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制备了一种具有高度可拉伸性能的瞬态（耗散）水凝胶
蒋伟课题组发现酰胺内修饰分子管能够穿到聚乙二醇的高分子链上，形成一个像项链一样的多聚假轮烷结构。每个分子管具有四个羧酸根，能够与金属离子配位。当加入铜离子时，多聚假轮烷就会通过链间配位交联，形成一个不能自由流动的水凝胶结构。然而，该水凝胶不稳定，又会逐渐变为自由流动的溶液。通过摇动，该溶液又能转化为水凝胶。这说明该水凝胶是耗散自组装的结果，需要摇动产生的剪切力作为燃料（fuel），以维持其结构。通过多种实验表征手段和计算化学，他们揭示了该体系的工作原理：水凝胶的形成是由于剪切力诱导的链内配位到链间配位模式的转化而导致的。 该瞬态水凝胶具有非常优异的拉伸性能，至少能被拉伸至其初始长度的30倍。在拉伸过程中，分子管能够在聚乙二醇高分子链上“摩擦”滑动。这种“分子滑轮”结构有利于耗散拉伸应力，故而展现出较好的拉伸性能。此外，该水凝胶还可以在摇动条件下实现快速自修复。该研究为构建耗散自组装材料提供了新的思路，在智能材料领域具有潜在的应用前景。
南方科技大学
2021-04-13
基于分裂算法的湖泊三维水动力-水温-水质模拟预测方法
本发明公开了一种基于分裂算法的湖泊三维水动力-水温-水质模拟预测方法。构建湖泊三维水动力-水温-水质模型，将湖泊离散成若干网格单元，并对网格采用 Arakawa-C 模式布置变量，基于分裂算法将湖泊三维水动力-水温-水质模型中各算子按照其物理波动过程的波频快慢特性进行分类，对低频慢过程算子采用显式处理，对高频快过程算子采用隐式处理，运用分裂算法分步离散求解模型，得到湖泊水域内不同位置和时间的三维流场、水温和水质指标浓度。本发明提出的基于分裂算法的湖泊三维水动力-水温-水质模拟预测方法能较准确地反映湖
华中科技大学
2021-04-14
一种水/气净化的高效吸附-转化光催化剂
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益突出。磺胺类抗生素、酚类等持久性有机污染物引起的水体污染，二氧化碳与氮氧化物的大量排放产生的气候变暖与大气污染，成为当前社会可持续发展面临的重大问题。光催化技术由于可以直接利用可持续的太阳能驱动化学反应，而成为水/气环境净化和清洁能源利用的理想途径之一。因此，开发高性能的光催化剂意义重大。
华中科技大学
2022-07-27
一种互穿网络水凝胶填充复合分离膜的制备方法
本发明公开了一种互穿网络水凝胶填充复合分离膜的制备方法，包括如下步骤：首先，将聚合物膜在第一单体溶液中浸泡，取出后在紫外光下辐照交联，得到第一网络凝胶复合分离膜；然后，将第一网络凝胶复合分离膜在第二单体溶液中浸泡，取出后通过热引发交联，形成互穿网络水凝胶填充复合分离膜。本发明制备的互穿网络水凝胶填充复合分离膜具有重金属离子吸附功能，在过滤分离的同时，可有效吸附水中的重金属离子。本发明提供的方法简单、高效、易操作、成本低、可工业化生产，对铜、铅、汞、锌、镉、镍等多种重金属离子具有优异的吸附性能，既可用于工业重金属污水处理，也可用于生活饮用水中去除重金属离子。
浙江大学
2021-04-13
光电催化二氧化碳和水制备乙醇
本专利技术由二氧化碳和水为原料，KHCO3作助剂，催化剂由配体功能化、金属沉积和染料敏化的TiO2-FTO玻璃电极构成的光阴极催化剂和Co-Pi修饰W参杂的BiVO4光阳极催化剂在光电池中模拟植物光合作用制备出高纯度的乙醇水溶液并放出氧气。人工光合成电池的效率可以达到0.3~0.6%，与大田农作物相似。光电池在模拟太阳光或室外太阳光照射下均能实现合成乙醇，将太阳能转化为碳基能源分子。电极催化剂制备简单、成本低廉、污染很小；生产乙醇的过程中无废水、废气和固体废物产生。催化电极的寿命长，可以直接扩大生产。生产环境需要阳光充沛、场地广阔，甘肃的戈壁滩最好。技术已经申请国家发明专利：申请号201510914432.8。
技术特点：生产成本低、原料经济易得、催化剂效率高、阳光为反应的驱动力、生产过程无三废排放。
主要指标：醇含量（>99%）;乙醇>90%
兰州大学
2021-01-12
城市污泥厌氧发酵产酸及产酸发酵液强化污水生物脱氮除磷技 术
将城市污水处理厂的脱水污泥利用中水调制到适当浓度，然后对污泥进行热碱预处理，使污泥细胞破壁，充分释碳。在中温条件下进行碱性厌氧发酵生产VFAs（挥发性脂肪酸），发酵后污泥在利用木屑和氯化镁联合调理后通过板框压滤机进行高干脱水实现发酵液的回收并去除发酵液中部分的氮和磷。回收得到的富含 VFAs 的发酵液添加到城市污水处理厂的生物处理单元，作为补充碳源，强化污水的生物脱氮除磷，从而达到去除污染物的目的。具体技术内容包括污泥预处理、污泥厌氧发酵产酸、污泥深度脱水以及有机酸强化污水脱氮除磷技术。
江南大学
2021-04-13
透射电子显微镜虚仿系统
该系统可用于材料类、生物类、化学类等相关专业的高校学生的理论和实践教学，提高应用型人才培养质量和教师教学科研水平。
河南元宇宙仪器有限公司
2026-04-24
半焦负载型催化剂制备及其在CO2光催化合成甲醇过程的应用
本项目以陕西榆林及内蒙地区生产的半焦焦粉为原料，通过高温催化处理以实现半焦焦粉的有序化、多孔化和功能化改性；进而将改性半焦焦粉作为催化剂应用在 CO 2 光催化反应过程中。本项目通过考察改性半焦对 CO 2 光催化转化产物组成和产率的影响，揭示不同温度、不同催化剂对半焦结构的调控规律及作用机制；进而揭示改性半焦作为催化剂在 CO 2 光催化转化过程中的作用机理及转化机制，以期探寻半焦焦粉应用的新途径及 CO 2 转化的新技术。
西安科技大学
2021-04-11
裸眼3D医学影像设备结构互动系统
裸眼3D医学影像设备结构互动系统采用裸眼3D技术，无需任何外部眼镜，借助内置眼动追踪技术，加上其手持式触控笔设备（其功能类似于笔），与自然手势和动作配合使用，即可实现医学影像设备结构三维立体效果，提供沉浸式互动学习体验。
医影智能
2026-04-16
人工关节软骨材料——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体
北京科技大学材料科学与工程学院生物医用材料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医用生物材料，可用于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创，其应用和推广不但会产生100万元／年的经济效益，而且能带来巨大的社会效益。利用反复冷冻－融化法可将聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，缩写PVA）水溶液凝胶化而制成聚乙烯醇水凝胶弹性体（PVA hydrogel elastomers, 缩写PVAHE），由于其PVA结晶度为50％－60％，因此又称为半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体。1998年以来，这种人工关节软骨材料通过三次动物实验（共19个月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周围组织未产生任何炎性反应和退变。2000年6月至2001年10月曾在中国药品生物制品检定所动物实验室进行PVAHE生物学评价并通过产品注册检测。目前，已达到临床应用的水平。从1996年以来，本项目的研究和研制开发工作是在北京市自然科学基金（3962006）、国家自然科学基金（59775038）和北京市科技项目合同（954020400）资助下历时5年完成的。多年实验室试验和动物试验表明，半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种很有产业化前景的医用表面修复材料，它具有以下特点：（1）润滑性能良好（摩擦系数0.05，磨损系数小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）弹性大，强度高（压缩模量14MPa，压缩强度4MPa）；（5）能与宿主骨（软骨下骨）牢固连接（界面剪切强度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体的结构和性能非常接近于人关节软骨，其主要用途是在矫形外科手术中用于修复或替代关节软骨。典型产品为厚度2~3mm的平板状水凝胶弹性体（白色、不透明、触感类似于橡胶）。
北京科技大学
2021-04-11