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三维石墨烯体相材料的制备及其性能研究
制备在宏观尺度上具备二维单片石墨烯的独特本征性质的石墨烯三维体相材料是材料学研究中兼具学术价值和实用意义的重大挑战。本项目制备得到了一种三维石墨烯宏观体相材料,其由大量独立且悬空的二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成。该材料具有良好的机械性能,在常温可见光下作用下具有电子发射能力,在瓦特功率级别的可见波段激光或聚焦的太阳光照射下,厘米尺寸的此石墨烯材料样品可以在真空条件下实现有效的直接光驱动,此现象为国内外所首次观察及报道,为石墨烯带来了一种激动人心的潜在应用价值。上述材料的制备及相关性能研究还可为石墨烯在催化,能源转换与存储等领域的应用提供材料支持与相关理论支撑。 项目特色: 1.制备了基于二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成三维石墨烯体相材料,该材料不仅保留了二维石墨烯材料的本征性质, 而且具备优良的机械及光电性能。 2. 在国内外首次观察到厘米级尺寸的裸眼可见的宏观石墨烯样品,只依靠瓦特级别的光作为单一驱动源,即可实现较大距离(数十厘米)的有效的运动,并提出了光致电子发射驱动的机理解释上述三维石墨烯体相材料独特的光驱动, 3. 上述材料的制备与性能研究揭示通过有效合理的结构构筑手段,能够得到以二维石墨烯作为构成单元,并有效保留其独特二维性质和兼具三维宏观形态的石墨烯体相材料,此项研究为其它二维材料的开展类似工作并拓展其应用提供了范例和思路。 已取得的成果: 项目的标志性研究结果于 2015 年 6 月在线发表于 NaturePhotonics,并于 2015 年 7 月正式发表(Nature Photonics, 2015, 9, 471-476)。杂志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene”发表了专题评论。英国著名科普杂志 New Scientist 以“Spacecraft builtfrom graphene could run on nothing but sunlight”为题报道了此研究,指出该成果“再为石墨烯这种优良材料增添了一种惊人的性能”。国内主要媒体包括人民日报、光明日报、新华网以及多家门户网站等均对此研究进行了报道,中央电视台《新闻联播》栏目于 2015 年 6 月21 日也对此进行了报道。 市场应用前景: 空间飞行器是人类探索宇宙的重要工具,而动力源问题一直羁绊着人类无法走得更远。目前几乎所有的航空、航天飞行均采用化学驱动,即通过喷射燃烧的化学物质来获得驱动力,光直接驱动飞行是科学界和航空界多年的梦想。
南开大学 2021-04-13
一种扫描式循环供电的融冰雪桥面电热系统
本发明公开了一种扫描式循环供电的融冰雪桥面电热系统,是将桥面融冰雪电热系统按电力负荷能力分设为独立可控的各并联电热单元,各电热单元沿车辆行驶方向按设定的间距平行布设呈纵向阵列,控制纵向阵列中各电热单元分组按扫描的形式以设定的时序循环工作。本发明既充分利用了供电系统的可提供电功率,又使得电热系统的总功率得以保障;并提高了加热的均匀性,避免融化水二次结冰;还提高了融雪化冰系统的可靠性,也为维修带来便利;对于各种特殊路段,包括机场跑道、隧道入口过渡区域等都能广泛应用,使电热融雪化冰的方法得到良好的应用。
安徽建筑大学 2021-01-12
四川大学高压多组分气体吸附仪采购项目公开招标采购公告
四川大学高压多组分气体吸附仪采购项目招标项目的潜在投标人应在成都市高新区吉泰五路88号3栋7层1号(花样年·香年广场)获取招标文件,并于2022年06月14日10点00分(北京时间)前递交投标文件。
四川大学 2022-05-27
常压烟气中二氧化碳大规模吸附捕集成套技术
气候变化问题已成为全世界关注的焦点,造成的各种全球性环境问题已向人类敲响了警 钟。气候变化的主要原因是以二氧化碳 (CO2) 为主的温室气体的排放量迅速增加。由于我国 煤炭能源占总能源70%,随着经济的快速增长,能源消耗需求量越来越大,CO2排放量逐年上 升,受到世界各国的广泛关注。因此我国在参与《联合国气候变化框架公约》活动中遭受的压 力将会越来越大,妥善应对全球气候变化问题,事关我国经济社会可持续发展目标的实现。 在非化石能源体系完整建立前,CO2捕集和封存的技术 (CCS) 具有减少成本及增加实现 温室气体减排灵活性的潜力。针对燃煤电厂、钢铁冶金、水泥建材和石油化工等大型工业常压 烟气的巨大烟气流量和流速,提高了大规模CO2捕集系统运行的费用和技术难度,现有的分离 技术面临着诸多挑战。无论是将CO2进行封存还是资源化利用,高效、低能耗的CO2捕集分离 技术是目前的主要瓶颈。吸附法因其设备简单、能耗低、易于实现自动化操作、低腐蚀性、过 程放大规律简单等因素具有一定的优势,是捕集分离CO2气体最有希望实现大规模应用的重要 备选技术之一。 燃煤电厂、钢铁冶金、水泥建材和石油化工等主要工业烟道气中CO2的大规模、低成本 捕集需要通过多种手段的创新和集成才能完成,涉及新型高效吸附材料开发、循环吸附/脱附 工艺优化、吸附设备设计、捕集过程与烟道气除湿除杂质过程及后续压缩液化利用或者封存过 程的系统集成优化、工厂低品位余热的合理利用。 华东理工大学对吸附法捕集CO2关键技术展开了系统研究,通过国际合作引进欧洲先进的 吸附捕集技术,建立循环吸附/脱吸过程的数学模型,开发两级多塔循环吸附捕集CO2工艺模 拟优化软件包。已设计和建设年处理量20万标米的常压烟道气CO2吸附捕集中试示范装置,捕 集能耗比现有技术能耗下降20%以上,形成成套自主的CO2吸附捕集技术,为国家CO2减排计 划提供先进技术支撑。
华东理工大学 2021-04-11
电离辐射技术制备离子液体功能化吸附分离层析树脂材料与应用
一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 离子液体是第一种由离子组成的液态熔盐,作为一种新型绿色介质或“软”功能材料可应用于分离,催化,材料,新能源,石油化工等诸多领域。本技术通过利用高效清洁的电离辐射接枝技术结合化学手法相结合将离子液体牢固化学键合负载到不同的载体上,得到一系列新型固体材料,兼具了离子液体与载体的特征,能够显著提升离子液体的利用率,无需引发剂,接枝产物中不残留催化剂等优点。目前已经成功将多种离子液体成功固载到微晶纤维素微球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等基材,制备出一系列新型吸附分离用途的分离层析树脂材料。
华中科技大学 2022-07-26
超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉及其驱动的发电系统
本发明公开一种超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉,采用超临界二氧化碳代替现有循环流化床锅炉内蒸汽作为吸热做功的工质,工质吸热过程包括一次分流和一次再热。超临界二氧化碳循环流化床锅炉工质受热面包括设置在炉膛内的二氧化碳冷壁屏式加热器和高温再热器;分离器出口处至炉膛在回料器段并行布置以灰作为热源的外置上级省煤器;尾部烟道内沿烟气流动方向受热面包括低温再热器和下级省煤器。本发明还公开了该超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉驱动发电的发电系统。本发明的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉强化了再热器高温段的烟气传热,同时也缓解了尾部烟道热量需求压力,能够有效降低污染物的排放量、排烟温度,增大锅炉效率。
东南大学 2021-04-11
微界面传质强化反应-精细分离成套技术
长期以来,石油炼制、石化和煤化工产品加工、制药、新材料等生产过程中的副产物多、能耗高、污染大等技术问题一直困扰国际学术界与工程界。团队另辟蹊径,采用完全不同于国际上的方法,解决了大规模制造微气泡(微米级尺度)的理论问题与相关技术原理,并研发了核心装备,发明了数以十亿计的微气泡系统的测试与表征方法,建立并开发了制造和调控微气泡与气液微界面的数学模型与计算机软件,同时在实验室研究和工业应用中,突破了国内外微气泡系统的气/液比不能超过0.05/1的上限,把
南京大学 2021-04-14
废铅酸蓄电池湿法短流程回收制备高性能铅炭电池技术
【技术背景】 据联合国环境规划署报道,全球每年产生约5000万吨的电子废弃物,超过70%的电子废弃物产生于中国,电子废弃物的有效处理及处置已成为全球关注的热点。作为典型的电子废弃物,截止2018年,铅酸蓄电池仍占全部二次电池的55%,拥有最大市场份额。 目前,国内外广泛采用火法冶炼的废铅膏回收再生工艺,温度高达1000°C以上,产生大量挥发性铅尘和SOx,传统火法再生铅引发的“血铅”等环境污染风险受到广泛关注。考虑到电子废弃物具有资源性和污染性的双重特性,如何实现电子废弃物的清洁回收是本领域的难点。 【痛点问题】 1、废铅酸蓄电池铅膏组分复杂,如何实现微量杂质元素(尤其是Fe和Ba元素)与目标Pb元素在回收过程中高效分离是湿法回收的技术挑战; 2、传统铅酸蓄电池存在着活性物质利用率低、能量密度低、循环寿命短等亟待解决的瓶颈问题。 【解决方案】 本技术研发了废铅酸蓄电池铅膏有机酸短流程回收方法及柠檬酸铅两段法焙烧制备新型铅粉方法,进而制备出高性能的铅炭电池,实现含铅组分的高效清洁回收。铅炭电池由于具有电容效应,有望解决传统铅酸蓄电池比能量密度低的不足。
华中科技大学 2021-09-17
糖化酶活性的提高
糖化酶是糖化工业的重要酶制剂,但生产上的主要问题是:酶活力低、没有常温条件下的酶产品(使得糖化工艺中需要消耗大量能源)。利用定向进化技术获取较低温度下活力提高数倍~数十倍的新的酶分子、并确定新基因序列,转化受体菌。 我们的技术优势:基因分离技术是我们的优势,已报道全长基因序列15条,在天津基金资助下最近已克隆了糖化酶基因。定向进化是我们目前的主要研究方向之一,在留学回国科研启动基金资助下对谷胱苷肽-S-转移酶脱氯活性进行提高,已有研究进展。
南开大学 2021-04-14
高活性多氮杂环杀虫剂创制研究
含有N-C-S 3个杂原子的多氮杂环是一类高活性的杂环母核,因而具有广谱生物活性,具有独特的杀虫、抗病毒、除草、植物生长调节等性能,在农业上可广泛用作杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂和驱虫药等。本项目即在此多氮杂环高活性母体基础上,对现有高活性结构进行基团变化和结构修饰,设计并合成具有完全自主知识产权的100多个潜在杀虫剂化合物结构,全面进行了结构确证,并在国家南方农药创制中心江苏基地(江苏省农药研究所股份有限公司)生测室和江苏扬农化工股份有限公司生测室进行了农业病害虫和卫生病害虫杀虫活性测试,结果表明:(1)农业病害虫方面:合成产物对蚕豆蚜和朱砂叶螨在400ppm普筛浓度下普遍具有A、B级杀虫活性,进一步降低浓度初筛、复筛测试下,仍有2~3个化合物具有A级杀虫活性(死亡率大于90%),其中有一个品种在2~4ppm下仍保持A级高效杀虫活性,与吡虫啉活性相当,基本达到了商品杀虫剂的性能要求。(2)卫生病害虫方面:合成产物以气雾剂与相同浓度0.1%右旋胺菊酯气雾剂对照测试,普遍具有A、B级杀虫活性,有11个化合物分别(或同时)对库蚊和家蝇达到了A级杀虫活性(20min击倒率大于90%),有6个化合物生测时20min击倒率能达到95%~100%,且击倒KT50(半数击倒时间)在6min以内,达到了商品杀虫剂的性能要求。特点优势:本项目创制杀虫剂品种采用DNA阻断技术破坏害虫新陈代谢过程,因而具有广谱、高效、无抗药性等特点。技术指标:对农业害虫在5ppm浓度下杀虫活性A级(大于90%);对卫生害虫0.1%浓度下杀虫活性A级(20min击倒率大于90%)。
南京工业大学 2021-04-13
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