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CuFe2O4复合材料催化氧化有机污染物的性能与机理
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
冯畴境
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043116
罗雨欣
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043111
黄品杰
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043110
张一丹
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043105
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
周家斌
化学化工学院
教授
环境材料与污染控制
刘丹
化学化工学院
讲师
环境材料与污染控制
四、项目简介
工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。
因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。
西南石油大学
2023-07-20
“超轻质复合材料CNG气瓶技术及生产线”（4～5）万只/年
项目于2012年国家立项（教育部）作为创新创业计划，并资助十万元；同年七月荣获大学生科技“挑战杯”四川省大学生创业计划竞赛一等奖；十一月国家科技部组织在上海参加“首届中国创新创业大赛 获得全国百强 ”奖；年底国家知识产权局授予四项专利权。 该项目是四川大学自主开发的具有国际先进水平和我国自主知识产权的环保型高科技节能产品。“超轻质复合材料CNG气瓶技术”研制团队的部分成员是唯一参加建设、生产过几年轻质复合材料CNG气瓶的团队；该项目是针对目前为减少城市污染而大力发展的压缩天然气汽车研制的一种高科技配套关键产品-气瓶，属于高性能复合材料产品。这类气瓶是融各类内衬的密封性和复合材料的可设计性，高强度，轻重量的特点为一体,大幅度减轻了气瓶重量,又保证承压能力以及使用期间的疲劳寿命；国际上只有少数工业发达国家才具有研究开发生产能力。 全塑料复合材料气瓶已经过广泛的设计、试验和现场的使用试验结果也已证实；这种容器设计可以在汽车运行的环境和条件下安全地工作。全塑料复合材料气瓶是安全的，耐疲劳的，其重量轻和价格之间是相匹配的；目前，这类气瓶己得到世界上广泛的承认和接受，在许多领域内市场正在迅速增加，特别是在各类公共汽车上的应用，分外受到人们的重视和欢迎。这类超轻质复合材料气瓶不仅用于燃气汽车的燃料容器，而且还广泛用于消防，医院以及宇航，井下作业人员的呼吸器，今后将逐步全面替代原有的钢质气瓶和复合二代瓶，市场需求量很大，前景广阔。产品具有极高的经济效益和社会效益，是我国未来最具商业价值的项目，也是国际上正在研究和发展的一类重要高技术产品。 项目采用高密度塑料作内胆，并用计算机控制实现自动化生产；配有调整气瓶成型轨迹和控制机械性能的全套计算机辅助设计软件，可生产多种规格与品种的产品；生产效率高，产品质量稳定，技术成熟可靠；该技术是一个综合应用专利技术和专项技术，建成后的装备及生产技术达到或超过国际先进水平。发展燃气汽车的关键设备就是装天然气的气瓶；气瓶的质量直接关系到燃气汽车运行的安全与成本高低。 目前，国内尚无企业涉足，市场无此类超轻质复合材料CNG气瓶销售；而国外这类轻质复合材料CNG气瓶卖价（1～2）万元/只，价格非常昂贵。国内投资一条生产线仅需2400万元专用和辅助设备，厂房3000㎡，产值2.5～4 亿元，利税2～2.6亿元。超轻质复合材料CNG气瓶（CNG4)样品在四川大学产业科研院里展出，欢迎参观咨询；
四川大学
2015-07-02
一种具有优异韧性的高分子基复合材料及其制备方法
本发明公开了一种高分子基软硬交替多层复合材料及其制备方法，该复合材料由高分子基脆性层和高分子基韧性层交替层合构成，形成软硬交替的多层双连续结构。韧性层和脆性层为同一种高分子基体，韧性层是指在脆性层基体中加入增韧剂进行增韧改性，这样保证脆性层脆性大韧性差，韧性层脆性小韧性好。在受外界冲击过程中，脆性层和韧性层相互支撑，各自提供材料的韧性和刚性。因此该发明制备了具有优异韧性且刚性有效提高的高分子基复合材料。本发明的高分子基软硬交替多层复合材料的层数和层厚可控，配方可调；复合材料的力学性能优良；方法简单，可连续批量生产，生产成本低，可广泛应用于制备具有优异韧性的高分子基板材、片材以及膜材料。
四川大学
2017-12-28
一种基于叉指电极的树脂基复合材料纤维取向测量方法
本发明公开了一种基于叉指电极的树脂基复合材料纤维取向测 量方法，包括以下步骤：1)将待测试样固定在旋转载物台上；2)在待测 试样上表面涂一层润滑油，将叉指电极与待测试样上表面贴合并将叉 指电极与电容测试仪连接；3)让载物平台带动待测样品旋转 360 度， 采用电容测试仪测量叉指电极在待测样品旋转时的电容变化情况；4) 获取电容值最大时电容测试仪采集数据量的个数 N，获得纤维取向与 所述叉指宽度方向所成的角。本发明利用叉指电极的结构优势，实现 了通过材料的介电各向异性测量树脂基复合材料的纤维取向。本发明 无需待测试样准备过程，采用无损检测，方法简单易实施，且为电学 量测量，精度高，便于树脂基复合材料物理机械性能的判断。
华中科技大学
2021-04-13
大尺寸高承载复合材料-金属组合多级智能化结构的设计与制造
以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的，通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上，从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。
针对上述情况，做了如下研究：研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法，解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术，研发高性价比的复合材料构件，研究适合高性能材料组合的结构形式与制造工艺等。
研发了预紧力齿连接技术，解决了复合材料高效连接技术，研发出高纤维比、高性价比的混杂纤维复合材料管材，并提出多种节点连接形式，提出了复合材料-钢-铝合金组合桁架结构形式以及配套多尺度优化设计方法。
南京工业大学
2021-01-12
纳米传感器
研发阶段/n内容简介：本项目通过与德国最大纳米技术研究中心合作，采用纳米技术研制成的纳米传感器，具有尺寸大幅度降低，而敏感性大幅度提高等特点，且具有良好的力学性能，抗紫外性能。应用领域：纳米传感器是工业部门和军事部门的大宗产品，由于其小尺寸，高敏感性且综合性能优异，成本低，是大宗传统传感器的替代品。适用于建筑物、车、船、飞机和宇航等领域的传感和探测。生产条件：微电子半导体技术生产设备。市场前景：纳米传感器是传统传感器应用领域的替代品，应用广泛而产量极大。一般的传感器由于其材料不具备特殊性能，所以敏感
湖北工业大学
2021-01-12
纳米生物诊断技术
成果简介：
量子点免疫试纸条是一种快速、灵敏、可进行定量检测的现场检测装置。该装置适用于家庭、社区、医院等场所，可对肿瘤标志物进行早期筛查、诊断、判断预告和转归，评价治疗效果，以及对高危人群跟踪观察。胶体金免疫层析试纸条具有操作简单、检测快速、反应结果直观、可现场检测的优点。将纳米金粒子与一种称为菠萝蜜凝集素的物质结合，并加入荧光染料，制成纳米生物复合材料传感器，以此为基础研制出新的检测设备。
技术原理与工艺流程简介：
量子点具有激发光谱宽、发射光谱窄、单色性好且颜色可调、荧光强度高、光化学稳定性好。荧光强度的大小确定待测物的含量。
检测方法：首先制备量子点纳米粒子及对其进行亲水性改性, 然后再通过偶联作用将量子点纳米粒子和乳腺癌肿瘤标志物抗体结合起来制得探针最后将量子点抗体探针铺展在试纸条的结合垫上样品垫滴加抗原或病人血清检测。通过制的量子点免疫荧光检测仪检测 T 线和 C 线的荧光强度，T/C 即为检测结果。
检测原理：
具体检测过程是，将适量的待测液滴加到样品垫上，在试纸条另一端吸收垫的作用下，待测液会迅速向吸收垫方向运动，流经固定量子点探针处时，会将探针溶解，一起流向吸收垫方向。在流动过程中，样本中的目标分子会与量子点探针发生特异性免疫反应，形成量子点探针-目标分子结合物，其在流经 T 线时，会被包埋在此的特异性单克隆抗体捕捉，而空白的量子点探针则会被 C 线的二抗捕捉。通过检测每条 T 线上的荧光信号（发射波长和荧光强度），确定对应目标分子的有无。
应用前景分析及效益预测：
量子点免疫荧光试纸条可以对乳腺癌肿瘤标志物进行定性定量检测， 检测快速， 操作简单，成本较低且检测的灵敏度高检测结果准确为临床上乳腺癌的早期诊断奠定了基础。胶体金免疫层析试纸条具有操作简单、检测快速、反应结果直观、可现场检测的优点，
应用领域：
适合高危人群的社区肿瘤筛选,以及一二级医院的筛查。方便快捷。目前可应用该技术进行定量定性检测的肿瘤标志物有 CEA，SA，A199，CA153，CA159，HCG 等。
合作方式及条件：
投资资金 2000 万，配间，厂房设备，人员配套
天津大学
2021-04-11
肝癌靶向纳米药物
本项目提供了一种靶向肝癌细胞的纳米药物（LTAG-NPs）。该药物以天然多糖搭载临床广泛使用的铂类抗癌药物，具有合成简便，成分友好的特点，通过与肝（癌）细胞发生特异性结合，实现肝癌靶向效果。药物在肝部高效富集并在肿瘤细胞中释药。因此，LTAG-NPs在有效抑制肿瘤生长的同时，明显降低传统化疗药物强烈的毒副作用，提高患者顺从度和安全性。具有较高临床应用价值和转化前景。
体外释药实验表明，在肿瘤细胞环境下，LTAG-NPs 4 小时释放药物超过 20%，6 天药物全部释放，既在 6 天内缓慢持续释药；药物代谢实验证明，LTAG-NPs 在注射小鼠体内 24 h 后仍保持较高药物浓度，具有血液长循环效果；生物分布实验证明，纳米药物在肝部的富集是传统化疗药物的 5-6 倍，明显降低了在肾脏的积累；对于同时种有肝异位瘤和肺异位瘤的小鼠，LTAG-NPs 在肝异位瘤的富集量为肺异位瘤的 2.5 倍，说明具有优异的肝肿瘤靶向能力。体内抑瘤实验证明，纳米药物具有与传统化疗药物相当的抑瘤效果但毒副作用明显降低，尤其是明显降低了肾毒性。大剂量注射传统化疗药物的小鼠在5 天内全部死亡，而纳米药物组则保持存活率 100%，且小鼠体重稳步上升，体征良好。
以上动物实验全部由医院完成并进行相关评价
南开大学
2021-04-13
纳米分散研磨仪
产品详细介绍产品介绍CL-6 纳米分散研磨仪 概述： 纳米分散研磨仪是我公司新开发专注于纳米材料分散、混合、研磨而设计的一款高性能研磨仪，特别是油性材料的混合，研磨效果最佳。CL-6 纳米分散研磨仪 工作原理：采用三维高频振动技术产生每分钟上千次的冲击、剪切、研磨，效率比球磨机提高几十倍。 利用剪切力、摩擦力、冲击力、将粉体由大颗粒粉碎成小颗粒。纳米分散研磨仪不仅可研磨、粉碎、混料（3分钟内可以将物料混合均匀，效果、效率均优于进口设备“红魔鬼”“快手”）还可用于无机矿物材料的表面改性、光饰作用，金属材料的机械合金化， 多种材料的分布、分散混合产生均化作用。CL-6 纳米分散研磨仪 性能优点：1.选择性研磨 ：研磨过程开始时，通过剪切力、摩擦力、冲击力、减小样品的尺寸，此外，由研磨球翻滚运动产生的摩擦也使样品的尺寸进一步减小。2.研磨后样品粒径的分布窄，均匀化程度好。3.可避免结块现象。4.处理样品量大，6个研磨罐，最大处理量一般6L。5.研磨罐独立，避免交叉污染。6.可进行无铁研磨，丰富的罐体和磨球材质，可进行防止掺入杂质的无铁研磨。CL-6 纳米分散研磨仪 技术参数：• 工作电压： 单相220V/50HZ• 研磨罐容量： 50—6000ml（可定制更大）• 定时器： 0—99小时• 变频器： 0.75KW• 电机功率： 0.75KW • 振动频率： 1500rpm• 主机尺寸： Φ950*630*800• 主机重量： 140kg• 最大进样尺寸： < 10 mm• 最终出样尺寸： 5– 10 μm• 研磨罐材质： 不锈钢罐、玛瑙罐、尼龙罐、聚氨酯罐、聚四氟乙烯罐、氧化锆罐、陶瓷罐等（每台6罐）CL-6 纳米分散研磨仪 行业应用：• 适用于实验干样品或悬浮液中固体样品的精细研磨粉碎• 适用于乳状液或糊状物的均匀化处理• 适用于纳米材料分散，效果优于普通机械法和超声波法• 适用于无机矿物材料的表面改性、光饰作用，金属材料的机械合金化
连云港市春龙实验仪器有限公司
2021-08-23
真空纳米收集炉
产品详细介绍 ZN-20真空纳米收集炉 一.说明： 纳米粉末收集炉是在真空或充保护气体状态下，利用中频感应加热的原理实现金属与坩埚熔炼蒸发，然后利用一旋转装置收集纳米级粉末的设备，节能、产量高、粉体粒度尺寸可控、设备操作简单，设计新颖，是科研院校以及科研单位实验室理想的制备纳米粉末的设备，可以实现真空收集及真空密封。 二.主要技术参数：1.额定功率：20KW2.额定温度：1800℃3.容量： 500g4.极限真空度：5X10-3Pa5.压升率：≤4Pa/h 6 电源：中频电源IGBT 三、结构说明 本产品由炉盖、炉体、旋转收集装置、充气系统、真空系统及高频电源控制系统等组成： 1、炉体： 为全不锈钢设计，炉壳采用双层水冷结构。 2、旋转收集装置：炉体上设有旋转收集装置，呈扇形状。收集器的内侧设有粉末收集刀，旋转的同时把纳米粉导入收集瓶中。 3、真空系统： 采用二级泵，即k150油扩散泵与2XZ-8D 直联泵。真空机组上设有放气阀及充气阀。 4、炉架：由型钢钢板组焊成柜架结构，炉体安置在炉架上。 5、水冷系统：由各种阀、管道等相关装置组成，并设有断水时声光报警、自动切断加热电源功能。 6、加热电源：电源采用最新技术（IGBT模块），整套电源相当于一台电脑主机般大小，外观小巧、节能环保。
上海晨鑫电炉有限公司
2021-08-23