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单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
项目成果/简介:1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。应用范围:南开大学在碳纳米材料的制备及应用研究方面取得了一批开创性成果，该项目技术的推广，将促进我国新材料、微电子、储能、资源保护等领域的技术进步和发展，为我国在这一新型纳米材料领域占据有利地位，提高国际竞争力，做出重要贡献。
南开大学
2021-04-11
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。
南开大学
2021-02-01
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991年发现的碳纳米管（CNT）以及2004年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备SWNTs的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图1），纯度达70%以上，并达到了产业化规模（达200公斤/年以上）。 采用机械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS及聚氨酯等为基质材料，电导率达0.2 S/cm、导
南开大学
2021-04-14
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和 复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21
世纪的战略性材料。
本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。
本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。
南开大学
2021-04-13
一种荧光硅纳米点及其制备方法与应用
本发明公开了一种荧光硅纳米点（ＳｉＮＤｓ），它是由硅烷和孟加拉玫瑰红以水热法一步制备得到的。与现有技术相比，本发明所制备的ＳｉＮＤｓ具有超高的荧光量子产率（１００％），且能实现对哺乳动物细胞溶酶体的长时间特异成像。此外，该ＳｉＮＤｓ的溶酶体成像效果不受细胞清洗、固定和透化等影响，具有耐清洗、耐固定和耐透化的优点。同时，该ＳｉＮＤｓ还具有制备成本低、合成方法简单、水分散性好、荧光发射峰宽窄、光稳定性好、细胞相容性好、细胞光毒性低等优点，有望成为新型的溶酶体荧光探针。
东南大学
2021-04-11
吡啶酰胺类化合物及其制备方法与应用
本发明公开了一种吡啶酰胺类化合物及其制备方法与应用。该类化合物的结构通式如式I所示。相关生物活性验证，发现其中某些化合物具有特异的油菜素内酯反应，如促进黑暗中拟南芥突变体det2‑1下胚轴伸长，水稻叶片倾角增大，增强玉米耐盐胁迫的能力等。个别化合物在低浓度就具有很高的响应值，另外在高浓度情况下，还能抑制小麦的株高，延缓生长，提高其抗倒伏的能力。同时在防治野燕麦、节节麦、稗草、狗尾巴草、山羊草等禾本科杂草上具有很好的防治效果。该系列化合物制备容易，成本低廉，农业应用推广价值高，值得后续的深入研究开发。
中国农业大学
2021-04-11
煤粉体改性大豆蛋白塑料及其制备方法
西安科技大学自 2003 年开始就对蛋白质塑料进行了研究，随后将超细煤粉作为功能填料引入其中，对不同变质程度的煤、煤的氧化预处理、灰分含量等对复合材料的影响进行了系统性研究。目前此项技术已经成熟，获批发明专利一项。
西安科技大学
2021-04-11
一种全固态Zn离子选择电极及其制备方法
一种全固态Zn2+选择电极，是由树脂管、对Zn2+敏感小柱体材料为管的封底、铜导线和树脂上盖组成；其制备方法：用光谱纯ZnS、Ag2S、As2S3和AgI，以35∶15∶25∶5到45∶25∶35∶15摩尔比经混合研磨后，压成小长方体，放到石英瓶中，在干燥氮气条件下，加热到600℃，保持3小时；然后自然退火，再把小长方体研磨碎，制成高/宽比为0.25～4的小柱体，放进真空石英瓶中，加热到600℃，保持3小时；然后自然退火；小柱体经抛光制得Zn2+敏感材料的小柱体。再将它及其上铜导线封在树脂管封底，管顶有树脂盖，制得全固态Zn2+选择电极。携带方便，快速准确检测水、血液、蔬菜和水果中Zn2+。
东北电力大学
2021-04-30
一种复合免疫强化剂及其制备方法和应用
本技术成果创造性地采用廉价的原料生产了一种复合免疫强化剂。该制剂含有益生菌、蛋白质、脂 肪、维生素B、卵磷脂、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、麦芽糖酶、磷、钙、铁等矿物质及微量元素。
中山大学
2021-04-10
一种微波吸收增强剂及其制备方法和应用
本发明公开一种微波吸收增强剂及其制备方法与应用，该微波吸收增强剂为表面附着一层纳米Fe3O4磁性材料的路用石料，其中，纳米Fe3O4磁性材料的质量分数为5～15％。其制备方法为：(1)将亚铁盐和铁盐溶于蒸馏水中分别配制成浓度为0.5～10mol/L的溶液；(2)在隔氧环境下，将亚铁盐溶液、铁盐溶液和氨水按摩尔比Fe2+:Fe3+:OH－＝1:1.6～2:8～16的量先后喷洒在路用石料表面，然后加热并搅拌20～30min；(3)将表面反应后的路用石料放入50℃～70℃的烘箱中加热直至完全干燥；(4)将干燥后的石料加热至80℃使反应残留物分解除去，得到微波吸收增强剂。将这种微波吸收增强剂部分或全部替代普通集料加入到沥青混合料中，可显著提升沥青混合料的微波加热升温速率和微波能量利用率。
东南大学
2021-04-11