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在硅基质表面制备油水浸润性光控可逆SiO2/TiO2复合涂层的方法
本发明公开了一种在硅基质表面制备油水浸润性光控可逆SiO2/TiO2复合涂层的方法,将硫酸洗液清洗过的硅基质样品浸入到SiO2凝胶中,以14厘米/分钟速度匀速提拉出液面,使玻璃表面覆盖均匀的SiO2涂层,220℃煅烧涂层,得到的覆盖SiO2涂层的样品浸入到TiO2凝胶中,以14厘米/分钟速度匀速提拉出液面,并在500℃煅烧涂层。最后经氟硅烷溶液浸泡进行涂层表面改性得到光控油水浸润性可逆转换的SiO2/TiO2复合涂层。本发明和以往制备亲疏水亲疏油可逆转换材料的方法相比,方法简便,耗时少,不需要特殊仪器。涂层呈现纳米TiO2微球包裹微米SiO2微球的类荷叶表面结构,在工程领域中具有良好的应用前景。
西南交通大学 2016-10-20
半焦焦末中低温催化石墨化制备功能化石墨粉技术
半焦是利用低变质非炼焦煤低温干馏所制得的固体产物,以其固定碳含量高( >82% )、电阻率高、化学活性高、灰分低( <6% )、低铝、低硫( <0.3% )、低磷等特性,已逐步取代冶金焦而广泛应用于电石、铁合金、碳化硅等产品的生产。在半焦生产过程中,约有 10% 的半焦焦粉因粒度小,不符合生产工艺要求而未能加以利用。本项目 通过在半焦焦末中添加金属、金属化合物或非金属及其化合物并进行中低温热处理,在比通常石墨化所必要的温度更低时进行石墨化,并且因为金属或非金属粒子与碳原子的结合可同时实现功能化石墨粉的制备。可作为功能材料、添加剂、电极材料、贮氢材料等,广泛应用于国防和民用领域,成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料。
西安科技大学 2021-04-11
低电阻高强度电极石墨
石墨电极在是冶金化工领域的大宗消耗材料,尤其是在钢铁冶金、铝电解、镁电解、多晶 硅、稀土冶金等高能耗产业,电极石墨的电阻率是影响产品能耗的关键因素之一,仅以镁电解 为例,以目前最大的430kA金属镁电解槽来计算,阳极石墨电阻率每降低1Ωμ. m,将使每吨镁 直流能耗下降375kWh,其节能效果十分明显。目前我国电极石墨的电阻率一般在8-12Ωμ. m, 国外最先进指标为5Ωμ. m,我国的产品与国外相比差距较大,是造成冶金行业高能耗的原因之 一。本课题组开发了新型电极石墨制造工艺与配方,产品电阻率已经达到5.02Ωμ. m,与国际最 好水平相当,对促进节能降耗具有重要价值。 该技术主要是优化了新型石墨配方与制备工艺,大大降低石墨电阻率,同时提高了石墨电 极强度,经过表面处理的石墨电极,抗氧化强度提高了188倍,大大延长石墨电极高温腐蚀条 件下的使用寿命。
华东理工大学 2021-04-11
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
少层石墨双炔薄膜制备
以石墨烯为模板的少层石墨双炔薄膜的液相范德华外延生长法。以原子级平整的二维石墨烯为基底,采用极低的单体浓度(0.04 mM),在室温下进行偶联反应,通过溶液相范德华外延的方法,成功制备得到了大面积均匀连续的高质量、少层石墨双炔薄膜,高分辨透射电镜和光谱表征证实了其高质量单晶结构。该石墨双炔薄膜为ABC堆垛的三层结构,电子衍射显示石墨双炔/石墨烯薄膜具有两套单晶衍射点,分别对应于石墨双炔和石墨烯的单晶衍射图案,结果表明生长在石墨烯上的石墨双炔与下层石墨烯的晶格取向夹角为14°。
北京大学 2021-04-11
32005石墨结构模型
宁波华茂文教股份有限公司 2021-08-23
抗氧化耐高温磨损WC基涂层
北京工业大学 2021-04-14
医用抗菌、润滑聚合物涂层材料
随着科学技术的发展和人们健康意识的提高,生物材料在临床医学上的应用也越来越广泛。各种人工生物材料如,人工导尿管、人工体腔引流管、人工静脉导管、人工血液透析或腹膜透析管、人工气管插管、人工心脏瓣膜、人工骨、人工声带等广泛使用。统计显示,全球每年有上百万的生物材料制成的医疗装置植于体内,仅在北美每年的尿路导管(urethral cathers and urinary stents)的使用量就高达1亿支。但是,生物材料在给临床治疗带来便捷的同时,仍存在某
四川大学 2021-04-14
钢材轧制和储运过程防锈涂层技术
随着国家环保要求日趋严格,国内许多钢铁厂从人口密集的内地迁往沿海城市。由于沿海地区空气湿度和盐分浓度比内地高,造成钢铁厂冷却水中氯离子等电解质浓度也比内地高,结果造成沿海钢厂生产出的各种钢铁产品锈蚀程度普遍比内地严重得多。钢材高温初轧过程中往往要用到高压水,以除去高温轧制时产生的厚厚氧化铁皮。另外,钢材轧制控冷时要用到大量的冷却水。如果高压水和冷却水中含有较多的氯离子,就会使得轧制后的钢材表面出现较厚的红色铁锈。比如在淬火钢生产过程中,水冷淬火后的钢板在内地城市一般是不生锈的,但在同样生产条件下沿海城市生产的淬火钢板锈蚀严重,甚至造成相当一部分钢板报废。还有,沿海城市钢厂生产的合格钢铁产品放在码头等待外运时在很短时间内就发生了锈蚀,这样的情况在内地并没有发生。因此,沿海城市钢铁厂生产所用水质和空气缺陷问题造成了生产过程和储运过程中钢铁锈蚀现象。如何避免这些过程钢板锈蚀一直困扰着许多沿海钢铁厂。
北京科技大学 2021-04-13
富勒烯金属包合物量子比特
在 双金属氮杂富勒烯 Gd2@C79N 的分子结构和量子比特行为这一体系中可以实现对任意叠加态的操控,并可应用于 Grover 算法中。直流磁化率测试表明,碳笼上氮原子取代引入的自由基转移到内部钆离子之间,并与两个钆离子发生强的铁磁耦合(耦合常数 JGd-Rad = 350 &plusmn; 20 cm-1 ),使体系呈现出 S = 15/2 的高自旋基态。连续波电子顺磁共振( cw-EPR )测试在 0-6000 G 磁场范围内观测到了 22 个跃迁,通过自旋哈密顿量的拟合可以确定 Gd2@C79N 中丰富的多能级结构。脉冲 EPR ( pulse EPR )则可以通过自旋回波( spin echo )信号研究体系中的退相干行为。在 5 K 温度下, 2-6000 G 磁场范围内,高自旋 Gd2@C79N 仍然具有微秒量级的退相干时间, 如此长的退相干时间使得对任意自旋叠加态的操控成为可能。自旋回波章动实验证明了体系中多样性拉比循环( Rabi Cycle )的存在,拉比频率则可由旋转波近似的方法从 22 个跃迁推演计算,并且得到与实验数据一致的结果,进一步验证了 Gd2@C79N 的 22 个跃迁非常适合用于量子操作。
北京大学 2021-04-11
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