二、成果介绍1、 成果简介：（500字以内） 本项目针对国内外对特种高分子树脂及膜材料的重大需求，在传统聚芳醚酮和聚醚砜树脂的基础上，制备高附加值和高性能的功能型改性聚芳醚树脂及功能膜材料。具体的研究内容和完成情况包括：（1）功能型聚芳醚树脂合成、化学改性及放大；（2）适合耐高温树脂的膜制备工艺；（3）针对功能膜材料在分离膜、质子交换膜、功能涂层和生物医用材料方面的应用性开发。研制

吸附树脂是一类多孔性的高分子合成材料，由于合成过程中单体、交联剂、致孔剂等结构的变化以及合成控制方法的不同，使得吸附树脂的孔结构可有目的的调控，可以适应很多方面的应用要求。 南开大学形成了可对吸附树脂的结构进行设计及合成高选择性吸附树脂生产的产业化技术和应用技术： 1.天然植物有效成分及单体分离纯化产业化技术 在树脂骨架上引入特殊的功能基团，对天然植物中不同结构的有效成分具有高的吸附选择性。 用于黄酮类、生物碱类、皂甙类、内酯类、多酚类等提取

吸附树脂是一类多孔性的高分子合成材料，由于合成过程中单体、交联剂、致孔剂等结构的变化以及合成控制方法的不同，使得吸附树脂的孔结构可有目的的调控，可以适应很多方面的应用要求。 针对分离纯化的目标产物分子结构特点，设计合成高选择性大孔吸附树脂，弥补现有商品化树脂的不足，所制备的提取物纯度可控，且可以制备高纯度提取物。 来自天然植物且具有显著生理活性等有效成分，是目前药用研究和开发的重要原料来源，特别是对于结构复杂而精妙的天然产物活性成分，从天然植物提纯化仍是其唯一有效的途径。因此建立合适的分离纯化工艺、开发高效的分离材料就具有重要的意义。此研究成果不仅丰富了现有吸附树脂的品种，也为天然的药用研究提供了重要的实验样品，其具有广泛的社会价值和经济效益。 南开大学形成了可对吸附树脂的结构进行设计及合成高选择性吸附树脂生产的产业化技术和应用技术： 1）天然植物有效成分及单体分离纯化产业化技术 在树脂骨架上引入特殊的功能基团，对天然植物中不同结构的有效成分具有高的吸附选择性。用于黄酮类、生物碱类、皂甙类、内酯类、多酚类等提取和纯化。已工业化的有银杏叶黄酮、甜菊糖、人参皂甙、三七皂甙、长春碱等提取技术。建立了银杏叶提取物中黄酮和内酯的树脂法分离工艺，并进了银杏内酯冻干粉针剂的开发； 分离了汉防己总生物碱中的两种单体生物碱－汉防己甲素和汉防己乙素，开发了汉防己甲素冻干粉针剂，并已取得国家食品药品监督管理局颁发的生产批件。 2）中药提取物农药残留及重金属的去除技术 改变了树脂的传统致孔方法，合成了一类孔径较小且均匀的纳米级孔结构吸附树脂，既保持传统吸附树脂高吸附容量，又具备按照分子尺寸进行精确筛分的能力，用于分子尺寸较大的天然产物有效成分中分子较小的农药或重金属去除。 3）抗生素、维生素中间体的纯化技术 合成的高孔隙率、孔径均匀的高比表面聚苯乙烯吸附树脂，明显改善了树脂的传质性能，吸附速度比现有的商品化树脂提高 2-3 倍，解吸率高于 90%，树脂寿命大大延长。 技术优点：纯化工艺简单、高效、环境友好，避免了大量有毒、低沸点有机溶剂的使用。 4）新型脱色树脂技术 通过树脂孔结构、骨架结构、脱色基团等的调控，合成了一类脱色容量大、再生容易的新型脱色树脂，效果良好。 用于天然产物提取、抗生素、维生素等生产。 5）载体树脂（固定化酶载体树脂、纳米簇金属催化剂载体树脂）生产技术 通过致孔剂、聚合单体、交联剂的调控，合成了一类高环氧基含量、高使用强度的固定化酶载体树脂。该技术的树脂生产成本远低于国外进口树脂。已完成了工业化放大和工艺优化。用于固载青霉素酰化酶，催化青霉素 G 和头孢菌素 G 水解，制备半合成 β－内酰胺类抗生素所需的中间体 6-PAP 和 7-ADCA。 合成的一类大孔径、高比表面积的新型孔结构的聚苯乙烯吸附树脂，加载了纳米簇金属催化剂的载体树脂，用于负载纳米级的金属催化剂，在重氢提取及放射性废水处理中有重要的应用。 6）高容量新型孔结构吸附树脂生产及其处理有机废水技术 具有超高吸附容量、良好的吸附动力学行为等特点。树脂的比表面积达到 1000m2/g 以上。用于废水中有机物的处理。 7）新型螯合型吸附树脂生产及其阴阳离子选择性吸附技术 对水中不同价态金属离子及阴离子酸根具有选择性吸附能力。在高盐体系中可吸附水中的多种重金属，而对 Na、K 等离子没有结合能力，用于海水中重金属的富集或检测。 利用带有交换基团的吸附树脂与阴离子酸根（如 AsO43-等）发生离子交换达到富集的目的。用于水中有害物质净化处理。 8）耐高温碱性离子交换树脂技术 改变季铵基与树脂骨架的连接方式，合成了耐高温的碱性离子交换树脂，可在较高的使用温度下稳定使用，大大拓展了碱树脂的应用 范围。 

成果与项目的背景及主要用途： 吸波材料即雷达吸波材料（RAM），是指能够吸收衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前，随着电磁波污染的日益严重，吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究已证明，持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病，电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射电磁波是不可能的，所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项属于电磁干扰（EMI）范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。 技术原理与工艺流程简介： 本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料，主要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响，通过调整参数，实现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的；其次，通过对纤维(毡)表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料，同时对吸波机理进行研究，以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺按质量比 2：1 搅拌均匀（E-44 型环氧树脂：低分子量聚酰胺树脂=100：50～100：100 质量比），在真空干燥箱中脱泡，然后浇注到事先预热的半溢式模具中，模具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层 S-玻璃布，目的是达到与自由空间的阻抗匹配，在模具底部也加一层玻璃布，目的是抵消由透波层玻璃布引起的应力，使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在 60℃，10MPa的压力下固化 2 个小时，得到所需的 180mm×180mm，厚度为 4mm 的正方标准试样。 技术水平及专利与获奖情况： 本研究通过两年多的大量实验，获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品，完成了 4 个专题的研究报告，发表论文 12 篇，申请专利两项。本研究已达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测： 随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。 成本估算： 环氧树脂/碳纤维复合吸波材料E-44 环氧树脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺树脂：24 元/公斤。碳纤维：300 元/公斤 每块试样用碳纤维：0.36 克 其他费用：电费，模具费，人工费 每块试样成本：约 4 元（180×180mm） 折合成本：约 120 元/平方米 应用领域：电磁波污染的防护，构筑微波暗室。 2、 连续碳纳米管纤维 成果与项目的背景及主要用途： 碳纳米管被誉为超级纤维，是 21 世纪的基础材料，具有优异的物理化学性质，其密度只有钢的六分之一，强度超过钢 100 倍，具有高导电导热性，导热性是铜的 5-8 倍，在高性能复合材料，能源电极，电场发射等多方面有重要的应用前景，世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场，近年来产业发展迅猛。连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线，轻于碳纤维，有高柔性，具有碳纳米管所有结构和功能特性，可编织和成型，较碳纳米管更接近应用，在制备高性能复合材料方面，极具潜力，可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物，智能纺织和柔性光电器件等。 基于天津大学的气相法制备连续碳纳米管纤维技术，研发碳纳米管纤维量产化技术，制备万米连续碳纳米管纤维材料, 研发碳纳米纤维复合材料和相关新材料，在国内率先推出碳纳米纤维新产品，主导国内市场，开拓国际市场。 技术原理与工艺流程简介： 本方法是一步制备连续碳管纤维的方法，具有工业化应用前景。2010 年天津大学技术团队取得关键制备技术的突破，纺出千米连续的碳纳米管纤维，为产业化提供了基础。气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中，在气流中生长碳纳米管并组装成丝，用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙醇/丙酮混合碳源，发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维，在方法、技术和材料性能方面处于国际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 碳纳米管的价格范围较大 2-20000 元/克，价格取决于碳管种类和纯度，有些容易合成，有些受制备限制，尚未量产化。目前市场上多壁管 2000 元/公斤，天津大学科技成果选编高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产，目前仍以克量计，纯度 80%的单壁管价格为 60 美元/克，高纯（>90%）单壁管在 1000-2000 美元/克以上。连续碳管纤维为双壁管，纯度 90%，短期可参考单壁管价格 60-2000 美元/克。 应用领域： 高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物，产业领域航空航天、能源、环境、化工和纺织等。 合作方式及条件： 技术合作与专利转让 与国际知名企业和研究单位建立合作,引领碳纳米管纤维新产业的发展

以生物基原料生产环境友好的化工产品是人类实现可持续发展的必由之路， 生物基涂层材料的研究已经成为全球涂料科学技术领域的研究前沿。传统的生物基光固化树脂玻璃化转变温度偏低，力学性能较差，影响了其应用推广。团队围绕如何制备兼顾生物基含量与综合性能的生物基光固化树脂开展研究，通过化学结构的设计，在提升生物基光固化树脂性能的同时保证了其较高的生物基含量。目前团队所研发的生物基光固化树脂具有较高的生物基含量和双键转换率，其固化膜的热稳定性及硬度、弹性模量、抗冲击性等性能与常用商业石油基光固化树脂相当，产业化前景广阔。 

本发明提供了一种功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。本方法首先利用溶剂热法制备了掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛，然后将其溶于聚合物多元醇中，采用原位聚合法将改性的具有可见光响应的纳米二氧化钛引入到聚氨酯中。该方法制备的水性聚氨酯皮革涂饰剂含有可见光响应的纳米二氧化钛，能够充分利用太阳光中的可见光，杀菌防霉能力强；纳米二氧化钛表面接枝PEG，结合纳米二氧化钛的光催化活性和PEG优良的抗蛋白吸附能力，显著提高聚氨酯涂层自清洁功能；采用原位聚合法可以有效促进纳米二氧化钛在聚氨酯中的良好分散，提高涂层的耐热稳定性和力学强度，同时保持涂饰材料的透明性。

一种具有梯度亲疏水性能的集水器，包括梯度孔径亲水多孔泡沫1、疏水多孔泡沫2、集液槽3、防护罩4和多孔泡沫固定结构5；所述防护罩4中填充有梯度孔径亲水多孔泡沫1和疏水多孔泡沫2，疏水多孔泡沫2与梯度孔径亲水多孔泡沫1通过多孔泡沫固定结构5进行固定，疏水多孔泡沫2两侧设置两个空间，前侧空间是疏水多孔泡沫2与梯度孔径亲水多孔泡沫1之间的间隔缝隙，其宽度为毫米量级，后侧空间设置集液槽3；疏水多孔泡沫2通过多孔泡沫固定结构5悬空安装，使得前侧的间隔缝隙与后侧空间的集液槽3相通。 优选地，还可利用风扇8强化空气对流。风扇8可加快湿空气的流通速度，从而显著提高集水器的集水性能。 此时，所述梯度孔径亲水多孔泡沫1和疏水多孔泡沫2的形状，可以为圆筒式、板式、帽盔状等多种。圆筒形状便于设计成集水杯等便携产品；板状易于生产、加工，便于扩展换热面积和体积，可设计为类似板式换热器形状，易于雾水捕捉集成化处理；帽盔状则适合不容易安放集水器的地区，直接扣于地面，用于局部集水。

项目简介： 合成香料也称人工合成香料，是利用有机合成方法合成的天然香 料或者天然香料类似物。运用不同的原料，经过化学或生物合成的途 径制备或创造出的某一“单一体”香料。目前世界上合成香料已达 5000 多种，属于常用的产品有 400 多种。合成香料工业已成为精细有机化工的重要组成部分。 合成香料如按其化学结构官能团来区分，由烃类、醇类、酸类、 酯类、内酯类、醛类、酮类、酚类、醚类、缩醛类、缩酮类、大环类、 多环类、杂环类（吡嗪、吡啶、呋喃呋噻唑等），硫化物类，卤化物类 等。 项目特色： 利用有机合成的方法合成一系列市场紧缺的合成香料，目前已经 研发成功的品种包括“12-甲基-十三醛”，“β-大马烯酮”，“反-2-戊烯醛”， “反，反-2,4-己二烯醛”，“1-辛烯-三酮”等项目，生产工艺科学，环保 高效，生产过程简单，成产成本低。

2-甲基丁醇因具有旋光性又称为旋光戊醇，可以直接作为有机合成的中间体应用于各种精 细化工行业中，如以它为原料合成的2-甲基丁酸甲 (乙) 酯是白兰花头香的主成分。2-甲基丁醇 有S型和R型两种构型，S(-)-2-甲基-1-丁醇是一种高附加值的精细化工产品，它的价格要比异戊 醇高许多倍，它在手性化合物合成中具有相当重要的作用，是引入手性戊基的一个重要的中间 体，已在精细有机合成中得到了广泛的应用，目前用它作为添加剂所合成的旋性液晶为光活性材料与工程学院科技成果 液晶，色泽鲜艳、性能稳定、能耗低，可用来做新型彩色电视，对于电视机、显示器等产品的 换代具有重要的意义。 随着国内经济的迅速发展，食品、化妆品行业得到突飞猛进的发展，这使得异戊醇的前 景十分看好；另外，随着液晶显示器的发展，作为手性液晶材料合成的重要中间体，旋性戊醇 的需求量也将激增。此外，它们在医药、选矿、溶剂等其他应用领域中的需求量预计也将呈逐 年上升的趋势。目前国内2-甲基丁醇年需求量6万吨以上，但2 - 甲基丁醇的大规模生产尚属空 白，除少数文献报道外，还没有化学法生产方面的报道，主要依赖进口，售价32800/吨，试剂 级售价100万元/吨。因此，2-甲基丁醇具有十分广阔的应用和市场前景。

D-泛酸钙[N-(2,4-二羟基-3，3-二甲基丁酰)-β-氨基丙酸钙]属维生素类物质，作为人体和动物体内辅酶A的构成成分，主要作用是参与生物体内蛋白质、脂肪、糖类的代谢，广泛用于医药、食品和词料工业。 医药方面，D-泛酸钙作为药物，主要用于维生素B缺乏症及神经炎，手术后肠绞痛，辅助治疗红斑狼疮，此外还用于制造其他药物。食品方面，鉴于D-泛酸钙具有补充生物体内维生素B需求和增强食品风味两方面的功效，用作各种保健食品的营养增补剂。词料工业方面，D-泛酸钙主要用作猪鸡鸭、鱼等畜禽词料添加剂，防治动物因缺乏泛酸所引起的皮肤粘膜病变、发炎，肠道和呼吸道疾病，生殖机能紊乱，耐紧张能力降低，猪患鹅步病，家禽产蛋量低、胚胎死亡率高等。由于国内养殖业发展很快，加之D-泛酸钙在体内形成的活性代谢物泛酸是生物体自身成分，无毒性物质残留，是国际公认的一种绿色词料添加剂。工艺特点：工艺原料易得，来源广泛，立足国内； （1）本工艺反应条件温和，无高温、低温和高压等苛刻要求，因而对设备无特殊要求； （2）本工艺回收利用较完全，故成本较低； （3）本工艺“三废”主要是生产过程中产生的含氰废水，但可利用蒸馏—生物接触氧化塔处理工艺，使工艺废水达到国家排放标准； （4）本工艺采取先拆分、后酰胺化方法，产品质量较高，可达到出口标准，直接创汇。