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中国科大研制一种可替代塑料的仿生可持续结构材料
项目成果/简介:塑料制品给现代生活带来极大便利的同时，也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品，由于其极端的稳定性，废弃后在环境中长时间也难以降解，最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料，以部分替代石油基塑料，是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制，这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此，引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能，拓宽其应用范围，加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制，发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法，团队成功地将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大，产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽，使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计，这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构，使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料，并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控，成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块，一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度，另一方面，还通过裂纹偏转等仿生结构原理，大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能，为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-04-11
一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管
本发明公开了一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管，该真空集热管嵌套有玻璃外管(1)和仿生微孔表面金属内管(2)，玻璃外管(1)上端开口，且对接有合金短管(6)；仿生微孔表面金属内管(2)上端开口，且沿其开口端的外表面固定连接有金属环形盖(5)，所述的金属环形盖(5)外延与合金短管(6)固定连接，在真空集热管嵌套有玻璃外管(1)与仿生微孔表面金属内管(2)之间形成真空；在仿生微孔表面金属内管(2)管壁的外侧涂覆选择性吸收涂层(3)，在仿生微孔表面金属内管(2)内部插入泡沫金属填充体(4)。该真空集热管提高太阳能利用率、承压效果好，可增强内部换热降低热损失，有效提高太阳能热水器效率。
东南大学
2021-04-11
高效脂肪酶催化制备脂溶性维生素关键技术及产业化
高效脂肪酶催化制备脂溶性维生素关键技术及产业化
浙江工业大学
2021-05-06
生物基高性能尼龙原料 1,5-戊二胺的生物催化合成技术
已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明
中国科学院大学
2021-01-12
氧化镁模板协同氢氧化钾活化制备多孔炭材料的方法
简介：本发明公开一种氧化镁模板协同氢氧化钾活化制备多孔炭材料的方法，属于炭材料与微波化学技术领域。该方法是以煤沥青为碳源，纳米氧化镁为模板，氢氧化钾为活化剂，三者研磨后的混合物转移至刚玉坩埚中，置于微波反应器内进行一步微波加热活化，制得电化学电容器用多孔炭材料，所得多孔炭材料比表面积介于439-1394m2/g之间，总孔容介于0.23-0.94cm3/g之间，平均孔径介于1.95-3.36nm之间，非微孔孔容占总孔容的比例介于26.1-86.2%之间，多孔炭产率介于37.8-84.9%之间。本发明方法具有快速和节能的优点，制得的多孔炭作为电化学电容器电极材料，具有很好的稳定性和优异的综合性能。
安徽工业大学
2021-04-13
乳白色 大粒径硅溶胶 50%含量二氧化硅溶液 源厂发货
大粒径硅溶胶以其独特的物理化学性质，在涂料、建材、电子、陶瓷、橡胶、纸张、纺织、环境保护及化妆品等多个领域展现出广泛的应用前景。随着科技的不断进步和生产工艺的改进，大粒径硅溶胶的应用范围和潜力将进一步拓展，为各行业的发展提供更为强大的支持。
东莞市惠和永晟纳米科技有限公司
2025-03-27
纳米氧化锌的制备方法
本发明所述的纳米氧化锌粉的制备方法如下：将可溶性锌盐、氢氧化钾或氢氧化钠、 硼氢化钾或硼氢化钠按摩尔比为 1：0.66:（1～3）加入装有溶剂 N，N-二甲基甲酰胺的 容器中，搅拌，在温度 100～200O C 下保温 2～48 小时，然后冷却至室温，清洗生成物至 pH 值呈中性，最后用无水乙醇清洗、过滤、干燥即可。采用本发明所述的纳米氧化锌粉 的制备方法得到的氧化锌产率接近 100％，纯度也很高，粒度在几纳米到几十纳米之间， 且方法简单，是制备超细纳米氧化锌高端产品的优良工艺方法。
同济大学
2021-04-11
氧化亚硫酸化牛蹄油
成果描述：牛蹄油是属于较低碘值的天然油脂，长期以来国内外均是以硫酸化加工制备加脂剂，工艺相对落后，产生的废水对环境污染大，生产的效率低，制备的产品综合性能不突出。 该技术创新性突出，彻底突破传统的氧化亚硫酸化的制备技术，摆脱必须依赖天然鱼油为主要原料制备氧化亚硫酸化加脂剂的技术限制；并且从根本上解决了低碘值天然牛蹄油深度氧化的加工困难，可以制备加酯性能突出的产品；生产过程具有突出的环境友好的特点，基本没有废水产生使环境污染大大改观，生产的效率高（是原来3-4倍），能耗低仅为原来工艺的1/3；而且，与其他加脂剂具有优良的复合性能，可以赋予皮革良好的加酯性能。市场前景分析：在国内皮革企业得到普遍使用，生产技术在皮革化工行业得到极好的评价。皮革行业，平均用量蓝湿革的质量的8%-12%。与同类成果相比的优势分析：？ 成分： 氧化-亚硫酸化产物，以天然牛蹄油、合成原料为主 ？ 外观： 棕或棕红色油状液体 ？ pH（1：9）： 6.5~7.5 ？ 有效成份（%）： 65～75（以需要定） ？ 离子型： 阴离子 ？ 乳液稳定性： 油：水＝1：9，常温存放24h不分层破乳， ？ 或者开发耐酸、耐电解质系列产品。 产品稳定性： 产品5～40℃放置稳定性≥12个月。
四川大学
2021-04-10
电子级磨料三氧化二铬
利用铬酐为原料，采用低温燃烧技术，制备纳米级的氧化铬粉体。工艺简单，易于工业生产，先将铬酐溶于含表面活性剂和助表面活性剂的水溶液中，低温干燥，也可采用工业上喷雾干燥方法。表面活性剂可有效防止铬酸在焙烧中形成大颗粒，助表面活性剂能有效地降低铬酸粘稠度，易于干燥且不会黏附在设备上；干燥后的铬酸在特定温度下焙烧，即得到蓬松的氧化铬的粉末。本制备方法的特点主要有：① 焙烧后产品粒径小，通过扫描电镜观察颗粒为小于100纳米的球形；② 并且可显著降低焙烧温度，有利于节约能源；③ 焙烧后的产品易于粉碎。
武汉工程大学
2021-04-11
抗氧化超高强热成形钢
传统热成形用 22MnB5 钢加热温度高（950℃左右），氧化严重，一般需要涂镀铝硅涂层来防止高温氧化，增加成本，同时此钢的淬透性较低，需要较高的冷却速率才能保证马氏体转变，对热成形模具的装备要求高。本团队开发了一种新型的热冲压成形用抗氧化超高强钢板，可以实现低温热成形（750℃左右），同时通过成分优化提高钢板本身的防高温氧化性能，在热成形过程中可以不用涂镀铝硅涂层，表面不产生氧化皮，节能降耗。同时该钢板的淬透性好，在空冷状态的冷速下就可以完成马氏体相变，对热成形模具的装备要求低，可以降低成本。该钢板在热冲压成形工艺过程中钢板氧化增重＜0.5g/m2，氧化层厚度≤8μm，经热成形后屈服强度≥1400MPa，抗拉强度≥1700MPa，总延伸率≥10%，力学性能优于传统热成形用 22MnB5 钢，可用于汽车安全结构件及其他高强韧构件。
北京科技大学
2021-02-01