理論和偽力法，揭示了裂隙巖體 的損傷局部化機理，建立了巖石（體）損傷局部化分叉模型；基于斷裂力學原理, 提出了巖石（體）的非線性強度準則，為開展復雜應力狀態下裂紋演化過程的數 值模擬奠定了理論基礎。 （3） 在數值方法方面，提出了連續-非連續數值模擬方法，編制了廣義粒子 動力學多線程高效并行計算程序，成功實現了二維和三維裂紋演化過程的數值模 擬，揭示了復雜應力狀態下裂紋演化的細觀機理，為巖體工程穩定性分析提供了 計算平臺。 (4)    在工程應用方面，實現了錦屏I級水電站深埋地下洞室非連續圍巖損 傷破壞過程的數值模擬，結合現場監測數據，闡釋了地下洞室非連續圍巖的破裂 發展規律，揭示了深埋地下洞室圍巖的損傷失穩機制。

單層半導體性過渡族金屬硫屬化合物（MX2: MoS2, WS2 等）是繼石墨烯之后備受關注的二維層狀材料。該類材料具有優異的電學性質、強的光物相互作用、高效的催化特性等，在光電子學器件、傳感器件、電催化產氫等領域具有非常廣闊的應用前景。單層MX2 材料的批量制備和高品質轉移是關鍵的科學問題。現有方法仍面臨著諸多重大挑戰，例如，難以實現晶圓尺寸的層數均勻性、單晶疇區小、生長速度緩慢、生長襯底價格昂貴、轉移過程復雜、容易引入污染物等。北京大學張艷鋒課題組是國內較早開展相關研究的課題組之一，在單層MX2材料的可控制備、精密表征和電催化產氫應用方面取得了一系列重要進展：基于范德華外延的機理，他們在晶格匹配的云母基底上首次獲得了厘米尺度均勻的單層MoS2 (Nano Lett. 13, 3870 (2013)，他引198次)； 在藍寶石上獲得了大疇區單層WS2 (ACS Nano 7, 8963 (2013), 他引250次)；發展了一種新型的金屬性箔材(Au箔)基底，實現了疇區尺寸可調單層MoS2的制備，借助STM/STS表征技術建立起了材料原子尺度的形貌/缺陷態、電子結構和電催化析氫之間的構效關系 (ACS Nano 8, 10196 (2014)，他引124次)。上述成果也受邀撰寫綜述文章(Chem. Soc. Rev. 44, 2587 (2015)，他引92次)。最近他們在大尺寸均勻MoS2的批量制備以及“綠色”轉移方面取得重要進展。他們選用廉價易得的普通玻璃作為基底，創新性地采用Mo箔作為金屬源(與S粉共同作為前驅體)，采用“face-to-face”的金屬前驅體供給方式，實現了前驅體在樣品上下游的均勻供應，使得樣品尺寸可以得到最大限度的放大(僅受限于爐體尺寸)，獲得了對角線長度可達6英寸的均勻單層MoS2; 結合DFT理論計算和系統的實驗結果發現，玻璃基底上微量的Na對材料生長起到明顯的促進作用, Na傾向于吸附在MoS2疇區的邊緣，起到顯著降低MoS2拼接生長能壘的作用，從而促進其快速生長。 獲取滿覆蓋單層樣品的生長時間僅為8 min，單晶疇區邊緣尺寸可達0.5 mm。此外，他們利用玻璃基底的親水特性，發展了一種無刻蝕的、僅利用超純水輔助的“綠色”轉移方法。該方法適用于晶圓尺寸樣品的快速轉移，且具有操作簡單，轉移樣品質量高等明顯優勢。該工作提出了利用廉價的普通玻璃基底來制備大面積、晶圓尺寸均勻、大疇區單層MoS2的新方法/新途徑，并深入分析了其生長機制，為相關二維材料的批量制備和高效轉移提供了重要的實驗依據，對于推動該類材料的實際應用具有非常重要的意義。

"本項目借鑒國外經驗：用水浸泡煙葉、再用團隊研制的新材料吸附溶液里的TSNA。 凈化后溶液用于煙草制品的生產，顯著降低TSNA含量，形成新賣點而促進產品銷售。團隊提供吸附材料的配方和使用的資料；應用于口含煙等不燃煙新產品以及傳統卷煙，減少煙草對于環境和人體健康的負面影響，提高產品的競爭能力。"

"軟瓷采用天然粘土、無機礦物、城建廢渣等為主要原料，通過塑化改性賦予粘土極強的可塑性，然后經過成型、熟化等工藝制作而成。 軟瓷能夠彎曲自如，任意造型，逼真表現木、皮、石、磚、布、金屬等裝飾材料的紋理和色澤，且生產工藝綠色環保，特別適用于建筑內、外墻飾面工程，舊城改造，外墻保溫體系的飾面層以及弧形墻、拱形柱等異形建筑的飾面工程。"

本發明公開了一種軟磁鐵氧體材料的注射成型方法。包括如下步驟：1)粉料制備：將鐵氧體粉料進行一次混磨，干燥后，將粉料進行預燒，將預燒后的粉料破碎后，再進行二次混磨，并進行干燥處理；2)混煉造粒：將步驟1)得到的粉料與粘結劑均勻混合后，混煉，得到混料，將混料粉碎；3)注射成型：將粉碎后的混料加熱，在壓力條件下，注入到模腔中，打開模具冷卻后即得到成型坯體；4)脫脂：將成型坯體置入三氯乙烯中脫脂，干燥，再進行熱脫脂；5)燒結：將脫脂后的成型坯體燒結，得到鐵氧體軟磁材料。本發明適合制備中小型形狀復雜、高精度的鐵氧體磁芯器件，所制備的鐵氧體軟磁材料具有密度大而均一、內部組織均勻、機械強度高和鐵損相對較低的特點。