使用超声、微波辅助水热合成的方法制备出不同相貌的 ZnO、Cr@ZnO、CoO@ZnO 等纳米复合颗粒，通过复合和掺杂改性，分别构建 p-n 结和形成催化活 性位点，提高气敏性能。

（专利号：ZL 201510336598.6） 简介：本发明公开了一种铋酸锌‑锗酸铈纳米棒复合生物滤料，属于滤料技术领域。该铋酸锌‑锗酸铈纳米棒复合生物滤料的质量百分比组成如下：铋酸锌纳米棒35‑50％、锗酸铈纳米棒5‑10％、聚丙乙烯10‑16％、硅酸钠3‑8％、烷基聚氧乙烯醚1‑5％、水25‑35％。本发明提供的铋酸锌‑锗酸铈纳米棒复合生物滤料表面粗糙，热稳定性好、耐水性能优良，孔隙率高、比表面积大、吸附能力强、有利于滤料的成膜与生长等特点，可以脱色降解污水中的有机污染物，在污水处理领域具有良好的应用前景。

掺铝氧化锌薄膜（ AZO ）成本低廉、无毒环保，溶胶凝胶法制备 AZO 薄膜具有工艺简单、成膜均匀性好、易于精确掺杂等优点，而后续处理工艺则是提高溶胶凝胶法制备的透明导电薄膜性能的关键。为此我们研究 105  到  10-4 Pa 大真空度范围退火条件下的电阻率变化规律，发现：电阻率的降低集中在相对狭窄的真空度范围，其中在 100 Pa  到 10 Pa  之间，电阻率陡降了 2 个数量级。电阻率在 10 Pa  退火时达到最小值，继续提高真空度（减低气压），电阻率不再继续降低。这一研究结果不仅澄清了以往对溶胶 - 凝胶法制备透明薄膜后续工艺处理的模糊认识，而且对实际生产工艺具有重要的指导意义，例如以此为根据，选择合适的真空度退火，达到既满足产品的性能指标，又能节能减排的最佳效果。 XRD 与 XPS  的分析表明中真空下氧空位、锌填隙、以及 Al3+  对 Zn2+  离子的取代是中真空度下电阻率陡降的主要原因。此外，利用  Ar+ 离子对退火后的样品进行反溅射清洗，能进一步提高电导率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的绒面结构，能将入射太阳光分散到各个角度。用作太阳能电池电极时，能有效增强太阳能电池内的光吸收材料对入射太阳光的捕获，提高光能利用率。

一种提高四针状氧化锌晶须抗菌性能的方法，其步骤是：A、将外观为白色粉状的四针状氧化锌晶须加入到酒石酸钾钠的水溶液中形成糊状或悬浊液，搅拌10～30分钟，所述的酒石酸钾钠和四针状氧化锌晶须的摩尔比为0.1～1∶100，；再在搅拌状态下缓慢加入与酒石酸钾钠等摩尔量氯化铜的水溶液；之后，继续搅拌30～60分钟；最后，经过滤、洗涤、烘干，得表面原位沉积有纳米酒石酸铜的四针状氧化锌晶须复合物粉末；B、将复合物粉末在氢气气氛中升温至270～300℃保温15～60分钟，冷却至室温，即得。该方法得到的粉末抗菌力强，4小时杀菌率为98.5％～99.9％；且成本低廉，使用中不变色、易于推广。

（专利号：ZL 201410514805.8） 简介：本发明公开了一种钬钴氧化物纳米棒及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明的钬钴氧化物纳米棒由HoCoO3单相构成，长度约1μm，直径约50nm。其制备方法的要点是：将钴盐、钬盐、表面活性剂按一定摩尔比溶入水和聚二醇混合溶剂，其中水与聚二醇体积比为100：10～20，然后加热到80～100℃，搅拌时间至少1h；然后将水合肼和氢氧化物依次加入，其中水合肼和水溶性钴盐摩尔比为1～3:1

（专利号：ZL 201410513320.7） 简介：本发明公开了一种铽钴氧化物纳米棒及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明的铽钴氧化物纳米棒由TbCoO3单相构成，长度约1μm，直径约50nm。其制备方法的要点是：将钴盐、铽盐、表面活性剂按一定摩尔比溶入水和聚二醇混合溶剂，其中水与聚二醇体积比为100：10～20，然后加热到80～100℃，搅拌时间至少1h；然后将水合肼和氢氧化物依次加入，其中水合肼和钴盐摩尔比为1～3:10，氢

（专利号：ZL 201410515495.1） 简介：本发明公开了一种镨钴氧化物纳米棒及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明的镨钴氧化物纳米棒由PrCoO3单相构成，长度约1μm，直径约50nm。其制备方法的要点是：将钴盐、镨盐、表面活性剂按一定摩尔比溶入水和聚二醇混合溶剂，其中水与聚二醇的体积比为100：10～20，然后加热到80～100℃，搅拌时间至少1h；然后将水合肼和氢氧化物依次加入，其中水合肼和钴盐的摩尔比为1～3:10

（专利号：ZL 201410514824.0） 简介：本发明公开了一种钕钴氧化物纳米棒及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明的钕钴氧化物纳米棒由NdCoO3单相构成，长度约1μm，直径约50nm。其制备方法的要点是：将钴盐、钕盐、表面活性剂按一定摩尔比溶入水和聚二醇混合溶剂，其中水与聚二醇体积比为100：10～20，然后加热到80～100℃，搅拌时间至少1h；然后将水合肼和氢氧化物依次加入，其中水合肼和钴盐摩尔比为1～3:10，氢

成果与项目的背景及主要用途：钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的 116天津大学科技成果选编 各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计，每 年钢材腐蚀损失占钢材总产量的 10%，经济损失占国民经济总产值的 2%4%。 我国 2003 年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估 计可达 5000 亿人民币，约占国民经济总产值的 5%，2001 年因腐蚀损耗钢材约 1500 万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的 重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此，研究和开发先进 的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。 目前主要的镀锌工艺有：电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械 镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用 热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保 护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、 热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、 耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高， 具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。 纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需 要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本 低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术 的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。 技术原理与工艺流程简介：纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原 理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO2)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化剂(NH4Cl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置 在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的 共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚 度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本，采用机械滚 动辅助加热方式，以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面，加速热传导和 扩散速度并提高渗金属效率。 与目前常用防腐工艺比较，其突出特点是：(1)涂层均匀性和致密性好、与 基体为冶金结合附着强度很高；(2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层，耐 腐蚀能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层；(3)将传统化学热处理的热扩散温度由 900-1100oC 高温状态降低到低温 400-600oC 范围、并缩短加热保温时间，生产过 程耗能明显降低；(4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响；(5)设备投 资少、维护简单及使用寿命长，节约能源及原材料，是一种低成本、高效率的绿 色生产技术。 生产工艺流程包括：除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→热 117天津大学科技成果选编 扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。 技术水平及专利与获奖情况：该项目已于 2004 年 6 月通过天津市科委组织 的鉴定，被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科 委鉴定成果、登记号：津 20040241。 应用前景分析及效益预测：该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前 景，其主要原因为：1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较，涂层具 有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性；与物理及气相沉积、离子化学 热处理等比较，工艺简单、设备投资少、成本低效率高，因而具有很好市场竞争 力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术，目前处于国内领先水 平。该生产工艺先进，能耗低，成本低廉，具有良好的技术和价格优势。3)目前 我国大力促进清洁生产，为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前 景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较，具有节约原材料、生产过程没有“三 废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点，在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀 加工行业的形势下，粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防 腐技术。 我国 20 世纪 90 年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究，但目前在国 内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价 格为 1700-2000 元/吨，消耗原料主要为锌粉 1.4-1.5 万元/吨，投资 80 万元可以 建成一条年生产能力为 5000 吨的生产线，可处理工件长度为 4.5m，这样年产值 可达 850-1000 万元，利税可达 255-300 万元。 应用领域：纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程 应用前景，其主要应用范围包括：（1）电力输变电设备：电力、电信铁塔构件； （2）邮电通讯工程：线路金具、输线管件及部件防腐处理；（3）船舶制造：各 种紧固标准件、管件和锚链等；（4）建筑领域：马钢脚手架、五金及钢钉等；（5） 航空航天：火箭发射架和飞机制造紧固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各种 构件；（7）石油化工：塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件；（8）工程机 械：各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等；（9）汽车制造：各种螺钉、螺母、 垫圈及配件等；（10）铁路和高速公路：紧固件和高速公路上的护栏等。 合作方式及条件：技术合作、转让和技术服务，设备销售和产品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥

中国是凹凸棒石粘土矿的资源大国，但是由于成矿条件的苛刻，天然凹凸棒石粘土存在着一定的矿物学局限性。比如气候条件、地质环境与矿床成分的不同，都会影响凹凸棒石粘土的形成、晶体发育、元素组成等，所以，含量较高、单晶体发育良好的矿床很少，极大部 分的天然凹凸棒石粘土矿物中凹凸棒石粘土的含量都低于 50%，通常，在凹凸棒石粘土矿物开采之后，都要对其进行提纯处理，将其中的伴生矿物与之分离，同时，在提纯过程中减小矿物粒径，提高分散性， 使包含于凹凸棒石粘土聚集体中以及晶体束中间的杂质去除，获得均匀、完整的凹凸棒石