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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
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
教育部印发《教育部科学研究优秀成果奖 （自然科学和工程技术）奖励办法》
本办法自2025年12月1日起施行。
云上高博会
2025-11-27
量子通信技术
量子通信主要涉及量子密钥分配( QKD)、量子安全直接通信(QSDC) 、量子秘密共享( QSS) 等3个方面。通信双方以量子态为信息载体，基于量子力学相关原理及量子特性，利用量子信道，在通信收发双方之间安全地、无泄漏地直接传输有效信息，特别是机密信息的通信技术。量子秘密共享旨在对重要的密钥进行安全保护，使即便部分或全部密钥被第三方窃取也难以恢复出真实的密钥。
东南大学
2021-04-11
无损探伤技术
成果描述：大型回转体超声波自动探伤系统以回转件的外表面作为定位基准，探头装夹装置具有自适应对中、调节方便、迅速的特点，可以满足用户对探伤的自动化要求；同时，利用工控机强大的处理能力和硬盘容量，完成对超声回波信号的后续处理，完善和丰富了传统超声波仪器的功能。系统有效地减轻了工人工作量，提高了探伤效率和质量。目前，系统运行平稳、可靠，满足了大型回转件在线探伤的自动化、实时性要求。市场前景分析：大型回转体超声波自动探伤软件系统，该系统能完成超声信号的采集与存储、缺陷信息的分析，将零件的结构信息、当前检测信息和超声波信号相结合，具有操作方便、显示直观、实时监测与事后分析相结合等特点，大大提高了检测效率和检测准确性。与同类成果相比的优势分析：与德阳二重合作研制“回转体超声波自动探伤系统”，该系统能够实现大型回转体内部缺陷的在线自动检测，系统主要有传感器、探头夹持装置、探头运动和扫描控制系统、微机（或工控机）系统、超声波信号发射和接收装置、高速超声波数据采集卡以及数据处理和分析软件系统组成。
四川大学
2021-04-11
环境检测技术
究团队在线光电检测技术及仪器方面，主要采用光谱技术对水质进行监测，具体包括：1）采用紫外-可见光谱技术实现了水质COD和浊度的在线监测。自主开发了浸没式、小型化、一体化的采样分析的探头，探头直径仅50m，能耗低，可在野外无人值守的环境工作。该探头经过上海市计量测试技术研究院的测试，结果表明，该探头符合国家环保行业相关标准；2）采用红外光谱技术实现水体CO2含量的在线监测，为水生态环境的监测提供支撑。
上海理工大学
2021-04-10
全息显示技术
全息显示是下一代显示技术。全息显示需要对光波前的振幅和相位同时进行精确调制，既复振幅调制。然而当前的显示技术只能够对振幅，或是相位进行单独调制，尚未有器件能够同时调制。本项目在传统液晶显示屏的基础上，在单个液晶显示屏上实现了实部和虚部同时显示，并进一步实现了复振幅调制。本项目解决了当前全息显示缺少复振幅调制器件的关键难题。具有器件结构简单，成本低，显示图像质量高等优势。
东南大学
2021-04-11
视线跟踪技术
本项目提供了一种实时记录人眼观看位置的技术，是增强现实智能眼镜实现人机自动交互的关键技术。通过跟踪和记录眼球的变化，可以实时的给出当前佩戴者正在观看的区域，从而实现利用视线进行交互的功能。该技术也可以应用在广告媒体，通过记录人眼的关注区域，从而提升广告的投放效率。该技术还可以应用于军事，例如可以用在战斗机飞行员的头盔瞄准装置上，实现视线自动锁定目标的功能。该技术可以应用在各种需要实时记录人眼关注区域的应用中，提升应用交互功能。
东南大学
2021-04-11
生物影像技术
光学相干层析技术(OCT)是一种基于光学相干特性的在体、实时、高分辨率的三维断层成像技术，以其非侵入性及高分辨率等特点，在视网膜疾病的研究及临床诊断中日趋体现出巨大的潜力。近年来团队以OCT成像方式为主，结合自适应光学、光致超声、自发荧光等多种成像手段，研究具有国际先进水平的眼底多模态成像系统。新型的多模态成像方式可以同时反映视网膜的散射特性及光吸收特性，并同步获取眼底的结构与功能图像。该研究可以对由眼底视网膜病变所带来的眼底组织结构及功能上的变化进行观测和估计，实现相关疾病的早期准确诊断。
上海理工大学
2021-04-10