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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
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
动态频谱资源共享宽带无线通信系统验证网络关键技术
项目“动态频谱资源共享宽带无线通信系统验证网络开发”属于国家863重点项目“频谱资源共享无线通信系统”的子课题。该项目目标是开发与现有系统共存的宽带无线通信系统验证网络，并在694～806MHz频段进行演示验证。在不影响现有系统业务的前提下，为固定和移动用户提供语音和其它宽带业务。 项目所开发的动态频谱资源共享实验验证网络支持8个网络节点，可通过配置构成集中、分布和混合网络架构。与现有业务共存的情况下，在694～806MHz频段完成实验验证；单节点的覆盖范围>1km2；支持20Mbps的峰值传输速率，并支持可变速率传输；可接入Internet网络，支持VoIP、交互式视频业务；工作频段的整体频谱利用效率达到30％以上； 本课题对动态频谱资源共享网络的体系架构、系统设计、协议栈开发、演示验证以及相应的关键技术进行了系统级研究，完成了系统总体方案设计、软件无线电平台和协议栈开发的相关工作，成功搭建了具有认知功能的、能够在694-806MHz频段内动态使用频谱资源的集中式、分布式和混合式实验验证网络，并在多种环境下，对该系统进行了实际测量，获取了大量实验数据，实际测试结果表明，本课题搭建的具有认知功能的三种不同架构验证网络能够正常完成预期功能（如协同感知、动态获取可用频谱资源、组网、切换、保护主用户、多跳传输等），并能够实现较好的网络性能（如吞吐量、网络时延、丢包率等）。同时，本课题还对动态频谱资源共享网络的多项关键技术进行了深入研究，在物理层频谱感知技术、传输技术、MAC协议设计、频谱接入策略研究、网络层路由协议设计等发面均取得了大量研究成果。 动态频谱资源共享宽带无线通信系统能够有效地应用于我国国民生产生活的各个方面，其中该系统的分布式网络架构尤其具有广阔的应用前景，可以在移动环境下，在任何地点建立起高速无线数据链路，处置紧急、突发事件，或建立临时信息采集网络。该类型设备可以广泛应用于军事指挥、油田监控、水文调查、地质勘探、野外抢险作业以及特种行业的实时移动数据传输和监控。
电子科技大学
2021-04-10
基于无线移动终端的快速应急救援系统（卫星通信与 定位技术）
项目简介： 快速应急救援关键：第一时间获得灾区的实时信息。利用现有移 动互联网技术，系统可在灾后获得授权情况下迅速激活客户端获取其 位置信息，并将信息上传至后台服务器。根据人员分布配合 GIS 地理 信息系统统筹调度，做出合理救援策略。 该系统可以有效弥补应急救援系统的不足，为消防、公安、地震、 水利等部门提供广泛的地震、洪灾应急救援支持、日常紧急求助、失 踪人员定位等服务。该系统可以满足目前社会和市场上对应急救援系 统的强烈需求，应用前景十分广阔。该项目是一项极具应用前景和良 好的产业化前景的研究课题，将会产生明显的经济效益和社会效益。
南开大学
2021-04-11
基于无线传感器网络的混凝土坝弹性波CT测试系统及方法
本发明涉及水利工程无损检测技术领域，旨在提供一种基于无线传感器网络的混凝土坝弹性波CT测试系统及方法。该系统包括人工振源模块、振动信号采集模块和无线传感器模块。振动信号采集模块包括分别与计算机相连的无线传感器传输组件、信号调理仪和信号采集仪；无线传感器模块由多个无线传感器网络节点组成，均包括：分别与控制单元相连的三分量加速度传感器、GPS一机多天线定位组件和无线传感器传输组件；人工振源模块或振动信号采集模块中设置GPS一机多天线定位组件。本发明测试安全性高，振源激发操作简便；测点定位更加准确和智能化；避免了现场测试时的大量连线作业；能够实现测试过程中的“一发多收”，可大大提高测试效率。
浙江大学
2021-04-11
一种基于格子复杂性算法的无线动态麻醉深度检测方法
本发明公开一种基于格子复杂性算法的无线动态麻醉深度检测方法。该发明方法是基于以下麻醉深度监测装置，该装置包括采集模块、无线传输模块、数据处理模块、中央处理模块、显示模块；采集模块采集脑电信号对该模拟脑电信号进行放大，并将该将其转换为数字脑电信号。无线传输模块通过WiFi无线网络，将采集模块输出的数字脑电信号数据上传到数据处理模块进行预处理；预处理后的数据输入中央处理模块进行分析处理，分别计算格子复杂度、边缘频率、爆发抑制比，并利用决策树算法拟合得到麻醉深度指数并显示。由于使用了无线传输模块和格子复杂性算法，使得该发明方法省去传统检测装置的导线所带来的不便，且算法简单，实时性强。
浙江大学
2021-04-13
适用于星型无线多跳中继网络的最大跳数获得方法
本发明公开了一种适用于星型无线多跳中继网络的最大跳数获得方法，包括步骤：步骤 1，构建各 普通节点的流守恒模型；步骤 2，构建节点干扰模型；步骤 3，构建各普通节点的数据传输量模型；步 骤 4，以接入点吞吐量最大为优化目标，以普通节点的流守恒模型和数据传输量模型、以及节点的干扰 模型为约束条件，构建求解最大跳数的线性规划问题；步骤 5，求解线性规划问题获得最大跳数。本发 明同时考虑了星型无线多跳中继网络中复杂的节点干扰模型和各节点的发送带宽需求
武汉大学
2021-04-14
一种用于煤矿井下无线传感器网络的时钟同步方法
本发明公开了一种用于煤矿井下无线传感器网络的时钟同步方法，解决了现有技术难以完成矿井传感器网络中的时钟同步的缺陷。本发明根据不同类型节点(同步后节点和未同步节点)采取对应的同步策略：若两个节点都为未同步节点，则节点间不进行同步；若两个节点中一个为未同步节点A，另一个为同步后节点B，则未同步节点A通过两次单跳同步向同步后节点B同步；若两个节点均为同步后节点，分别用i和j表示，则交换校正时钟，并进行以下判断及操作：若|Ei(t)-Ej(t)|＜σ，则两节点间不发生同步；若Ei(t)＞Ej(t)+σ，则节点i将节点j视为时钟源节点并向节点j进行同步。本发明同步精度高，尤其适用于矿井传感器网络中。
四川大学
2016-09-14