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无机离子聚合与新型聚合材料的创制
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。这些成果突破了无机块体材料依赖高温烧结定形的传统途径，可以在常温条件下实现构建，为功能材料的制备提供革命性的科学新基础，特别适合在生物体内开展仿生合成。目前已经颠覆性地实现以下突破：
1）结合生物矿化实现人体牙釉质的再生（Sci Adv 2019），再生层与天然牙釉结构完全一致，拥有相同的生物力学特性。该工作打破了传统口腔医学中牙釉质不能再生的认知，引领新一代口腔材料从“填充型”转变为“再生型”。目前已进入转化研究阶段，样品能够高效地修复牙齿表面的微小缺损。
2）结合传统有机聚合发展出有机-无机共聚新技术，可以制备出有机-无机共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。与传统的有机无机复合材料不同，共聚型新材料能够在分子尺度上实现有机和无机相之间的相互融合，从而构建出结构完全均一、具有优异力学性能的轻质高强材料。特别是在传统高分子材料中引入无机离子键可以显著增强材料原有的力学性能，例如通过无机离子寡聚体可以大幅度改善传统塑料材料。
“无机离子聚合”可以构建出柔性无机离子材料，开发出矿物基塑料替代新材料，被称为“石头变塑料” （Adv Mater 2022）。矿物基塑料材料与传统塑料相比在保持制备可塑性和结构韧性的同时，具有高强、高硬和高热稳定性等新特征，而其矿物的本质特征还可以使材料能够融入到自然的矿物循环中，为解决塑料污染问题提供新策略，是一种环保型的新材料。
浙江大学
2022-07-22
林蛙抗菌肽
抗菌肽（antibacterial peptides or antimicrobial peptides）是生物体中存在的具有广谱抗菌活性的内源性肽类物质，具有抗细菌、真菌和病毒的活性，也具有抗肿瘤的作用。分子量在2000～7000左右，由20～60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点，在食品和药品方面有广泛的应用价值。本项目采用有机溶剂提取、高速离心分离纯化、真空低温等高技术提取分离纯化中国林蛙蛙皮中的活性生物肽生产天然生物抗菌剂。
北京理工大学
2021-04-13
窄谱抗菌领域新成果
中国科大阳丽华副教授课题组首度发现，当把表面带负电荷的纳米球与细菌混合在一起时，纳米球会选择性吸附到球菌表面、却不吸附到杆菌表面，而且这种基于细菌形貌选择的识别机制受熵增驱动、且普适于组成和表面化学不同的多种纳米球。基于这种物理识别机制、以及ROS极度有限的有效活性半径（不足200 nm）（图1上），研究人员猜想如果纳米球具有光动力效应，那么就可能在光照下高效清除球菌、却不干扰杆菌（图1中和底）。这一猜想得到了采用不同光动力纳米球和多种细菌所做抗菌实验的证实。相关研究成果发表在期刊The Journal of Physical Chemistry Letters 上。
中国科学技术大学
2021-04-10
抗菌不锈钢功能材料
成果描述：近年来，不论是食品行业和医疗卫生、还是一般家庭都对卫生防菌意识日益提高，国内外市场对抗菌制品的需求不断增加。目前1Cr18Ni9Ti(奥氏体不锈钢)、3Cr13(马氏体不锈钢)使用量大，具有代表性。本成果对上述两种不锈钢材料分别加入微量的银或微量的铜，通过特殊的抗菌处理，使材料在机械性能不变的前提下具有很好的抗菌功能，并研究出该材料的加工工艺方法，为工厂试生产及在厨房、家电、卫生洁具、医疗行业中得到应用奠定了基础。市场前景分析：家电（洗衣机内桶、冰箱内胆）、厨房用具（刀具、锅勺等）、卫生洁具、医院设备及手术器件等所用材料，对抗菌性能有一定要求的使用环境。目前国内用于家电、装饰、厨房、卫生洁具用不锈钢约400万吨。若有1％的抗菌功能的不锈钢材料取代普通不锈钢，其特钢生产厂家新增产值为14～16个亿。该材料的使用厂家第二次效益会远远高于这个数字。与同类成果相比的优势分析：1、对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿膜菌，灭菌率达98％以上（按日本厚生省相关技术标准测定）。 2、抗菌不锈钢与同类非抗菌不锈钢相比生产成本增加不大于20％。 国内领先。
四川大学
2021-04-11
具有抗菌作用的医用敷料
随着医用敷料制品的不断更新，医用功能性纱布的研制受到广泛的关注。无机纳米抗菌剂（如Ag2O等）由于所具有的突出抗菌、杀菌功能，且不产生细菌耐药性，使用安全，已成为研制抗菌敷料的热点。不仅如此，医用上还要求所研制敷料同时具有生肌功能。纳米ZnCO3，中药中亦称炉甘石，有收湿敛疮、生肌之功效，能够有效补充创伤部位缺失的锌离子。基于此，本项目采用了一种原位纳米复合技术，将具有抗菌功能（纳米Ag2O）和具有生肌功能（纳米ZnCO3）的纳米粒子同时复合到医用纱布上，从而制备出具有复合功能的医用辅料，为医治各种烧伤、皮炎、皮肤感染等提供一种安全、高效、无细菌耐药性的治疗的手段。所得纳米复合纱布稳定性好、着色均匀、纳米Ag2O抗菌功能显著，并且实现了纳米ZnCO3的复合。
东南大学
2021-04-10
纤维织物抗菌纳米处理技术
抗菌纤维织物纳米处理的原理是将银铜化合物的纳米颗粒植入纤维内部，当织物与微生物相接触时，微量的银离子和铜离子到达微生物细胞膜，依靠库仑引力，二者牢固吸附，银铜离子穿透细胞壁进入细胞内，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活力，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡。当细胞失去活性时，银铜离子又会从中游离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌作用持久。同时，纳米颗粒被植入纤维内部，而不是吸附在纤维表面，因此可经受持久的洗涤。 应用前景： 用于纤维或织物的附加纳米材料处理，使纤维或织物具有抗菌功能。具体可用于食品行业专用服，医生工作服，汽车、火车、飞机等的装饰纤维面料，家具布，服装，鞋垫袜子等的抗菌纳米处理，使其具有抗菌效果。从而减少细菌的传播途径，提高人们的身体健康。也可用于初级纤维的抗菌纳米处理。随着人们的健康意识及自我保护意识的提高，对日用品及服装要求的提高，纤维织物抗菌纳米处理技术将具有广阔的市场。
北京交通大学
2021-04-13
低成本功能性多孔有机聚合物
成熟度：技术突破
多孔有机聚合物是一类新兴的功能性高分子材料，相比传统高分子交联树脂，其具有类似无机分子筛的微孔，具有更高的官能团密度，已被广泛用于储存、分离或催化等领域。然而当前许多性能优良的多孔有机聚合物成本过高，严重制约着其实际应用。我们合成的价格低廉且性能优秀的多孔有机聚合物，其性能与当前典型多孔有机聚合物相当，而价格为它们的几十分之一或几百分之一，目前在储存氨气、分离二氧化碳及分离水中污染物（如硼酸，Hg2+等）等方面已完成实验室测试，这些成果将为多孔有机聚合物的真正应用打开通道。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
贵金属清除剂
企业产品介绍
青岛海粟新材料科技有限公司
2025-02-07
脱色絮凝剂
用于染料厂高色度废水的脱色处理的试剂
脱色絮凝剂是一种集脱色、絮凝、去除COD等于一身的新型的季胺型有机高分子絮凝剂，分子式（C4H8N5X）n。其脱色效果显著（去除率95%），对COD、SS、BOD也有较高的去除率。
山东峰泉新材料有限公司
2024-09-23
多元纳米复合抗菌杀菌材料研制
众所周知，化学药物和有机消毒剂的大量使用极易导致细菌和病毒的变异，并造成严重的后果，如0-157大肠杆菌、疯牛病、SARS、禽流感等微生物事件的发生，使人们对生态环境和微生物环境的恶化给地球和人类健康带来的危险表示担忧，安全无毒的无机抗菌材料已成为人们的迫切需要。本项目的任务是：利用具有自主知识产权的氧化锌晶须（简写为：ZnOw）制备技术，并在前期研究工作的基础上，对ZnOw、纳米材料进行抗菌活性处理，将ZnOw与多种纳米材料复合，制备一种安全、持久、高效、广谱的抗菌杀菌材料。
西南交通大学
2021-04-13