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亲水、亲油氧化石墨
一、 项目简介石墨是典型的层状结构材料,具有良好的导电性,润滑性,化学稳定性。被广泛用于冶金、电气、机械等工业领域。直接使用却具有密度大,分散度差等缺点。 石墨烯是碳原子紧密堆积成的单层蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,是一种二维晶体,是构建其他维数碳质材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本单元。其性能远远高于石墨材料。石墨烯的理论研究已有 60 多年的历史,但一直以来,人们普遍认为这种严格的二维晶体结构由于热力学不稳定性而难以独立稳定存在。直到 2004 年,英国曼彻斯特大学的研究组利用胶带剥离高定向石墨的方法获得了独立存在的二维石墨烯晶体,为二维体系的实验研究提供了广阔的空间。目前石墨烯的制备方法有微机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、外延生长法、电化学法、氧化石墨还原法等,其中机械剥离法得到的石墨烯片量少,随机性大;CVD方法和外延生长法大多以SiC作为基底,成本高,可控性差;电化学方法的得到的石墨烯量较少,不易控制。氧化石墨还原法是通过在石墨表面引入含氧官能团,增大层间距,从而减小层之间的范德华力,然后通过超声等方法改变其杂化状态,再通过还原得到石墨烯。氧化石墨还原法以其低成本的优点成为目前使用最广泛的方法之一,本发明涉及一种采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯的方法,属于功能材料制备技术领域。二、 项目技术成熟程度目前氧化石墨烯的制备方法主要是Hummers方法。该方法在敞开体系中,需要在制备氧化石墨烯的过程中采用先降温,再分两步升温的三步法, 以及冷凝回流等辅助设备,过程中需要精确控制反应温度且温度高达98 °C,制备出来的氧化石墨烯还需要长时间超声,步骤繁琐,产物的浓度较低,不适合大量生产。本项目采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯,减少了氧化剂的用量和生产时间。氧化石墨可以通过处理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接进行还原,得到石墨烯。而且样品在不干燥的条件下极易溶于水等溶剂,产量较大,大大减少了超声的时间。三、 技术指标(包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况)该项目已经申请中国专利并于2013年获得授权 (ZL201110414315.7),与该项目相关的工作也在国际期刊上进行了发表,但是仍有很多问题一直困扰商业化进程。我们实验室也一直在围绕各种问题开展工作。四、 市场前景(应用领域、市场分析等)石墨烯的水热前驱体为氧化石墨,具有完全拉伸的层间距和外层表面富氧官能团,因此可以根据需求进行各种定向修饰,从而实现其亲水、亲油、高分散度、高电导率等特性,作为添加剂可以有效改善化工、冶金、电气工业材料的性能,从而实现高回报率。五、 规模与投资需求(资金需求、场地规模、人员等需求)以石墨为原料,首先需要制备石墨烯的前驱体氧化石墨,再经后处理过程获得各种性能石墨烯材料。由于后处理过程相对繁琐, 耗时耗力,其资金投入完全取决于后处理工艺的优化情况。前期投入100万元,其中包括设备费40万, 原料费10万, 占地100平米,人员5-10人,完全可以达到每天生产1公斤石墨烯产品。六、 生产设备玻璃器皿,反应釜, 超纯水装置,烘箱,超声波设备,电动搅拌器,旋转蒸发仪,离心机等基本设施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值产品,目前市场上以克为单价销售,价格在500元左右。以每日1公斤生产量计算,每天销售额会达到50万元。八、 合作方式多种方式可以选择,主要是河北工业大学负责产品研发升级,企业一方负责生产与销售。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)项目联系人: 任铁真电话: 022 60204909邮箱: rtz@hebut.edu.cn
河北工业大学 2021-04-13
水浸超声C扫描检测设备
水浸超声C扫描检测设备主要由超声激发/接收单元、三维机械扫描部件、工业控制计算机和C扫描软件等组成。该设备可以用于复合材料、金属材料内部缺陷的检测,在原理样机的基础上进行再开发可以实现大型复合材料部件检测。 在此设备的基础上,开发具有高效率、高精度技术特点的无损检测设备,可以解决我国航空航天新材料、新工艺的检测问题,显著提高基础部件(如大型小曲率平板等)检测效率和精度,大幅提升我国高端装备制造质量控制能力。 主要性能指标:1. 检测方式:脉冲反射法;2. 测量精度:<1mm;3. 可检材料类型:复合材料、金属;4. 缺陷类型:脱粘、腐蚀、裂纹、孔洞、分层、夹杂;5. 缺陷位置:表面、内部。水浸超声C扫描检测设备是北航无损检测技术研究中心自主研制的无损检测设备,具有自主知识产权。
北京航空航天大学 2021-04-13
太阳能分解水制氢
氢作为二次可再生的清洁能源受到全世界的普遍关注。2019年我国首次将氢能源写入《政府工作报告》,预计2022年市场规模将达到1.8万亿人民币。目前氢气主要有两个来源:化石能源重整和水电解。其中,化石能源重整制氢是最主要的来源,占比约97%,成本低廉但二氧化碳排放居高不下。电解水制氢立足于未来碳减排,被各界寄予厚望,但电力成本居高不下,且目前其实际碳排放(约36千克)甚至高于煤制氢(约20千克)的碳排放。利用可再生能源实现低成本、低排放制氢是未来发展主要目标。 本项目通过半导体多级纳米结构的有序组装,不仅减少光电极对太阳光的反射、拓宽了光电极对太阳光谱的吸收范围;同时通过对材料结构及成分的调控实现对半导体能带的有效裁减,促进光生载流子的分离,以及表面电化学氧化还原反应动力学。进一步通过表面修饰显著提升光电极的工作寿命。本项目通过精确调控、系统优化与多功能协效,目前已经实现了无外加偏压下完全通过太阳能高效分解水制氢,其中太阳能光转化氢效率高达10%。
北京理工大学 2023-05-09
家庭中水自动处理装置
本实用新型属于污水处理与回收利用领域,涉及一种家庭中水自动处理装置。本装置主要由进水水质识别器2、过滤器5和高级氧化反应器7组成;进水水质识别器2前端与污水进水口1相连,后端分别与电磁阀11和水泵4连接,电磁阀11与下水道3连接;水泵4的出口端与过滤器5相联,过滤器5的另一端与高级氧化反应器7的一端相联;高级氧化反应器7内部设有紫外灯8,内壁有二氧化钛膜9,高级氧化反应器7的另一端与再生水出口10 相联。联用过滤与光催化氧化高级氧化技术处理污水,出水水质好且不用投加任何药剂,再生水处理成本低。
南开大学 2021-04-14
智能水凝胶的合成及其应用
水凝胶是交联高聚物在水中溶胀所形成的体系,它在工农业生产、日常生活及医疗领域具有广泛的应用。例如在医用材料领域可以用于药物缓释载体、组织工程材料、栓塞微球、皮肤伤口敷料、手术防粘剂、降温冰袋等用途。合成所用原料是天然产物,例如海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、纤维素及改性淀粉等,也可以用小分子单体进行合成。 本团队长期进行水凝胶的研究和产品开发,合成了各种类型的水凝胶。我们可以根据用户实际需要进行各类水凝胶产品的设计和制备,优化合成工艺,解决用户在制备和使用水凝胶过程中碰到的技术问题,对产品性能和质量进行控制,满足用户的要求。 技术特点:经济技术指标与应用效果:用天然材料制备水凝胶,产物具有优异的生物相容性和降解性,成本低廉,产品附加值高。 创新要点:采用了现代先进合成方法、包括纳米材料制备技术,所得水凝胶产品具有优异的环境响应性和适宜的力学性能及热性能。 效益分析:医用材料具有巨大的市场,本项目投资与规模:可根据用户需要确定。 合作方式:技术开发;提供技术服务。
江南大学 2021-04-13
54406陆地和水图书
宁波华茂文教股份有限公司 2021-08-23
江苏长水实业有限公司
江苏长水实业有限公司地处西周吴国都城之地——江苏省溧阳市竹箦镇,其前身是溧阳市教学仪器设备厂,是一家专业从事英语等级考试听音系统、信号屏蔽系统及无线接收终端耳机、收音机等配套产品的研发、生产、销售于一体的企业,是感应式无线耳机、音频听音系统及漏泄听音系统的发明单位。       企业主要产品有:听音系统、调频/音频/红外发射机、无线耳机、收音机、有线耳机、智能播控系统、手机信号屏蔽系统、教学无线扩音机八大系列产品。所生产的无线耳机连续八年是“中国教学仪器设备行业协会的推荐产品”,并获“中国知名品牌”称号。产品畅销全国三千多所高等院校,在广大用户中享有较高的声誉。        企业秉承“质量赢得市场、诚信铸造品质”的经营理念和“客户满意是企业永恒的追求”的服务宗旨,始终贯彻“追求卓越品质、创造一流品牌”的质量方针,抓住机遇,继往开来!
江苏长水实业有限公司 2021-12-07
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
成果介绍火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径,深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50[[[[%]]]]Pe下调至30[[[[%]]]]Pe,甚至更低。控制难点在于:当机组处在低负荷工况时,机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征,常规控制策略难于有效控制。本项成果采用多模型智能预测控制技术,分别提出了适合于亚临界和超(超)临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统,实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。市场前景本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超(超)临界机组的深度调峰中。特别是,已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15[[[[%]]]]Pe,并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制,达到了国内外最先进的深调水平。目前,在国内已完成的机组深度调峰改造中,大部分均采用了本深调优化控制技术,得到了广大用户的一致好评。
东南大学 2021-04-11
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径,深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50%Pe下调至30%Pe,甚至更低。控制难点在于:当机组处在低负荷工况时,机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征,常规控制策略难于有效控制。 本项成果采用多模型智能预测控制技术,分别提出了适合于亚临界和超(超)临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统,实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。 本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超(超)临界机组的深度调峰中。特别是,已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15%Pe,并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制,达到了国内外最先进的深调水平。目前,在国内已完成的机组深度调峰改造中,大部分均采用了本深调优化控制技术,得到了广大用户的一致好评。
东南大学 2021-04-13
上海综合性医院精神卫生服务流调及发展模式研究
在我国精神疾病是主要疾病负担源,超过了心脑血管、呼吸系统及恶性肿瘤等疾患。 我国目前共有精神疾病患者 1600 万人。受到情绪障碍和行为问题困扰的 17 岁以下未成 年人约 3000 万。近年来,与社会发展密切相关的心理障碍的发生及其解决方式、现代 人精神疾病的就诊途径、躯体疾病与精神障碍共病问题、精神卫生服务和实际需求等等 问题,越来越多地引起了社会各界的关注。综合性医院的精神卫生服务成为其中热点之 一。目前我国综合性医院中的精神卫生服务资源和实际能力存在着严重不足,与实际需 求存在较大差异:(1)精神卫生服务资源不足;(2) 精神障碍识别率低;(3)缺乏 系统的会诊联络精神病学工作。 本研究在国内首次以综合性医疗机构为对象,调查分析了精神卫生服务资源、精神 卫生知识培训、开展精神卫生工作意向和住院患者焦虑抑郁症状时点发生率等现状;并 采用 DSM—IV 轴 I 诊断的临床定式检查(SCID)研究了住院患者伴发精神障碍状况以及 非精神科医生对精神障碍的检出和识别能力。重点调查了会诊联络精神医学的人员结构 和常见精神障碍种类及其形式;比较了三级和二级综合性医院开展精神卫生服务的特点 以及专业人员的培训现状。研究结果较为全面地反映了上海市综合性医院开展精神卫生 服务的现状,探讨了可能的服务模式。 该项目以我国精神卫生工作规划为立题背景,从多角度开展研究,实用性强,不但 有助于综合性医院重视并采取有效措施开展精神卫生服务,而且为政府相关部门制定政 策提供了有重要参考价值的依据。经专家讨论认为该研究达到国内领先水平。
同济大学 2021-04-13
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