（专利号：ZL 201410557601.2） 简介：本发明公开了一种带有硫化铝(Al2S3)外壳的硫化铜(CuS)纳米粉末材料及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉末材料为核壳结构，内核为CuS纳米颗粒，外壳为Al2S3层；所述CuS纳米颗粒内核的粒径为10～100nm，所述Al2S3外壳层为非晶Al2S3层，其厚度为1～10nm。本发明采用等离子电弧放电法，将铜粉和铝粉按一定原子百分比压制成块体作为阳极材料，采用石墨作为阴极

化学化工学院娄永兵教授课题组在国际顶级期刊《ACS Nano》上发表题为“MoS2-Stratified CdS-Cu2‒xS Core−Shell Nanorods for Highly Efficient Photocatalytic Hydrogen Production”（二硫化钼层化硫化镉−硫

本发明公开了一种微米实心硫化铜球的制备方法，采用如下的步骤：在盛水的容器底部放入导电玻璃片，导电面向上；在容器中配制30ml浓度为1.0~1.3mol/L的硫代硫酸钠溶液；加入10ml浓度为1.0~1.3mol/L的氯化铜溶液；再把氯化铜溶液与相应摩尔浓度硫代硫酸钠溶液按照1:3的比例混合，然后把混合溶液倒入放有导电玻璃片的容器中；再经静止放置、烘干得到干燥的尺寸为0.3~3.0um的实心硫化铜微球目标产物。本发明方法设备简单，能耗低，合成步骤少，操作简单，室温下(25℃左右)即可反应，适合大规模生产，而且制得硫化物的性能优良。

（专利号：ZL 201410557604.6） 简介：本发明公开了一种带有硫化铝(Al2S3)外壳的二硫化钨(WS2)纳米粉末材料及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉末材料为核壳结构，内核为WS2纳米颗粒，外壳为Al2S3层；所述WS2内核的粒径为10～100nm，所述Al2S3外壳层为非晶Al2S3层，其厚度为1～10nm。本发明采用等离子电弧放电法，将钨粉和铝粉按一定原子百分比压制成块体作为阳极材料，采用石墨作为阴极材料，

（专利号：ZL 201410557617.3） 简介：本发明公开了一种带有硫化铝(Al2S3)外壳的二硫化钼(MoS2)纳米粉末材料及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉末材料为核壳结构，内核为MoS2纳米颗粒，外壳为Al2S3层；所述MoS2内核的粒径为10～100nm，所述Al2S3外壳层为非晶Al2S3层，其厚度为1～10nm。本发明采用等离子电弧放电法，将钼粉和铝粉按一定原子百分比压制成块体作为阳极材料，采用石墨作为阴极

专利申请时，成果处于研发阶段，技术处于国内空白。

（专利号：ZL 201410445750.X） 简介：本发明公开了一种米粒状α-Fe2O3纳米粉末的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该方法首先采用Fe2(SO4)3和NaOH为原材料、十六烷基三甲基溴化铵(C19H42BrN)为表面活性剂，水热法制备针状的FeOOH粉末；然后将FeOOH粉末在马弗炉中以10℃/min的升温速率从室温升到1000℃后直接冷却，即得米粒状的α-Fe2O3纳米粉末。采用该方法所制备的α-Fe2O3呈现较为均

（专利号：ZL 201410445750.X） 简介：本发明公开了一种米粒状α-Fe2O3纳米粉末的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该方法首先采用Fe2(SO4)3和NaOH为原材料、十六烷基三甲基溴化铵(C19H42BrN)为表面活性剂，水热法制备针状的FeOOH粉末；然后将FeOOH粉末在马弗炉中以10℃/min的升温速率从室温升到1000℃后直接冷却，即得米粒状的α-Fe2O3纳米粉末。采用该方法所制备的α-Fe2O3呈现较为均

镍纳米粉在磁学、电学、催化、医药和生物等众多的领域中有着广泛的应用。镍纳米粉的制备方法有多种，其中常见的方法为镍化合物的湿化学法还原。与一般的物理制备法相比，湿化学法具有成本相对低廉、技术路线相对简单和容易实现放大生产等优点，但是用该法制备镍纳米粉通常在水相中进行，制备出的纳米粉粒径不均匀，且易团聚。如果采用多醇还原法可以制备粒径相对均匀的镍粉，但粉体的尺寸一般在亚微米级，难以控制在20纳米以下。本项目通过“一锅法”在有机溶剂中还原镍化合物来制备单分散、非团聚的镍

成果与项目的背景及主要用途：钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的 116天津大学科技成果选编 各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计，每 年钢材腐蚀损失占钢材总产量的 10%，经济损失占国民经济总产值的 2%4%。 我国 2003 年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估 计可达 5000 亿人民币，约占国民经济总产值的 5%，2001 年因腐蚀损耗钢材约 1500 万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的 重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此，研究和开发先进 的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。 目前主要的镀锌工艺有：电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械 镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用 热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保 护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、 热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、 耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高， 具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。 纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需 要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本 低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术 的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。 技术原理与工艺流程简介：纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原 理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO2)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化剂(NH4Cl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置 在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的 共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚 度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本，采用机械滚 动辅助加热方式，以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面，加速热传导和 扩散速度并提高渗金属效率。 与目前常用防腐工艺比较，其突出特点是：(1)涂层均匀性和致密性好、与 基体为冶金结合附着强度很高；(2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层，耐 腐蚀能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层；(3)将传统化学热处理的热扩散温度由 900-1100oC 高温状态降低到低温 400-600oC 范围、并缩短加热保温时间，生产过 程耗能明显降低；(4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响；(5)设备投 资少、维护简单及使用寿命长，节约能源及原材料，是一种低成本、高效率的绿 色生产技术。 生产工艺流程包括：除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→热 117天津大学科技成果选编 扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。 技术水平及专利与获奖情况：该项目已于 2004 年 6 月通过天津市科委组织 的鉴定，被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科 委鉴定成果、登记号：津 20040241。 应用前景分析及效益预测：该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前 景，其主要原因为：1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较，涂层具 有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性；与物理及气相沉积、离子化学 热处理等比较，工艺简单、设备投资少、成本低效率高，因而具有很好市场竞争 力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术，目前处于国内领先水 平。该生产工艺先进，能耗低，成本低廉，具有良好的技术和价格优势。3)目前 我国大力促进清洁生产，为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前 景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较，具有节约原材料、生产过程没有“三 废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点，在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀 加工行业的形势下，粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防 腐技术。 我国 20 世纪 90 年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究，但目前在国 内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价 格为 1700-2000 元/吨，消耗原料主要为锌粉 1.4-1.5 万元/吨，投资 80 万元可以 建成一条年生产能力为 5000 吨的生产线，可处理工件长度为 4.5m，这样年产值 可达 850-1000 万元，利税可达 255-300 万元。 应用领域：纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程 应用前景，其主要应用范围包括：（1）电力输变电设备：电力、电信铁塔构件； （2）邮电通讯工程：线路金具、输线管件及部件防腐处理；（3）船舶制造：各 种紧固标准件、管件和锚链等；（4）建筑领域：马钢脚手架、五金及钢钉等；（5） 航空航天：火箭发射架和飞机制造紧固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各种 构件；（7）石油化工：塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件；（8）工程机 械：各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等；（9）汽车制造：各种螺钉、螺母、 垫圈及配件等；（10）铁路和高速公路：紧固件和高速公路上的护栏等。 合作方式及条件：技术合作、转让和技术服务，设备销售和产品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥