随着我国经济的飞速发展，在公路工程项目建设中修筑了许多大跨径的梁桥，而正交异性钢桥面板具有重量轻、跨度大等优点，在国内大跨径钢桥中得到了广泛的应用，如江阴大桥、南京长江三桥、佛山平胜大桥、天津富民桥、湛江海湾大桥等。然而使用传统的复合改性沥青混凝土施工铺装，出现了温度变化大，易产生脱层推移、车辙和裂缝等病害特征，虎门大桥在通车一年内即出现病害，采用灌缝填缝等修补手段均难以阻止病害的进一步发展，多座桥梁的SMA铺装已进行翻修，甚至二次大修。在分析比较目前国际应用较为成熟的钢桥面铺装技术的基础上，对用于钢桥面铺装的联结层、铺装层进行了系统的调查研究后，设计开发施工简便、既经济又易维护的，在钢桥面铺装领域具有创新和国内自主知识产权的环氧沥青组合体系新型钢桥面铺装技术。 环氧沥青钢桥面铺装技术是首先在钢板层上，采用改性环氧树脂粘结一层3～5mm粒径的碎石形成碎石与环氧及环氧与钢板粘结牢固的防水防腐又粗糙且耐高温的抗滑界面，一步实现钢桥铺装界面的防水和防剪切滑移，这种新型界面形式称为环氧粘结碎石层界面（Epoxy Bonding Chips Layer, EBCL）; 冷拌沥青混凝土整体化层（Resin Asphalt，RA）由树脂沥青和矿料拌和组成, 在其完全固化前，表面均匀洒布一层10～13mm粒径的石子，采用胶轮压路机进行碾压，要求撒布石料粒径的一半以上嵌入RA表层；当上述RA层完全固化后，在其表面洒布防水沥青层，用于增强层间的防水和粘结；最后铺装传统的复合改性沥青混凝土，形成表面功能层。ERS的设计，旨在通过EBCL层中环氧树脂及RA层中树脂沥青两类材料性能的突破，实现桥面材料极性的梯度化过渡，实现弱极性的沥青混凝土在强极性钢桥面上的铺装，解决传统工艺下脱层等的病害。

木塑复合材料(WPC)兼有木材成本低和塑料性能佳的优点，目前大多采用挤出或模压法进行加工。而采用注塑成型，其优点是生产速度快、效率高、易实现自动化生产，且能成型形状复杂的制品。 本项目针对聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯）基木塑复合材料的流变特性，通过设备改进和合理的配方工艺设计，实现了PP/木粉、PE/木粉的注塑成型，可得到具有良好外观和优良物理机械性能的木塑复合制品。将PP(或PE)树脂与干燥后的木粉、添加剂混合均匀后挤出造粒，然后通过经改进的注塑机进行注塑成型，可生产包装盒、花盆、像框、笔筒、汽车邮箱盖等各种形状制品（可进一步实现仿红木等仿木效果），在某些场合可替代纯塑料或纯木制品，降低产品成本。技术指标是PP基木塑复合材料注塑，木粉净含量可达30-50%。应用范围为可生产木塑复合材料注塑制品，如：包装盒、花盆、像框、笔筒、衣架、眼镜盒、花盆、鞋楦、工具手柄、果盘、雨伞手柄、汽车邮箱盖等。通过添加木粉，可降低产品成本，增加产品木质感。提供专用注塑机（或设备改进）及配方工艺技术，其他设备包括高速混合机、双螺杆造粒挤出机、模具为用户自购。通过添加木粉，可使产品在纯塑料的基础上降低15-30%。

聚天门冬氨酸（PASP）为氨基酸的聚合物，属于生物高分子材料，是一种无毒、无污染、易降解的环境友好型化学品，用途极为广泛。自1850年出现关于PASP合成的报导以来，逐渐受到世界上各大化学公司的关注。北京化工大学生物化工系自1998年开始研究聚天门冬氨酸的生产技术。首先利用富马酸合成天门冬氨酸，然后采用新型天门冬氨酸聚合工艺，成功地制备了分子量从4000到18万的聚天门冬氨酸，且分子量可控。富马酸转化率达95%，天门冬氨酸的收率达92%；聚天门冬氨酸钠对天门冬氨酸的收率达80%以上。 PASP 除具有一般聚羧酸的特点外，还具有很好的生物相容性及生物降解性，这些特点使得PASP 具有十分广泛的应用：①在水处理方面用作缓蚀剂、阻垢剂；②可作为肥料，吸收和富集植物根部周围土壤中有用的元素；③PASP 具有良好的杀虫、灭菌和分散能力，可用于农药；④PASP 盐对无机物、有机物都具有良好的分散作用，可在颜料、涂料、无机化工、及油田化学等领域获得应用；⑤用于可降解高效吸水材料及日用化学；⑥用于医药等。 PASP 是一种性能优越、无毒无污染、极易降解的水溶性高分子材料，其原料易得，价格不高。我国PASP 的研究和生产正处于起步阶段，近年来脱色技术及浅色产品的开发成功拓宽了其广泛的产品市场，因此开发PASP 产品前途远大。 建立年产2000 吨的聚天门冬氨酸工业化装置，总投资1500 万元。其中，若以富马酸为原料生产，固定资产需1200 万元；若以天门冬氨酸为原料，固定资产需600 万元。年产值5000 万元，成本3500 万元，利税1500 万元，具有非常好的经济效益。

大气颗粒物源解析技术可定性定量解析环境受体中大气污染来源，为制定有针对性的大气污染防治政策，实现精准治污及重污染实时成因分析提供科学依据。 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室是环保部重 点实验室，多年从事颗粒物防治领域相关工作，拥有国内首个大气颗粒物源和受体样品库，积累 40 余个城市的大气颗粒物源与受体成分谱，保存 5000 余个颗粒物源与受体的样品及成分数据。 实验室拥有完备的颗粒物样品采集及化学分析系统。目前，大气颗粒物源解析技术已在全国 40 余个城市推广应用。其中，自主研发的二重源解析技术、因子分析-CMB 复合受体模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技术被《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》列为推荐使用模型。同时，因子分析-CMB 复合受体模型被写入美国EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相关论文被列为“关键文献”。实验室建有大气环境超级观测站，并研发了大气多组分在线源解析系统。

自美国 2011 年实施材料基因组计划（Materials Genome Initiative，MGI），现已成为全球材料创新研发的强大助推剂，将高通量实验、材料数据和高通量计算三要素有机结合，加速材料创新性研发并降低成本。MGI 将成分-工艺-组织-性能的关联集成化、跨尺度分析，将材料的研发由传统经验式提升到科学设计。高通量材料计算和数据挖掘技术是材料基因工程的重要组成部分，通过材料的高通量热力学/动力学计算、高通量相场模拟、数据挖掘和性能预测，实现材料合金成分、制备工艺、微观组织结构和宏观力学性能的调控及优化，为新材料的开发设计提供指导，实现产品全制备周期的数字化、智能化管理，提高产品质量稳定性、降低产品研发周期和成本、提升企业的核心竞争力。

目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大类，但发泡聚苯乙烯制品难回收，对周围环境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物且发泡材料无法回收利用。发泡聚丙烯以其优良的耐热性、较高的韧性和抗冲击强度以及可回收利用等优点而倍受人们青睐。但由于聚丙烯熔体强度低，发泡过程难以控制，因此很难制备泡孔均匀、形态可控的发泡聚丙烯产品。目前只有少数国家掌握聚丙烯发泡技术，我国还未实现其产业化。 本项目首次把脉动剪切力场引入到聚丙烯挤出发泡过程中，建立了聚丙烯挤出发泡成型新方法，制备出了泡孔均匀细腻、高闭孔率的发泡聚丙烯。项目技术路线如下：首先利用普通聚丙烯通过交联接枝制备出适合发泡的高熔体强度聚丙烯，其次在脉动剪切力场作用下高熔体强度聚丙烯挤出发泡制备发泡聚丙烯。本项目的技术特点是在普通聚丙烯发泡成型工艺基础上，创新性的附加脉动剪切力场，使发泡过程更易控制，所制备出的发泡聚丙烯产品泡孔更加均匀细密。发泡聚丙烯可用于包装、汽车、建筑保温、体育防护器材等行业。

国内铷、铯主要从铯榴石、锂云母等固态矿中提取，但来源有限，生产规模无法扩大，导致产品成本高昂。而我国盐湖资源丰富，盐类资源总量约12000亿吨，具有锂、铷、铯储量大的特点。目前我国盐湖地区还没有开采铷、铯资源的先例，盐湖资源的开发多是单一开采某一种矿物，取富弃贫，造成资源的巨大浪费。因此，有效分离提取铷、铯对盐湖资源的综合开发具有十分重要的意义，是目前我国盐湖研究与开发热点之一。 课题组以负载普鲁士蓝纳米粒子的介孔硅胶为吸附材料，实现对实际盐湖卤水中铷、铯的选择性提取。在此基础上，拟通过小试为中试积累必要的经验和参数。这不仅对盐湖的综合开发意义重大，还可为我国高新技术产业发展提供稳定、廉价的铷、铯产品，起到保驾护航的作用。

冶金过程仿真是以程序设计和物理模拟相结合，通过数值计算和图像显示的方法，对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题进行研究。冶金过程仿真在炼钢、炉外精炼以及连铸过程有着广泛的应用。在钢液的冶炼、浇注过程中所涉及到的流体流动、传热、传质进行模拟，其中包括钢包精炼过程、连铸中间包、连铸结晶器浇铸过程以及模铸浇铸过程中的三维多相流动、传热、传质与凝固的冶金过程仿真。外加电磁场作用下，对连铸中间包的感应加热，结晶器电磁制动条件下连铸结晶器内钢水的流动和夹杂物去除的冶金过程仿真研究；钢包感应加热过程操作参数的优化等等有重要作用。冶金过程仿真结果和工业试验的观察吻合很好，对工业生产有较好的指导作用。

成果内容：在6项国家级项目连续支持下，创建了在多种过滤膜表面构建仿细胞膜抗污染涂层的共性技术方法。获得了多种抗污染性能优异的水净化膜，建立了自清洁油水过滤分离装置及工艺技术。抗污染不锈钢网膜滤水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龙网膜处理湖泊藻类污染的除藻率可高达95%，水体透明度及处理效率比其它处理分别提高3-5倍和100倍。抗污染膜构建技术及主要应用指标达到国际领先水平。 成果成熟度：已进入中试产品阶段，需要合作进行产业化攻关。 转化方式：技术转让与合作开发。 产业化应用市场需求： (1)湖泊及水源水中藻类和其它悬浮污染物高效滤除； (2)游泳池水高效、快速过滤净化； (3)巨量含油污水自清洁过滤净化处理； (4)原油开采液抗污染油水过滤分离； (5)水面浮油快速、高效收集； (6)生活污水高效过滤处理。 有关奖项：2017年陕西省科技工作者创新创业大赛金奖； 2021年陕西高校科学技术奖“一等奖”。 成果知识产权情况： 专利号 专利名称 专利状态 知识产权权属 ZL201110203771.7 利用RAFT聚合技术在材料表面构建仿细胞外层膜结构涂层的方法 授权 独占 ZL201110205373.9 仿贻贝粘附蛋白和细胞膜结构共聚物及其制备方法和应用 授权 独占 ZL200910219143.0 一种仿细胞外层膜结构修饰涂层制备的方法 授权 独占 ZL201310469385.1 一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法 授权 独占 ZL201510013872.6 含磷酰胆碱和聚乙二醇的功能聚合物及其抗污涂层的构建方法 授权 独占 ZL201610120275.8 功能型仿细胞外层膜立体结构涂层的构建方法 授权 独占 ZL201810353089.8 一种抗生物污染的超亲水微滤膜的制备方法 授权 独占 ZL201610485203.3 一种滤纸改性制备油水分离膜的方法及应用 授权 独占 ZL201610485188.2 一种亲水/疏油型油水分离不锈钢网膜的制备方法 授权 独占 ZL201910027531.2 一种仿生聚合物及制作耐久性双仿生聚合物涂层的方法及应用 授权 独占 ZL201720628315X 一种滤水型油水分离器 授权 独占

纳米碳材料在人类的生产生活中正显示出越来越多的重要作用，具有广阔的市场空间。碳纳米材料生产由于成本高及部分技术上的瓶颈制约了大规模生产，市场拓展减缓。四川大学研发团队经过十余年的研究和开发，采取研发创新的高新技术，可高效低成本地生产高附加值碳纳米材料（纳米碳管，纳米碳纤维）。 新技术的指标主要有催化剂性能指标和碳纳米管纯度指标。碳纳米管 CVD 制备过程中催化剂的性能将直接影响所生产的碳纳米管的性能。碳纳米管的技术指标主要有反应温度、制备 CNTs 单位质量产量、及原料固碳率等。本技术中催化剂反应温度低于800 ℃, 催化剂的产碳能力可达CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料单程固碳率为 15%-50%；纳米碳材料纯度高，在85%-98%。碳纳米管的纯度高，制备的碳纳米管纯度超过85%；有的达到 98%。此技术路线可行，实验室小试阶段已完成。 碳纳米管、碳纤维是近十年飞速发展的新型纳米材料，具有很大的商业价值和用途，附加值高。碳纳米管可以作为模具制备出最细的纳米尺度的导线，或者全新的一维材料，在未来的分子电子学器件或纳米电子学器件中得到应用。制备的微型导线可以置于硅芯片上，用来生产更加复杂的电路。利用碳纳米管的性质可以制作出很多性能优异的复合材料。例如用碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、屏蔽无线电波。使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高，不易对环境造成影响。碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高，抗冲击性能好。碳纳米管和金属形成金属基复合材料；这样的材料强度高、模量高、耐高温、热膨胀系数小、抵抗热变性能强。