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单分散金属纳米颗粒自动化生产工艺与设备研发
金属纳米颗粒是重要的超材料（Metamaterials）物质，在化学化工（如催化剂）、生物医药（如医学成像与诊断试剂）、新能源（如光能转化）等领域中有着巨大的市场前景。以金纳米颗粒为例，目前国际 市 场 基 本 被 英 国 BBI 等 极 少 数 公 司 所 垄 断。根据 BBI 公司统计，其产品在科研领域的使用频率超过 4 亿次/年，按照其售价约 2 英镑/毫升，每次测试使用 10 毫升计算，该公司仅纳米金销售年产值就超过 80 亿英镑。金属纳米颗粒的原料成本并不高，仍以纳米金为例，1 克氯金酸（人民币 200 元）可生产纳米金 1 万毫升，按照 BBI 的售价价值约 2万英镑。而且在国内购买 BBI 等公司的产品还需缴纳高额税费，供货期通常长达数月之久。国内金属纳米颗粒的生产有面临工艺不完善、无法自动化大规模合成等问题。实验室的小规模制备成本高，并且产品单分散性和颗粒尺寸重现性不好，无法同国外公司竞争。
我们经过多年的研究积累掌握了各种金属纳米颗粒的精准形貌和尺寸控制方法，结合微流控技术能够实现自动化合成，可以生产多种形状规则、尺寸均一的高质量产品，预期在国内和国际市场都有很强的竞争力。
南开大学
2021-04-13
一 种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法
本发明涉及一种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法，采用简易加热装置，在常压环境中以水为主体溶剂，添加少量乙醇作为助溶剂和还原剂，在 65-80℃温度条件下一步合成多面体纳米钯材料，以表面活性剂-大分子复合体系为软模板，低温合成多面体形貌纳米钯材料。本发明是一种方便且比较环保的技术，工艺条件温和，无需复杂设备，操作简单，不需要高温和有毒有机相为溶剂或助剂，制得的多面体纳米钯材料产率高，多面体形貌产率为 83~94%，且颗粒尺寸范围在 10~35nm 之间，尺寸分布集中，可以进行大量生产，具有较好的应用前景。
安徽理工大学
2021-04-13
超声引发溶液聚合制备纳米铁聚合物复合材 料
本发明涉及超声引发溶液聚合制备纳米铁聚合物复合材料的方法。将三氯化铁、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲苯和偶氮二异丁腈混合均匀，在氮气保护条件下超声辐射，得到反应后溶液；向反应后溶液中加入无水甲醇进行沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤、真空烘干并研磨得纳米铁聚合物复合材料，聚合物复合材料为灰黑色固体粉末。本发明在使用氮气保护、不加入还原剂的条件下，超声辐射，铁离子被还原成纳米铁颗粒，同时 MMA、St原位聚合，一步直接合成了纳米铁聚合物复合材料，这是一种相对绿色、节能又环保的方法。
安徽理工大学
2021-04-13
具有多层纳米结构的柔性铜基材料及其制备方法、应用
本发明提供一种具有多层纳米结构的柔性铜基材料，该材料包括柔性基体，所述柔性基体具有多层结构层，所述多层结构层包括：铜基金属层构成的第一结构层；位于铜基金属层两侧的第二结构层，所述第二结构层为铜多孔层；以及位于铜多孔层上的第三结构层，所述第三结构层为氧化物层。本发明通过控制基体材料，结合脱合金溶液和时间的控制，调控材料的结构，获得不同的纳米结构层，并保留部分原始基体层，从而在具备优异的柔韧性同时，多层纳米结构层提供优异的催化性能。
南京工业大学
2021-01-12
具有荧光特性的水溶性单分散聚合物纳米球
本技术从两亲共聚物出发，通过一步加热法，得到粒径高度均一的纳米球，直径可在20-80nm范围内任意调节。该纳米球可在水中长期稳定分散，根据需要可通过调控酸碱度予以沉淀回收。另外，在聚合物纳米球制备过程中，可直接包载疏水性荧光或药物分子，从而具备其他功能特性，而纳米球的尺寸规整性保持不变。该方法只涉及到加热，甚至无需搅拌，极易规模化制备。
南京工业大学
2021-01-12
具有梯度浸润性孔道结构的纳米纤维膜及其制备方法
本发明属于空气净化领域，具体公开了一种具有梯度浸润性孔道结构的纳米纤维膜及其制备方法，向聚丙烯腈(PAN)纺丝溶液中掺杂疏水性二氧化钛(F‑TiO<subgt;2</subgt;)纳米颗粒，采用静电纺丝技术制备了疏水性复合纳米纤维膜，F‑TiO<subgt;2</subgt;纳米颗粒可在紫外光下发生响应产生活性自由基催化分解表面接枝的全氟链段，实现浸润性沿膜厚方向上的逐渐变化，构筑具有梯度浸润性孔道结构的纳米纤维膜。
南京工业大学
2021-01-12
采用多射流高压静电纺丝工艺，制备高质量 Janus 纳米纤维
多射流电纺与 Janus 结构产品：
上海理工大学
2021-01-12
浅色导电纳米晶须及白色复合导电纤维的制备技术
成功开发具有自主知识产权的新型浅色导电晶须，用晶须替代纳米颗粒作为基体制备导电填料加入纤维基体中，具有比导电超细颗粒更好的分散性，而且由于晶须是棒状结构，分散在纤维中可以通过搭接的方式首尾相接，更利于纤维导电。浅色导电晶须的开发研究对白色导电纤维的制备提供了理论和实践基础，葛明桥教授团队开发的白色导电纤维经检测达到 109Ώ（熔融纺丝）和 106Ώ（湿法纺丝）达到导电纤维要求，是国内导电纤维领域的一项重大突破，可提高白色导电纤维自产率，应用前景广阔。
关键技术
（1）将高速搅拌与化学共沉积法结合，制备出的浅色导电二氧化钛纳米晶须的电阻率达到了 103 Ώ•cm。
（2）将纳米晶须添加入纺丝液中，通过湿法纺丝方法制备出复合导电纤维，该种纤维的电阻达到了 106Ώ。
（3）与企业合作制备导电母粒，进而通过熔融纺丝方法制备出各种复合结构的导电纤维，该种纤维的电阻达到了 109Ώ。
知识产权及项目获奖情况
发表学术论文 9 篇；申请专利 6 项
项目成熟度
建立了 50L 的纳米晶须合成反应釜，实现产业化生产
投资期望及应用情况
目前已与部分企业合作，成功制备该导电材料并应用于化纤、纤维素等。
江南大学
2021-04-13
一种低弹性模量高疲劳强度的医用植入钛合金及制备方法
本发明涉及一种低弹性模量高疲劳强度的医用植入钛合金及制备方法，所述合金的组份及重量百分比为：Nb：30wt％～33wt％；Zr：1wt％～6wt％；Mo：2wt％～4wt％；O：0.20wt％～0.40wt％，余量为Ti；合金制备的具体步骤是：采用真空非自耗电弧炉熔炼获得成分均匀合金铸锭，经热锻成棒材后在850℃?950℃固溶处理，水冷至室温；随后冷轧变形加工，变形量为80％?90％；最后进行时效热处理，其加热温度为400℃?500℃，保温时间为1h?12h。本发明经冷轧和热处理后，强度显著高于目前应用最广的医用植入钛合金Ti?6Al?4V，疲劳强度与Ti?6Al?4V相当，而弹性模量仅为Ti?6Al?4V的52％，生物相容性和力学相容性更优异，可应用于制备生物医用植入体。
东南大学
2021-04-11
过共晶铝硅合金发动机缸套挤压铸造成形技术
1. 成果简介预制缸套然后铸造或装配是采用铝合金制造汽车发动机缸体的一种主要成形工艺。传统的缸套都是用铸铁制造，铸铁耐磨性好，但热导率较低，铝合金导热率是铸铁的 4 倍，采用铝合金制造缸套的优势是迅速将发动机燃烧产生的热量传递出去，避免机油焦化，从而显著提高发动机的升功率（功率密度）。过共晶 Al-Si 合金具有热膨胀系数小、耐磨性好、热导率高、高温性能好等特点，是制造发动机缸套的理想材料。图 1 挤压铸造件 图 2 机加工后零件 图 3 初生硅和共晶硅分布 采用常规铸造方法成形过共晶铝硅合金，疏松倾向大，强度和韧性低，而且显微组织中初生硅的尺寸难以控制。挤压铸造是液态金属在较高外加压力（百兆帕）作用下凝固成形的一种先进铸造工艺，铸件在低速下充型，高压下凝固，内部致密，组织细小，并能通过热处理强化。 清华大学成功开发了过共晶铝硅合金缸套挤压铸造成形技术，具有非常好的发展潜力和产业化应用前景。2 应用说明采用铝合金制造发动机缸套甚至全铝发动机缸体是国外主要汽车企业开发高性能发动机的重要技术之一。采用喷射沉积加挤压或锻造工艺已有相关产品，但由于工序多、流程长造成生产率低、成本高。清华大学开发的过共晶铝硅合金缸套挤压铸造成形技术具有短流程、近净成形、优质、高效、节能等优点，目前正在与汽车发动机制造企业合作，进行技术评价与应用。 申请国家发明专利 1 项。3 效益分析缸套作为汽车发动机生产中的一个重要配件，其用量大，产品和技术相对独立，原材料充足，设备投资小，适于中小企业给发动机厂配套，特别是适合于已经在给发动机厂配套铝合金活塞等部件的企业发展这一技术和产品，易于在现有客户渠道基础上丰富产品种类，同时较高的技术含量可以避免被简单模仿和恶性竞争。
清华大学
2021-04-13