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高性能纤维纸基功能材料制备技术
本技术适用于芳纶纤维、高强高模聚乙烯纤维、碳纤维、聚醚醚酮纤维、聚酰亚胺纤维等高性能化学纤维，采用湿法造纸技术，制备绝缘纸、摩擦材料等纸基功能材料和蜂窝纸等高强度结构材料等。解决了高性能纤维纸基功能材料生产中的纤维改性、分散、湿法成形和高温热压等关键技术。可提供高性能纤维纸基材料湿法连续生产线成套技术，为相关行业提供高性能纤维纸基功能材料和结构材料及其复合材料等高新技术材料产品。
关键技术
对于湿法抄造工艺来说，纤维能否均匀分散、湿法成型工艺和热压工艺是否合理是决定产品质量是否合格的重要因素。本项目成果解决了高性能纤维纸基材料生产中的纤维改性、分散、湿法成形和高温热压等关键技术。超高效碳纤维电磁屏蔽纸的制备创新地利用碳纤维、金属导电纤维这两种纤维的优势互补，保证成纸在拥有良好屏蔽效能的同时具有很好的机械性能和柔韧性。性能良好的超高分子量聚乙烯纤维纸主要是采用纤维洗涤-超声预处理-疏解分散-分散剂分散工艺，通过预处理、添加助剂、成型和增强而制得。采用聚酰亚胺纤维通过自有技术制备得到高性能的聚酰亚胺纤维绝缘纸等纸基功能材料。采用碳纤维配用聚醚醚酮纤维制备纸基摩擦材料。
知识产权及项目获奖情况
一种聚酰亚胺导电纸的制备方法 201610487328.X
一种超高分子量聚乙烯纤维纸的制备方法 201610921059.3
一种超高分子量聚乙烯纤维的预处理分散方法 201610920332.0
一种超高效碳纤维电磁屏蔽纸 201710204473.7
一种聚醚醚酮纤维纸及其制备方法 201710544478.4
一种碳纤维增强聚醚醚酮纸基摩擦材料及其制备方法 201710559878.2
项目成熟度
实验室试验和中试已完成，部分成果已经用于试生产。
投资期望及应用情况
期望在碳纤维、高强高模聚乙烯纤维、聚醚醚酮纤维技等高性能纤维共同进行技术开发或技术转让。
采用高性能纤维制备纸基功能材料和结构材料是航空航天、国防、高铁和电力电机等重要领域开发的一类产品，目前主要是日本、奥地利和美国等国家生产。
国内近年开始关注，并有少数几家开始进行，但尚只能生产少数几类低档次产品。目前已经利用本项目成果建成年产 150 吨聚酰亚胺纤维绝缘纸生产线，生产聚酰亚胺纤维绝缘纸。
江南大学
2021-04-13
一种生物质催化热解制取富含愈创木酚生物油的方法
本发明公开了一种生物质催化热解制取富含愈创木酚生物油的方法，其特征在于， 以碳酸钠为添加剂，称取一定量的添加剂，配成水溶液，加入粉碎后的生物质原料，保持生 物质原料和添加剂质量比为 8-10％时，干燥去除自由水分，再置于流化床裂解反器中裂解， 裂解产物经冷凝后得到富含愈创木酚生物油。本发明的原料来自天然的生物质，无毒，反应 过程简单，同时原料廉价，真正做到了变废为宝。针对现阶段生物质催化热解后添加剂随固 体产物随意丢弃的现象本发明也提出了一套措施-循环利用催化剂，本发明不仅得到了制取 富含愈创木酚的生物油方法，也更经济环保的解决了热解过程后催化剂何去何从的问题
安徽理工大学
2021-04-13
基于天然纤维素制备微生物燃料电池的三维阳极材料研究
微生物燃料电池（MFCs）是利用微生物的新陈代谢氧化化学物质并释放电子，把化学能转化为电能的一种电化学装置。MFCs由于具有去污和产电双重功能，是一种“绿色”能源。其最具潜能的应用是污水处理，即利用微生物分解污水中的有机物，并将转化为可用的电能。且整处理过程不用曝气，可节省大量的耗能。目前，微生物燃料电池的发展和应用中最大的障碍是材料的成本和性能。
本研究利用低成本的天然木质纤维素为原料，采用直接碳化的方法来制备三维大孔碳材料作为微生物燃料电池的阳极材料，并取得突破性进展，。 相关系列研究结果2012年分别发表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等国际权威杂志上。特别地，基于天然纤维制备的波纹层状三维碳阳极，阳极电流密度提高了10倍，达到了200 A m-2，该结果2012年已发表在能源环境领域顶级杂志Energy & Environmental Science上，影响因子9.61.
该研究成果制备的材料成本低，性能优异。该研究成果结合我们的阴极氧气还原催化剂的研究成果，以及后续的隔膜研究成果，将可微生物燃料电池的在污水处理中的规模化应用。
江西师范大学
2021-05-05
电生物质共转化为合成天然气工艺
针对我国严重弃水问题，提出将冗余水电就地转化为易保存和运输的清洁能源天然气的整体工艺，冗余水电电解水产生氢气，生物质气化提供碳源，制备甲烷化催化剂，氢气和合成气在高效催化剂作用下，在特殊设计的流化床反应器中反应生成天然气，实现水电和天然气系统的交叉互补运行，提供能源优势互补新途径。建成了一套电转气小型示范装置，运行结果表明：催化剂活性高、性能稳定，甲烷选择性>99.9%，转化率可达100%。
东南大学
2021-04-11
白酒丢糟及农产秸杆的生物质能转化研究
成果描述：本项目通过对白酒丢糟、秸秆废弃物的有效降解利用，进行了特定性状微生物育种研究，开发了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的工艺路线，提出了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，实现白酒丢糟及秸秆废弃物向燃料酒精、沼气等可再生生物能源的转化，可以促使传统白酒产业形成更为合理的资源-产物-资源生态酿酒产业链，实现废弃物的减排和传统酿酒企业综合效益的整体提高。对于解决大量白酒丢糟、秸秆资源的浪费，促进酿酒生态产业的形成、生物能源生产原料的拓展等，具有重要意义。市场前景分析：本项目成果的推广实施对象为中国传统白酒生产及酒精生产企业，特别是大中型白酒生产企业。由于这些企业大都拥有酒精生产车间或合作酒精生产厂，不必经过巨额的设备投资，很容易通过技术改造将燃料酒精的生产融入原有的生产体系，而丢糟的大量排放和粮食的大量消耗，是大中型白酒企业不能回避的重大问题，也自然成为本研究成果的主要实施对象。目前已有白酒企业表达愿意参与共同合作开发的意向，研究成果的应用前景可观。与同类成果相比的优势分析：（1）系统性地探讨并建立了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的完整工艺，国内外未见报道。 （2）建立了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，属国内领先技术， （3）建立了白酒丢糟及农产秸秆废弃物先降解发酵生产乙醇，然后再将废渣废液转化为沼气的梯级能源转化体系，属国际先进技术。 年产300吨，年销售收入300万元。
四川大学
2021-04-11
旋转锥式生物质闪速热解能液化装置
本装置采用以旋转锥反应器为核心的闪速热解技术，可最大限度地生产生物质油。该技术能以连续的工艺将低品位的生物质(锯末、稻壳、秸杆等有机废弃物)转化为易储存、易运输、能量密度高且具有商业价值的生物质油，同时产生的副产品还有中热值的可燃气和少量的炭。生物质油可以直接用于现有的锅炉燃烧，更重要的一步通过加氢处理和沸石合成技术将生物质油改质为热值较高的烃类燃料，合成为生物质汽油或生物质柴油。该技术为生物质及有机废弃物的有效清洁利用和可再生能源的生产探索了一条新途径。 生物质油除了能量的应用外，也可作为化工工业的重要原料，经GC-MS分析，证明含有数十种有机化合物，它们经过深加工可以制取染料、农药、医药、香料、树脂和助剂等精细化工产品。例如生物质油中的3-甲氧基-4羟基苯甲醛(即香草醛)，广泛用于定香剂、变味剂和调合剂的重要原料。它是一种天然香料，所以价格十分昂贵。因此，生物质闪速热解转化的生物质油作为绿色化工产品的生产原料也具有广泛的应用前景。技术指标 生物质加工量10kg/h 气相滞留期0.1～1秒 生物质颗料尺寸＜2mm 生物质油产率60%(占生物质原料重量比)
上海理工大学
2021-04-11
水电/生物质共转化为合成天然气工艺
针对我国严重弃水问题，提出将冗余水电就地转化为易保存和运输的清洁能源天然气的整体工艺，冗余水电电解水产生氢气，生物质气化提供碳源，制备甲烷化催化剂，氢气和合成气在高效催化剂作用下，在特殊设计的流化床反应器中反应生成天然气，实现水电和天然气系统的交叉互补运行，提供能源优势互补新途径。建成了一套电转气小型示范装置，稳定运行并测试后，其运行结果表明：催化剂活性高、性能稳定，甲烷选择性大于99.9[[[[%]]]]，转化率可达100[[[[%]]]]。
东南大学
2021-04-11
菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术
葡萄糖酸和山梨醇都是用途非常广泛的化工原料。目前山梨醇的生产主要是通过化学催化 加氢裂解葡萄糖得到的，这是一种高能耗、高分离成本且高污染的生产工艺。生物法生产山梨 醇主要利用运动发酵单孢菌周质空间内的葡萄糖果糖氧化酶催化氧化还原果糖和葡萄糖得到， 反应过程简单，条件温和且环境友好。但生物法的底物葡萄糖和果糖相对于产物来讲是价格不 菲的。因此，分别利用价格低廉的菊芋生物质原料替代果糖和木薯淀粉质生物质代替葡萄糖来 生产山梨醇和葡萄糖酸可以大大提高该生产过程的经济性。 本项目的菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术采用华东理工大学研发的利用固定化运 动发酵单胞菌同时催化菊芋果糖和木薯葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸的技术。该技术主 要包括高浓度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的生产、重组运动发酵单胞菌的细胞固定化和 利用运动发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸等主要工序。其中，高浓 度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的制备采用同一种糖化酶同时催化菊芋聚果糖的酶解和木 薯淀粉的酶解，避免了昂贵的多酶组分的添加，有效降低了催化底物-葡萄糖和果糖的生产成 本；运动发酵单胞菌的细胞固定化则实现了催化细胞的循环使用，降低了催化成本；利用运动 发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸则可得到浓度达20%以上的山梨醇 溶液，大大降低了后续的分离成本，果糖和葡萄糖转化率都在90%以上。
华东理工大学
2021-04-11
高效纳米金属催化剂控制合成高效合成生物质
在二氧化碳绿色溶剂中低温一步法实现纳米金属颗粒的控制性合成；2. 合成后直接得到大量的固体催化剂，无需高温高压，无需使用任何的有机或无机溶剂；3 . 生物质固体废物碳中性是可再生的低碳能源，实现生物质废物能源化的价值；4. 液体燃料高选择性（接近100%）高产率合成。
中山大学
2021-04-10
生物质全降解工业缓冲包装制品关键技术及装备
针对当前工业缓冲包装制品存在的环境污染等问题，本成果对以秸秆纤维/ 玉米淀粉等生物质资源为主要原料、模压发泡成型并且生产过程零排放、产品 废弃无毒全降解的生物质全降解工业缓冲包装制品的成型关键技术及成套装备 系统进行研发，为生物质全降解缓冲包装制品的大规模产业化提供关键支撑技 术，主要应用于泡沫塑料、纸浆模塑等各类包装产品的替代。 研究了以淀粉、植物纤维等可再生资源为主料的生物质全降解材料的成分 配伍、降解机理和固液共容均相体形成机理，重点突破了淀粉塑化、植物纤维 处理等技术，开发了系列产品的材料配方；对生物质全降解缓冲包装制品成型 过程中的工艺技术进行了研究，优化了温度、压力等关键成型工艺参数；研究 开发了隐式汽线、快排汽、无余料新型模具技术，提高了生产效率。本项目技 术经鉴定，达到国际先进水平。
山东大学
2021-04-13