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生物质内外联合加热方式制取生物炭技术
由生物质制成的炭具有无烟、无味、热值高等特点，可以直接施放到土壤中或作为炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性质，延长碳在土壤中的封存时间，降低温室效应对全球气候变化的负面影响。此外，生物炭是一种很好的吸附剂，具有较大的比表面积，其表面含有丰富的含氧活性功能团，可净化水质，吸附土壤中一些常见的环境污染物如重金属、农药等。因成本较低，已广泛使用于化工、冶金、环保、农业等领域。 目前，已有的生物炭生产系统都会至少存在下列问题之一：①产能小，难以满足大规模生产需求，如窑式炉、釜式、螺旋推进炉等；②炉内温度难以控制，生物炭品质难以保证，如竖流式炉等；③对原料要求高，应用范围受到限制，如回转窑；④能耗大，生产成本高，存在环境污染（特别是焦油难处置）。针对以上问题，东南大学将炭化过程产生的副产品（焦油和热解气）进行燃烧，燃烧产生的高温烟气采用内外联合加热方式为生物质炭化过程提供热量，无焦油产生，实现连续式进出料和能量梯级利用。目前已建成日处理秸秆量7吨和24吨的成套工程，日产生物炭约2.1吨和7.5吨。工程连续稳定运行。
东南大学
2021-04-11
湿地植物生物质高性能活性炭制备技术
活性炭作为一种多孔材料，由于其具有发达的孔径结构和丰富的表面官能 团，所以广泛应用于国民经济部门和人们的日常生活。活性炭不仅可用于液相 脱色，上下水净化，气相吸附，溶剂回收，空气净化；还可用于催化剂的合成， 作为贵金属催化剂的载体。寻求新原料制备高性能的活性炭具有重要的意义。 湿地植物在冬季出现枯萎的现象，若不及时收割，会导致基质阻塞和腐烂 等问题。当前湿地植物秸秆大多通过焚烧和填埋的方式进行处理，利用率低且 污染环境。本项目技术在研究过程中发现，湿地植物秸秆具有孔结构发达、碳 含量高等特点，故采用湿地植物秸秆作为生产活性炭的原料，既能解决湿地植 物秸秆利用率低、污染环境的问题，又能降低活性炭的生产成本，废物利用。 本技术采用新型的改性方法和活化方法：首先，采用表面改性的方法来提 升活性炭的吸附性能；其次，采用原位改性的方法，节约成本，简化工艺，提 升活性炭性能；再次，使用新型活化剂，实现一步法直接活化生产目标活性炭， 使其具有特定孔径结构和官能团。 本项目技术制备出的新型活性炭，比表面积高，表面官能团丰富，对重金 属、有毒有害有机污染物具有高效的吸附性能。以植物生物质为原料制备活性 炭，过程简单，速度快，制备成本低，产品性能优异，具有良好的实用性能。
山东大学
2021-04-13
硫磺法利用煤基沥青制活性炭技术
上海交通大学
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 ± 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
在基于纳米石墨烯的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质
南方科技大学材料科学与工程系讲席教授王湘麟课题组在基于纳米石墨烯的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质研究等取得重要进展。相关论文发表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。发展高效稳定的非铂基电催化剂对质子交换膜电池等清洁能源转换装置的大规模应用具有关键作用。王湘麟团队基于结构明确的纳米石墨烯，合成了单原子铁-氮-碳氧还原催化剂，其催化活性接近商业Pt/C，并具有高循环稳定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黄祥构建了理论计算模型并模拟电催化反应过程。在锂电池电极材料方面，王湘麟团队与台湾大学高分子科学与工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)团队合作，基于C60衍生物开发高性能的储锂材料，研究论文发表于ACS Nano。王湘麟团队与吉林大学化学学院袁宏明教授合作，首次发现全无机卤化物钙钛矿CsPbBr3量子点具有出色的铁电性，研究论文发表于《美国化学会志》。
南方科技大学
2021-04-11
石墨复合架空地线及其制备方法
本发明提供了一种石墨复合架空地线及其制备方法，包括由第一复合石墨线构成的内芯、由第二复 合石墨线绕内芯外侧纵向排列构成的次外层和由金属纤维绕次外层编织获得的最外层，次外层完全包裹 内芯，最外层完全包裹最外层；其中，第一复合石墨线由复合石墨带捻合获得，第二石墨线由复合石墨 带绕金属纤维捻合获得，复合石墨带包括两层蠕虫石墨层和敷设于两层石墨层间的骨架纤维、碳纤维， 骨架纤维和碳纤维包覆有粘合剂层。本发明具有重量轻、低电阻、低感抗、低集肤效应的优点，
武汉大学
2021-04-14
高效竹活性炭的研制开发及应用前景
活性炭是利用富碳的原料，通过物理或化学的方法，经炭化活化制得的产品。制造活性炭的原料包括各种煤炭（约占52%）、木材（约33%）、椰子壳和各种坚果壳、果核（10%）、以及其它农林副产品（少于5%）。煤炭作为一种重要的化工原料，特别是在我国的煤炭供应严重不足的情况下，用煤炭生产活性炭成本较高。近年来，由於我国天然林保护工程的实施，国内木材产量锐减，扩大木质活性炭生产规模也受到限制。而另一方面，国际市场上商业活性炭的价格持续下降。随着我国社会经济快速发展和世界经济一体化进程，寻找价格低廉且资源丰富的活性炭生产原料已成为我们的当务之急。竹材，是一种可再生的林业产品，它的化学组成与木材基本相同（纤维素、半纤维素和木素等），作为活性炭的生产原料有着广阔的前景。采用竹材生产活性炭不仅能获得经济效益、社会效益和生态效益，又能促进竹类资源的产业化开发与提升。研究中的有关成果（例如表面化学特性与相吸附能力的关系、一步法制备高效活性炭工艺、炭化过程的两步连续反应数学模型、和活性炭的表面官能团及其化学吸附机理的研究等）引起国内外同行的广泛关注，纷纷来信索取论文单行本，并通过电子邮件深入讨论。正是基于创造性地利用农业废弃物转换成高效的环保产品，2001年10月与新加坡南洋理工大学赖奕章(Lua Aik Chong)教授共享由Asian Economic Review 主办的2001年亚洲发明大奖(Asian Innovation Award 2001)。本人愿为我国竹材资源的合理利用、高效低价活性炭的开发生产、吸附分离理论体系的完善、以及开发活性炭的应用新领域贡献自己微薄的力量。
武汉工程大学
2021-04-11
一种利用餐厨垃圾制备生物炭的方法
本发明公开了一种利用餐厨垃圾制备生物炭的方法，将餐厨垃圾晾晒至含水率降到10%以下后粉碎的颗粒投入碳化炉内，通入氮气加热，以2-10℃/min升温至200～300℃恒温30～60min；以5～20℃/min升温至350～500℃恒温1～4h；然后在缺氧条件下降温至80℃出料；粉碎后过100目筛获得生物炭。本发明操作简单，制备出的生物炭比表面积大，应用于农田可改良土壤的性质，提高土壤肥力，节约农业生产成本，修复受污染土壤；减少了餐厨垃圾对环境的污染，为餐厨垃圾处置提供一条新的途径，引领餐厨垃圾产业向低碳、可持续健康发展，具有广阔的推广应用前景。
青岛农业大学
2021-04-11
铁炭微电解处理双甘膦废水技术及装备
项目简介 双甘膦是农药草甘膦的中间体，草甘膦是一种高效、低毒、光谱、安全的除草剂， 具有良好的内吸、传导性能，是目前除草剂产量最大的品种。双甘膦产生的废水不仅量 大且污染负荷高，很难处理。根据本项目利用铁炭微电解方法处理双甘膦生产产生废水， 不仅成本低、以废治废，已开发成套处理装备，处理效果显著，相类似的化工废水处理 可采取类似工艺和装备。 产品性能、指标 采用铁炭微电解为主要工艺处理双甘膦
江苏大学
2021-04-14
基于THEIC的大分子成炭剂TT4
传统的无卤膨胀型阻燃剂 (IFR) 是由酸源聚磷酸铵 (APP) 、炭源季戊四醇 (PER) 和气源三聚氰胺 (MA) 所组成，季戊四醇虽然具有较好的成炭性，但由于其分子量低，与材料相容性差、热稳定性和耐水性差，在与树脂的高温复合加工过程以及所制备的阻燃材料在潮湿环境中使用受到很大的限制。
该成炭剂TT4与聚磷酸铵APP按TT4 : APP=1 : 2的配比，在聚合物中IFR重量配比30%时，阻燃氧指数达到35以上，同时达到UL-94 V0级别，无溶滴现象，比传统的三嗪类成炭剂的综合成炭效率高，可广泛应用于聚烯烃、聚苯乙烯类树脂 (ABS和HIPS等) 、PBT、PET、尼龙、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、弹性体等多种场合。该成炭剂具有THEIC的超支化结构，具有优异的成炭能力，可以形成致密的炭层厚度和坚韧的炭层强度，与聚磷酸铵等P-N系无卤阻燃剂配合，具有十分理想的协同效应，赋予材料卓越的阻燃性能，是十分理想的。
目前市场上三嗪类成炭剂均采用三聚氯氰为起始反应物，涉及溶剂后处理和氯化氢尾气处理问题，对环境有一定的污染且生产成本高。本项目以THEIC为主要原料，通过固相熔融反应，反应过程中无溶剂，产品质量稳定。
华东理工大学
2021-04-13