首次提出石墨烯纤维的概念，提出液晶湿法纺丝策略实现了石墨烯纤维的连续制备及高性能化，开辟了从石墨制取碳纤维的全新路径 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、技术分析 本成果具有创新性、先进性。从高校的原创科学到原创技术，再到工程化推进，且已实现量产的技术成果。 成果第一完成人带领科研与产业两支队伍，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，在单层氧化石墨烯及其宏观组装材料的产学研协同发展方面开展科学研究、技术转化与产业化攻坚，获得的成果如下： 发现了氧化石墨烯纤维在溶剂作用下精确可逆融合与分裂现象，揭示了二维大分子的独特界面效应，打破纤维越粗越弱的Griffith定律，为未来粗且强的高性能纤维制备提供了新的理论依据，成果发表在Science杂志上；(2)发现氧化石墨烯的层状和手性液晶新相态，为石墨烯宏观有序组装材料提供了理论基石；(3)首次提出石墨烯纤维的概念，提出液晶湿法纺丝策略实现了石墨烯纤维的连续制备及高性能化，开辟了从石墨制取碳纤维的全新路径；(4)建立了较系统的液固相转变组装方法学，制备出“世界最轻固体”石墨烯超轻气凝胶，突破固体表观密度极限；解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的难题，获得了高导热超柔性石墨烯导热膜。 发明的新型石墨烯纤维，得到了Nature在线新闻（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等杂志期刊的高度评价：“石墨烯物理性能优异，但要驾驭这些性能，必须找到能将优异性能纳米级粒子转化为宏观材料的方法。来自中国杭州浙江大学的许震和高超正好实现了这一目标”等。石墨烯纤维打结图与美国奋进号、俄罗斯联盟号飞船等一起入选了Nature 2011年度最具影响力图像，入选理由为:“这一400微米石墨烯结由中国浙江大学许震和高超制备，显示了纳米尺度精巧的结构控制。许和高将氧化石墨烯液晶纺制成米级柔性纤维并转化成石墨烯纱线”。成果第一完成人“因石墨烯纤维的基础研究工作”，获得首届钱宝钧纤维材料青年学者奖。 获得的多维度多功能石墨烯宏观组装材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮点评价或撰文评价：“浙江大学高超团队用非模板法获得了导电、弹性并且密度低于空气的固体泡沫材料”，“浙江大学高超教授及同事报道了具有超高导热且超柔性特性的石墨烯材料。这样的设计理念和实验策略能够拓展至其他二维纳米材料中，使得很多大面积多功能的二维材料能够应用到现实世界的柔性器件中，从航空航天到智能手机，不一而足”等。超轻石墨烯气凝胶获得了 “世界最轻固体”吉尼斯世界纪录，入选了“2013中国十大科技进展新闻”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等国际知名期刊发表学术论文240余篇，连续四年入选科睿唯安全球“高被引科学家”。授权中国发明专利百余件、国际专利8件。承担国家自然基金委重大、重点、杰青项目及军科委、科工局等项目10多项，项目总经费近亿元。

本成果——硅酸盐无机多孔吸声板以水泥、工业或建筑废弃料等无机物为主要原料，以水为分散剂，以原位组装技术制备。利用原位组装技术制备的硅酸盐多孔吸声材料吸声降噪效果优异（平均吸声系数＞0.8）；力学性能好，耐候性好（原料均为无机材料），质量轻（密度小于600kg/m3且可调），生态环保（生产无排放，且无二次污染），成本低（原材料广泛易得，且可利用工业废弃料作为原料），适应性广。

在基板支持快速蒸发结晶法的基础上，提出了一种湿法退火自组装技术，对 DAST 等材料进行自组装，成功制备出毫米 量级的纳米线，并且表面粗糙度达到但原子级别，在纳米线激光器的制备、集成 光路的电光调制等方面极具应用前景。

燃料电池技术应用的关键在与新材料的开发，基于材料的优化得到更好的燃料电池产电输出性能。项目团队基于固态离子理论，设计了一系列燃料电池电极新材料及新结构，以提高电池输出性能为目的，开发了一系列高性能的阳极功能材料，阴极层材料与新结构。项目取得完整知识产权，申请发明专利15件，授权发明专利8件。

何凤课题组以共轭聚合物PPV嵌段为成核嵌段设计合成了两亲性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以该嵌段共聚物为构筑单元，使其在异丙醇溶液中进行“溶解-降温-陈化”这一简单过程，制备得到了均一分散的二维正方形自组装胶束。通过调节共聚物嵌段长度比和溶液浓度，可以实现对所得二维正方形自组装结构的尺寸进行较为精确的调控。利用PPV嵌段良好的光学特性，对二维结构的组装过程进行了追踪表征，结合高分辨显微镜照片、SEAD、GIWAXS和分子动力学模拟，可以确认所得二维材料的非晶态以及PPV嵌段间的π-π相互作用对于二维正方形胶束形成的驱动作用。 本项研究采用非结晶手段成功实现了聚合物可控二维自组装胶束的形成，为二维微纳材料的构筑提供了新的思路，对于聚合物二维自组装的研究有着重要的贡献。同时，通过简单手段获得的二维正方形软材料，有着良好的光学和电学特性，是一种可以预见的具有潜在应用价值的功能微纳材料。

本项目属于化学工程及制药工程领域。该专利核心技术还成功应用于药用氨基酸、盐酸大观霉素、头孢曲松钠等十余种产品，建成17条精制生产线，均通过国家验收或省部级鉴定,专家鉴定为:质量及技术经济指标(节能、降耗、减排)均达到并部分超过了国际先进水平。直接经济效益显著，近三年累计新增产值12.44亿元，新增利税2.86亿元，创收外汇3171万美元；且社会效益突出，如地塞米松磷酸钠产品已击败国际竞争对手，占有50%以上海外市场和60%以上国内市场；帕罗西汀产品打破了国际专利封锁，国内领先的产品已进入了国际规范

以单层稀土MOF作为晶种，通过不同稀土离子MOF的异质同晶特性和液相各向异性外延生长策略，构筑了具有亚毫米尺度的间隔色域发光多层次异核稀土MOF单晶，并实现了独特的光谱编码和空间编码结合的三维微区编码器件模型。基于初始单层稀土MOF晶核的不同空间群结晶特性，其在不同晶面呈现生长速度不同的各向异性，从而最终分别获得了核-壳型（core-shell）和条带型（striped）两类不同的多层次异核稀土MOF单晶。在保持均一的周期性长程有序单晶结构的同时，其光物理特性则因不同区域稀土离子的人为控制化生长，表现出核壳或条带状间隔区域多色发光。利用微区荧光探测技术，通过改变多层次异核稀土MOF单晶的位置或角度，可分别实现基于不同层稀土MOF的红、绿、蓝等三基色发光，以及基于不同层间、不同入射和发射光路间组合调控的全色域多色发光和白光。同时，上述异核多稀土单晶MOF的组装和调光特性亦可在近红外发光的稀土离子间实现。基于此，进一步建立了一种独特的光谱编码与空间编码相结合的三维微区编码器件模型。在亚毫米尺度的单晶光学器件范围内，通过调变不同位置和空间取向的三维操作式编码，结合具有不同发光色域的光谱读出式编码，实现了高通量、多通路、多模式的全色域发光颜色可编码性与可读出性。

主要功能和应用领域：非线性光学应用；光纤传感；激光雷达；时间可分辨的荧光分析；赝单光子源产生；量子纠缠光源 技术指标： 重复频率：0.1-300 MHz可设定；最高可达1.25 GHz；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调，波长可定制；同步电信号：LVTTL电平信号；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；供电电源：+12V，2A直流；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面 图1 PS-Pulsed 模块输出波长 （nm） 图2 PS-Pulesd模块输出光脉 PS-Pulsed 激光器模块： 输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调；波长可定制 重复频率：< 0.1-100 MHz可设定；1-1.2 GHz 可选；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；同步电信号：LVTTL电平信号（延时可设）；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面；供电电源：+12V，2A直流 PL-Pulsed 激光器模块是使用直接调制技术实现的皮秒激光脉冲产生模块。模块的典型尺寸为12cm × 8cm，可根据实际条件进行设定。模块具有友好的人机交互界面，对激光脉冲的重复频率和同步输出信号进行灵活设置。激光器输出波长由模块内的温度控制单元进行稳定的控制和调谐。PL-Pulsed 激光器模块可应用在非线性光学、分布式光纤传感、激光雷达、时间可分辨的荧光分析、生物光子学、赝单光子源、量子光学、量子通信以及随机数产生等领域。

PS-Pulsed 激光器模块：输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调；波长可定制重复频率：< 0.1-100 MHz可设定；1-1.2 GHz 可选；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；同步电信号：LVTTL电平信号（延时可设）；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面；供电电源：+12V，2A直流PL-Pulsed 激光器模块是使用直接调制技术实现的皮秒激光脉冲产生模块。模块的典型尺寸为12cm × 8cm，可根据实际条件进行设定。模块具有友好的人机交互界面，对激光脉冲的重复频率和同步输出信号进行灵活设置。激光器输出波长由模块内的温度控制单元进行稳定的控制和调谐。PL-Pulsed 激光器模块可应用在非线性光学、分布式光纤传感、激光雷达、时间可分辨的荧光分析、生物光子学、赝单光子源、量子光学、量子通信以及随机数产生等领域。

 针对我国内燃机车牵引用的柴油机，我们开发研制了数字式电喷控制系统。它可以精确地控制电喷柴油机各种喷油系统的各个缸的喷油、泵喷嘴系统（Pump Nozzle Uni，PNU）和泵管嘴系统（Pump Pipe Nozzle，PPN）。它除了可以用于电喷柴油机的转速控制外，它还能完成如输出功率控制等其他的功能和任务。     系统放置在一个防爆铸铝盒内，主体结构分为三层：最上层为控制电路，主要包括主处理器、信号调理电路以及其他外围电路；中间层为脉冲放大电路；最底层为驱动强力电磁阀的功率电路，紧贴外壳也便于系统的散热。与外部输入输出的连接采用了航空插头的形式。     在数字式电喷控制系统中还有故障检测功能，并可以通过网络上传给司机室显示屏，一旦发生故障时可以给司机更直观的显示。