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一种基于静电纺丝工艺制备高比表面积碳纤维布的方法
本发明公开了一种基于静电纺丝工艺制备高比表面积碳纤维布 的方法，包括：(a)将聚丙烯腈溶入到二甲基甲酰胺中并混合均匀，然 后基于静电纺丝工艺生成纳米量级的高分子聚合物细丝；(b)将所生成 的高分子聚合物细丝执行缠绕，并形成微米量级的高分子聚合物细线； 然后采用该高分子聚合物细线作为纬线和经线，交织形成布状结构； (c)在保护气氛下，将布状结构在 800℃～900℃的温度下执行热解，并 使得高分子聚合物碳化生成碳纤维布；(d)使得碳纤维布的表面活化， 由此制得所需的碳纤维布产品。通过本发明，能够制得具
华中科技大学
2021-04-14
一种可生物降解的纤维素共混材料及其制备方法
本发明公开了一种可生物降解的纤维素共混材料及其制备方法， 共混材料包括纤维素、离子液体和可生物降解聚合物，聚合物含量为 10～90wt％，离子液体含量为 2～63wt％，余量为纤维素；离子液体 作为增塑剂，破坏纤维素分子间氢键和增加自由体积，在热机械作用 下赋予纤维素分子链充分的运动能力。方法是将离子液体与纤维素充 分混合后进行混炼，得到离子液体-纤维素基料，再将其与聚合物进行 熔融共混。本发明不仅具有可反复成型加工
华中科技大学
2021-04-14
一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法
本发明公开了一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法。包括如下步骤:1)从东海近海10～20m深处的泥土里筛选得到一株海洋黑曲霉;2)海洋黑曲霉接种于PDA培养基上,32～40℃下培养60～90小时,得到斜面孢子,斜面孢子保藏于4℃;3)斜面孢子接种于PDA-1培养基,在32～40℃下培养60～90h,得到活化的孢子;4)活化的孢子接种于茄子瓶斜面,42℃培养74小时,得到扩培的茄子瓶斜面孢子;5)扩培得到的茄子瓶斜面孢子用灭菌人工海水稀释到108个孢子/ml,接种于液体发酵产酶培养基,发酵5～10天,得到纤维素酶。本发明具有产酶活高、酶稳定、耐盐性好等优点,生产的纤维素酶可以在较高盐含量的条件下降解纤维素,为该水解物的后续应用打下基础。
浙江大学
2021-04-13
一种基于叉指电极的树脂基复合材料纤维取向测量方法
本发明公开了一种基于叉指电极的树脂基复合材料纤维取向测 量方法，包括以下步骤：1)将待测试样固定在旋转载物台上；2)在待测 试样上表面涂一层润滑油，将叉指电极与待测试样上表面贴合并将叉 指电极与电容测试仪连接；3)让载物平台带动待测样品旋转 360 度， 采用电容测试仪测量叉指电极在待测样品旋转时的电容变化情况；4) 获取电容值最大时电容测试仪采集数据量的个数 N，获得纤维取向与 所述叉指宽度方向所成的角。本发明利用叉指电极的结构优势，实现 了通过材料的介电各向异性测量树脂基复合材料的纤维取向。本发明 无需待测试样准备过程，采用无损检测，方法简单易实施，且为电学 量测量，精度高，便于树脂基复合材料物理机械性能的判断。
华中科技大学
2021-04-13
碳纤维负载金属多孔框架催化剂在石油加氢催化中的应用技术
本项目创新性采用静电纺丝技术及热处理碳化技术将MOFs材料负载在一维多孔碳材料中，制备保留金属有机框架构型的碳纤维催化材料。在制备过程中，通过调控MOFs材料特有的空间构型达到调控所制备的催化材料中金属组分空间构型及金属组分之间的协同作用，最终达到提高加氢催化材料性能的目的。该项目的完成能够很好的解决困扰传统加氢催化材料中金属组分的分散性及协同作用调控这一大难题，有效提高加氢催化剂的活性、选择性，具有十分良好的应用前景。
兰州大学
2021-01-12
在二维极限下的高温超导体中对零能束缚态的研究
通过超高真空分子束外延技术，在SrTiO3衬底上成功制备出宏观尺度的单原胞层（厚度小于1纳米）高温超导体FeSe与FeTe0.5Se0.5单晶薄膜，其超导转变温度大约在60 K左右，并通过原位扫描隧道显微镜和隧道谱技术对其中的超导配对机制进行了深入研究。 原位扫描隧道显微镜观测表明沉积的Fe原子处于薄膜上层的Te/Se原子间隙处。由于沉积密度极低，Fe原子以孤立吸附原子形式存在，且吸附位附近无近邻Fe原子团簇。系统的原位超高真空（~10-10 mbar）扫描隧道谱实验发现，对特定的吸附原子/单层FeSe（FeTe0.5Se0.5）耦合强度[数量占比约13% (15%)]，Fe吸附原子上可观测到尖锐的零能电导峰（图1）。该电导峰紧密分布在吸附原子附近，衰减长度~3 A，且远离吸附原子时不劈裂。变温实验表明，零能电导峰在远低于超导转变温度时即消失，可初步排除Kondo效应、常规杂质散射态等解释（图2A和图2B）。进一步的控制实验和分析显示，零能电导峰半高宽严格由温度和仪器展宽限制、在近邻双Fe原子情形不劈裂、服从马约拉纳标度方程，这些结果均与马约拉纳零能模的唯象学特征吻合（图2C-图2G）。对沉积于单层FeSe薄膜与FeTe0.5Se0.5薄膜上的Fe吸附原子，结果基本相同。相比于单层FeSe，统计结果表明单层FeTe0.5Se0.5上Fe吸附原子中观测到零能束缚态的几率更高且信号更强。波士顿学院汪自强教授和合作者曾在理论上提出，无外加磁场时，强自旋-轨道耦合s波超导体间隙磁杂质可产生量子反常磁通涡旋。理论上如果单层FeSe和FeTe0.5Se0.5由于空间反演对称破缺而具有较强的Rashba自旋-轨道耦合, Fe原子的磁矩局域破坏时间反演对称，可以使量子反常涡旋“承载”马约拉纳零能模。对单层FeSe和FeTe0.5Se0.5有些理论也预测存在拓扑非平庸相。在二维拓扑超导体中，马约拉纳零能模也会产生于Fe原子诱导的量子反常涡旋中的束缚态。因此，实验中观测到的零能电导峰可归因于Fe吸附原子引起的局域量子反常涡旋。更深入、具体的理解还有待于进一步的实验和理论探索。这一工作将探索马约拉纳零能模的超导材料从三维拓展到二维、从低温超导拓展到超过40 K超导转变温度的高温超导体系，同时无需外加磁场，观测到的零能束缚态原则上可操纵、“存活”温度明显提升。这些优势为未来实现可应用的拓扑量子比特提供了可能的方案。
北京大学
2021-04-11
丁香醛与3,4,5-三甲氧基苯甲醛绿色合成技术
丁香醛与3,4,5-三甲氧基苯甲醛是通用药物中间体，它们最主要的用途是用于合成经典抗 菌剂——甲氧苄啶，每年全球生产量达5千吨左右，中国是主产国。目前丁香醛与3,4,5-三甲氧 基苯甲醛的生产路线为对甲酚四溴化-水解制得二溴醛、二溴醛甲氧基化得丁香醛、再进行甲 基化制得3,4,5-三甲氧基苯甲醛。这条传统路线的主要缺陷是溴素的消耗极大，后续副产大量 的溴化氢，必须设立耗溴的溴代烷烃工厂。因此丁香醛与3,4,5-三甲氧基苯甲醛的生产需依赖 溴素原产地，副产衍生化过长，生产成本较高。随着中国溴素资源的枯竭逐步显现，当前丁香 醛与3,4,5-三甲氧基苯甲醛产业亟需产业升级换代，开发使用新的低溴、绿色的合成技术。这条路线的优点在于： 1. 在溴化反应制备二溴酚中，使用洁净溴化技术，无副产溴化氢，溴素消耗量最小，实现 溴素资源的循环利用，摆脱丁香醛与3,4,5-三甲氧基苯甲醛生产对溴素资源原产地的一类，并 且该步反应几乎无废水排放。 2. 在甲氧基化反应制备二甲氧基对甲酚中，使用定量甲氧基化技术，可以直接回收精甲醇 用于循环生产甲醇钠。与此同时通过回收溴化钠进行循环利用，无废水排放。 3. 在氧化反应制备丁香醛中，使用本课题组开发的高效氧化技术，安全、高产、分离简 便，仅有少量中和废水。 4. 这是一项低碳、低溴耗、循环经济、低污染的绿色洁净合成路线，生产成本较老工艺有 较大幅度下降，为产业更新升级所急需。并且该条路线可以联产中间体三甲氧基甲苯，形成合 理的产业链条。
华东理工大学
2021-04-11
纳米钛酸钡基电子陶瓷粉体的溶胶-凝胶自燃合成产业化
铁电陶瓷粉体及其集成器件的研究与开发是目前最为活跃的领域。大部分铁电陶瓷是钙钛矿型复氧化物，其中最为重要的是BaTiO3基氧化物陶瓷。BaTiO3是在第二次世界大战的1942年到1945年间，由美国、苏联、日本各自发现的高介电常数、强介电体的材料。由于其具有优越的介电、压电、铁电性能，被广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。随着现代科学技术的飞速发展和电子元件的小型化、高度集成化，需要制备与合成符合发展要求的高质量的钛酸钡基陶瓷粉体。纳米BaTiO3基电子陶瓷具有独特的绝缘性、压电性、介电性、热释电性和半导体性为元器件的小型化、集成化带来可能，大大提高了产品的附加值和市场竞争力。如采用纳米BaTiO3粉末制多层电容器，可以显著减薄每层厚度增加层数，从而大大提高电容量和减小体积。因此，低成本合成钛酸钡基纳米陶瓷粉体对我国信息产业、电子工业等的发展具有重要的意义。 溶胶-凝胶自燃合成(Sol-gel Autoignition Synthesis，SAS)是九十年代伴随着高温燃烧合成的深入研究和超纯、超细氧化物陶瓷的制备而出现的一种低成本制备与合成单一氧化物和复杂氧化物的技术。它是指有机盐凝胶或有机盐与金属硝酸盐在加热过程中发生氧化还原反应，燃烧产生大量气体，可自我维持并合成所需燃烧产物的材料合成工艺。它的主要的特点有以下几点：(1)：燃烧体系的点火温度低(150℃-200℃)，一般为有机物的分解温度；(2)：燃烧火焰温度较低(1000℃-1400℃)，燃烧时产生大量气体，可获得具有高比表面积的陶瓷粉体。高温燃烧合成燃烧温度一般高于1800℃，合成的粉体粒度较粗，而SLCS则可制得纳米粉末；(3)各组分达到分子或原子水平的复合；(4)：反应迅速：燃烧合成一般在几分钟内完成；(5)所合成的粉体疏松多孔，分散性良好；(6)：耗能低；(7)：所用设备和工艺简单、投资小；(8)：自净化：由于原料中的有害杂质在燃烧合成过程中能挥发逸出，所以产品纯度易于提高。 本项目申请者采用SAS技术已经成功地合成了粒度达70nm左右的BaTiO3陶瓷粉体。 广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。
北京科技大学
2021-04-11
气态烃非催化部分氧化制合成气关键技术及 工业应用
项目属于化学工艺和能源高效转化利用的交叉领域，先后列入国家“十一五”支撑计划项 目、中国石油化工集团公司重点攻关项目、中国石油天然气集团公司重点攻关项目。气态烃非 催化部分氧化技术可广泛应用于焦炉气、煤层气、天然气、油田气、炼厂气等气态烃化合物制 备合成气，是能源化工领域的核心技术，应用前景广阔。 项目系统研究了气态烃非催化部分氧化技术，主要创新点在于： (1) 基于转化过程为传递控制的原理，创新性地提出了新型气态烃非催化部分氧化烧嘴。 (2) 基于烧嘴与流场匹配的思想，提出了新的转化炉拱顶隔热衬里设置结构型式。 (3) 提出了气态烃非催化部分氧化新的流程组织模式、自动控制及安全联锁保护系统的理 念，形成了具有自主知识产权的气态烃非催化部分氧化制合成气成套工艺技术。该技术打破了 GE、Shell等跨国公司的垄断，主要技术经济指标国际领先。
华东理工大学
2021-04-11
氯化钠浮选药剂合成、复配及 在氯化钾生产中应用
我国氯化钾主要通过盐湖卤水盐田蒸发结晶形成光卤石矿，主要成分包括NaCl和 KCl·MgCl2·6H20，通过脱除氯化钠和氯化镁制备氯化钾产品，目前最先进的工艺是反浮选- 冷结晶工艺，其中反浮选技术是增加氯化钠晶体表面的疏水性，经过搅拌鼓入空气，氯化钠表 面的水层迅速破裂并与气泡形成富含氯化钠的泡沫层。该泡沫层通过刮板分离，实现光卤石中 的氯化钠分离，获得高质量的低钠光卤石。氯化钠浮选药剂的物化性能及加料操作方式，直接 影响氯化钾产品品位。 华东理工大学资源过程工程研究所基于浮选机理研究、浮选药剂合成与复配设计、浮选工 艺设计优化及工程放大，开发了非催化、无三废排放的氯化钠浮选原料药绿色合成工艺，工业 规模药剂产品有效成分达93%以上；研制了多元药剂复合配方，其氯化钠捕获能力达到国外复 合药剂同等水平，捕钠能力达到4500克氯化钠/克药剂以上。
华东理工大学
2021-04-11