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一种三维氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种三维氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和在电化学生物传感中的应用。本发明 借助三维氮掺杂石墨烯高比表面积、良好的生物相容性、高导电率的特性，构造三维氮掺杂石墨烯复合 材料，首先以泡沫材料为基底，在含惰性气体、氢气及碳源与氮源条件下，利用化学气相沉积方法（CVD 法），得到含基底的三维氮掺杂石墨烯；然后对三维氮掺杂石墨烯进行刻蚀、清洗处理得到三维氮掺杂 石墨烯复合材料。将三维氮掺杂石墨烯与酶/非酶材料进行复合，得到相应的三维氮掺杂石
武汉大学
2021-04-14
碳酸二甲酯联产乙二醇、丙二醇绿色生产技术
碳酸二甲酯（DMC）是一种十分有用的有机合成中间体，能与多种醇、酚、胺及氨基醇等反应，从DMC出发可合成聚碳酸酯，异氰酸酯、氨基甲酸酯、丙二酸酯、丙二尿烷等许多化工产品。因此，它在制取高性能树脂、溶剂、染料中间体、药物、增香剂，食品防腐剂、润滑油填加剂，汽油添加剂等领域的应用越来越广泛。因而，DMC已被称为当今有机合成的“新基石”。
该项目采用了产品耦合、过程耦合的多重耦合过程强化技术、能量系统集成和塔设备单元强化技术等多项关键技术，突破性地解决了极其稳定的CO2活性难题，利用工业废气二氧化碳和环氧乙烷（或环氧丙烷）生产绿色化学品碳酸二甲酯、联产乙（丙）二醇，使二氧化碳变废为宝，真正实现了低碳、环保、绿色、经济。该技术具有工艺简单，流程短、设备投资小、见效快、成本低、过程基本无三废等特点，是目前国内外最具竞争力的生产工艺。与国外技术相比投资减少75%、节能90%、生产成本减少50%以上。
经鉴定，该技术填补了国内空白，达到了国际领先水平。目前国内正在正常生产的非光气法碳酸二甲酯生产技术均为华东理工大学提供。该项目组近年来完成新产品开发60余项、已全部实现产业化。该技术已经掌握了放大规律，已有4000吨、1.5万吨/年、4万吨、6万吨的工业化装置，进行了10万吨、30万吨/年的放大设计。
项目具有自主知识产权，掌握核心技术，已获授权发明专利3项，被列为国家863计划重点支持项目，国家经贸委产学研工程计划。先后荣获：上海第三届科技博览会金奖；1998年香港世界华人发明博览会银奖；1999年上海市科技进步三等奖； 2001年中国高校科技进步二等奖；2010年中国石化行业协会技术发明一等奖。
华东理工大学
2021-04-13
金钟团队在高倍率镁二次电池正极材料领域取得新进展
金属镁可以用于二次电池的负极材料，具有资源丰富、环境友好、理论体积容量高、镁沉积/溶解过程不易形成枝晶等优点，在大规模储能体系中具有很大的应用潜力。然而，由于二价镁离子的电荷半径比大、极化率高，导致其与常规储镁正极材料中的晶格阴离子之间发生强的静电相互作用，阻碍Mg2+离子在正极活性材料中的嵌入和扩散动力学，导致充放电速度缓慢。因此，镁二次电池非常欠缺高性能的正极材料，严重阻碍了该领域的研究发展与应用。 近日，南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、江苏省先进有机材料重点实验室金钟教授带领的“清洁能源材料与器件机制”研究团队研发了基于一种特殊的置换反应机制、非化学计量比的立方相硒化铜，用于高倍率的镁二次电池正极材料。以该硒化铜为正极、金属镁为负极组装的镁电池能够在100 mA g-1下表现出222 mAh g-1的最大放电比容量，在1000 mA g-1大电流密度下放电比容量仍可达155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大电流密度下，电池循环500次之后，容量保持率约为84.3%。 该团队通过简单的一步溶剂热法合成了一种高结晶度的非化学计量比的立方相Cu2-xSe纳米片（图1）。以Cu2-xSe为正极组装镁电池在100 mA g-1下循环25次后，放电比容量达到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放电比容量分别可保持为182、166和155 mAh g-1，表现出优异的倍率性能（图2）。此外，该工作从正极和负极两方面对电池经历较长的活化过程给予了一定的解释（图2f）。具体而言，随着Mg2+的嵌入和脱出，Cu2-xSe电极材料的尺寸会逐渐减小，而适当减小活性材料的尺寸可以有效地缩短Mg2+的扩散路径，便于活性材料与电解液充分接触，从而使容量增加。对于Mg负极来说，电解液中具有腐蚀性的氯离子会腐蚀Mg负极表面的氧化物等钝化层，从而使Mg负极表面暴露出更多具有活性的金属镁表面，从而利于容量的提升和稳定。最后，通过非原位表征技术（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）对不同充/放电状态的电极片进行详细表征，实验结果表明非计量比Cu2-xSe正极材料的储镁机制为一种特殊的镁/铜离子置换反应。该研究为基于可逆离子置换反应机制的新型高性能多价离子电池电极材料的设计提供了新的思路。
南京大学
2021-02-01
纳米二氧化硅／硼酚醛树脂纳米复合材料的制备方法
本发明属于无机／有机纳米复合材料技术领域，具体涉及一种纳米 SiO2／硼酚醛树 脂纳米复合材料及其制备方法。本发明采用了溶液共混法和超声波辅助分散法相结合， 确保纳米颗粒在复合材料中得到纳米级分散；纳米 SiO2表面经过处理，使纳米 SiO2与基 体树脂硼酚醛树脂之间形成了良好的界面，可以充分发挥出纳米 SiO2、硼酚醛树脂的优 点。本发明的目的在于通过合理的工艺控制，制备出纳米 SiO2含量不同的硼酚醛树脂纳 米复合材料。利用纳米 SiO2的刚性、耐磨性、热化学稳定性和硼改性酚醛树脂的良好的 力学性能、耐热性和耐烧蚀性等优点，制备出的纳米 SiO2／硼酚醛树脂纳米复合材料可 广泛用于高温制动摩擦材料、耐烧蚀材料、特种结构材料、防热材料等众多领域。
同济大学
2021-04-11
利用聚二甲基硅氧烷疏水材料板分离微丝菌的方法
本发明提供一种利用聚二甲基硅氧烷疏水材料板分离微丝菌的方法，该方法的步骤是将污水处理厂曝气池中已发生以微丝菌为优势菌的膨胀污泥混合液滴加在具有凹槽结构的聚二甲基硅氧烷疏水材料板上，冷藏放置保存后，采用氯化钠溶液对聚二甲基硅氧烷疏水材料板进行冲洗，利用相似相容原理实现微丝菌从活性污泥混合液中的分离。本发明的效果是该方法操作简单易行，可快速地实现微丝菌从活性污泥混合液中的分离，克服了微丝菌从活性污泥系统中分离困难的问题，可将分离有微丝菌的聚二甲基硅氧烷疏水板上置于培养基中，进行微丝菌的纯培养，与传统的稀释平板法和涂布平板法等微丝菌纯培养方法相比，加快了微丝菌菌种的筛选，可将微丝菌的纯培养周期缩短3～6周。
天津城建大学
2021-04-11
反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯
成果背景及主要用途： 乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，为无色液体，沸点 190.2℃。它是 优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业；铸造树脂有机酯固化剂； 也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂，和皮革光亮剂的原料；在油 漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂；在烟草工业中， 乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有机合成工业中用途也十分广 泛。 传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是 1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯 化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与 1，2-二溴乙烷反应而得，此法 原料要求严格，且收率不高(小于 60％)，这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯 化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂，通过酯化反应 合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，对反应装置的耐腐蚀性要求高，成本增 加，环境污染严重。 技术原理与工艺流程简介： 本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题，提供了一种新的合成方 法，本工艺采用反应精馏技术，反应条件温和，设备损耗小，而且副产物仲丁醇 也是一种重要的化工原料，理论原子收率为 100%。 应用领域：乙二醇二醋酸酯生产企业 技术转化条件：根据具体情况面议 作方式及条件：根据具体情况面议
天津大学
2021-04-11
反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯
乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，为无色液体，沸点190.2℃。它是优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业；铸造树脂有机酯固化剂；也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂，和皮革光亮剂的原料；在油漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂；在烟草工业中，乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有机合成工业中用途也十分广泛。传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与1，2-二溴乙烷反应而得，此法原料要求严格，且收率不高(小于60％)，这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂，通过酯化反应合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，对反应装置的耐腐蚀性要求高，成本增加，环境污染严重。本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题，提供了一种新的合成方法，本工艺采用反应精馏技术，反应条件温和，设备损耗小，而且副产物仲丁醇也是一种重要的化工原料，理论原子收率为100%。
天津大学
2023-05-10
水基Fe3O4磁性流体的制备方法
一种水基Fe3O4磁性流体的制备方法,它涉及一种具有超顺磁性的水基纳米磁性流体的制备方法.本发明解决了现有磁流体含有有机物,与生物体兼容性差的问题.本发明方法如下:将FeCl3与FeCl2溶解在去离子水中,调节pH值;在120～180℃油浴中,惰性气体保护下,滴加NaOH后,保温搅拌0.5～2.5小时;去离子水洗涤,超声分散,用永磁铁沉降至溶液中不含氯离子并且呈中性;再将溶液超声分散后离心;在100～160℃,惰性气体保护下以300r/min的速度搅拌浓缩回流3～6小时.本发明制备的水基Fe3O4磁流体粘度小于10mpa·s,粒径为3-10nm,饱和磁化强度高于60emu/g,具有超顺磁的特性,稳定性好,水溶性好,所用材料无毒,便宜,操作简单易行,适合工业化生产.
哈尔滨师范大学
2021-05-04
减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置
本实用新型属于机械工程密封技术领域，特别适用于旋转轴的磁性液体密封。 本实用新型所要解决的技术问题是，现有的真空应用领域如：各种真空泵、镀膜机等因受空间尺寸限制而未能采用磁性液体密封，为此，提供一种减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置。 本实用新型的技术方案：在密封装置两轴承之间的旋转轴的相应位置上镀导磁层，使得空间尺寸变小，从而能够采用磁性液体密封，达到很好的密封效果要求。 减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置包括：套、轴承、导磁膜、橡胶密封圈、极 靴、永磁铁、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘、轴。在两轴承之间的非磁性轴的相应位置表面上，加工一个深度为 0.1~0.2 mm 的凹槽，在凹槽处镀一层厚度和深度相同的镍或钴材料的导磁膜。安装时先将橡胶密封圈嵌入极靴中，然后依次将轴承、嵌完橡胶密封圈的极靴、永磁铁、另一个嵌完橡胶密封圈的极靴、另一个轴承安装到套的内凸台右侧，然后装上调节垫片和法兰盘，用螺钉固定，将以上零件压紧，将磁性液体注入极靴的极齿之间，最后装上镀有导磁膜的轴。磁性液体在磁场的作用下吸附在极靴的极齿间隙中，形成可靠密封。 本实用新型的有益效果是，采用减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置，不仅具有空间尺寸变小，密封效果不变的优点，而且装配方法简单。 该密封装置的径向空间尺寸比采用导磁的轴套结构减小 4 mm，而密封能力不变。上述密封装置同样适用于正压密封。
北京交通大学
2021-02-01
有关FeSe中的向列量子顺磁性的研究
大部分铁基超导的母体在有限温度会有“向列”相变，在此温度之下晶格的四重旋转对称性会自发破缺，而在此相变温度下略低或相同的温度会发生条纹反铁磁相变。所以通常认为这些铁基材料中的向列相是由反铁磁关联驱动。但是FeSe体材料的行为与典型的铁基超导材料非常不同。FeSe在90K温度有向列相变，但直到可以测量的最低温度都没有磁性长程序。最近的核磁共振研究在向列相变温度附近也没有看到低能自旋涨落的增强。基于这些结果，一些人推测FeSe中的向列相和磁性无关而可能是由轨道序驱动。通过理论论证和数值计算提出正方晶格上自旋为1的阻挫自旋模型可以有一种“向列量子顺磁相”。这个相自发地破缺晶格的四重旋转对称性，但是有自旋能隙，所以没有接近零能的自旋涨落。王垡及合作者指出这种物相可以解释FeSe体材料的不寻常物性，并且预言FeSe会在条纹反铁磁序和交错反铁磁序的两种波矢都具有有限能量的低能自旋涨落。
北京大学
2021-04-11