炉篦条是炼铁厂烧结机的关键部件之一,其工作温度经常高达 900℃以上。烧结机在完成铁精粉的烧结并将烧结矿卸掉在回车道上运行时，炉篦条受到急剧的冷却作用,同时承受着烧结矿的撞击、腐蚀和高温磨损。在反复循环作用之后，其表面逐渐氧化、开裂、塌陷和弯曲变形而损坏。目前,我国炼铁厂烧结机炉篦条消耗量大,平均使用寿命为 3-5个月。因此，提高烧结机炉篦条的使用寿命和降低烧结矿的生产成本成为当前亟待解决的一大难题。Al2O3+SiC 颗粒增强铸铁基表面复合烧结机篦条是新近开发出的一种颗

本发明涉及有机发光材料技术领域，更具体地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其盐作为室温磷光材料的应用。 背景技术： 室温磷光与荧光相比具有特殊的延时特性，一方面，可避免短寿命的荧光和散射光的干扰，另一方面，特殊的延时特性可以作为一种特定的防伪信号，具有难以模仿的防伪性能。 然而现存的无机室温磷光材料在应用方面存在一定的限制，如稀土长余辉材料，由于其室温磷光寿命过长、难加工成型，使其在防伪方面难以发挥作用。而大多数有机室温磷光材料存在难合成、难加工、加工过程污染大的问题。大量的室温磷光材料都含有重金属、卤原子，不仅污染大、毒性高、不易加工而且价格昂贵，合成危险且难度高。 同时有机磷光材料的三重态对温度和氧气极其敏感，传统观念认为对有机化合物而言，磷光只能在低温、无氧条件下获得，极大的限制了其在各类领域的应用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理设计开发出高效的、成本低、易加工成型的无卤、可水性印刷的室温磷光聚合物材料在理论和应用研究方面都具有重要的研究意义和价值。目前已有部分有机磷光材料的报道，例如专利201610563059.0，其是将磷光单体和荧光聚合在一起形成具有磷光和荧光性质的聚合物。同样，专利201610428357.9公开了带有卤素的化合物制备的具有磷光性质的聚合物。虽然已有部分有机磷光材料的报道，但是实际可应用的材料较少，仍然存在极大的研究空间，有待于进一步的开发和研究。 技术实现要素： 本发明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其盐作为室温磷光材料的应用。本发明首次发现聚乙烯基苯磺酸或其盐具有长寿命室温磷光发光的特性，且为纯有机物，不含有卤素等毒性高的元素，也不含有贵金属，其原料易得、成本低廉，可作为室温磷光材料进行应用。 本发明的第二目的在于提供一种无卤、可水性印刷的室温磷光材料。 本发明的第三目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在作为或制备发光元器件或发光材料中的应用。 本发明的第四目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在制备防伪标志中的应用。 本发明的第五目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在制备可水性印刷发光材料中的应用。

项目成果/简介:本发明涉及有机发光材料技术领域，更具体地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其盐作为室温磷光材料的应用。背景技术：室温磷光与荧光相比具有特殊的延时特性，一方面，可避免短寿命的荧光和散射光的干扰，另一方面，特殊的延时特性可以作为一种特定的防伪信号，具有难以模仿的防伪性能。然而现存的无机室温磷光材料在应用方面存在一定的限制，如稀土长余辉材料，由于其室温磷光寿命过长、难加工成型，使其在防伪方面难以发挥作用。而大多数有机室温磷光材料存在难合成、难加工、加工过程污染大的问题。大量的室温磷光材料都含有重金属、卤原子，不仅污染大、毒性高、不易加工而且价格昂贵，合成危险且难度高。同时有机磷光材料的三重态对温度和氧气极其敏感，传统观念认为对有机化合物而言，磷光只能在低温、无氧条件下获得，极大的限制了其在各类领域的应用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理设计开发出高效的、成本低、易加工成型的无卤、可水性印刷的室温磷光聚合物材料在理论和应用研究方面都具有重要的研究意义和价值。目前已有部分有机磷光材料的报道，例如专利201610563059.0，其是将磷光单体和荧光聚合在一起形成具有磷光和荧光性质的聚合物。同样，专利201610428357.9公开了带有卤素的化合物制备的具有磷光性质的聚合物。虽然已有部分有机磷光材料的报道，但是实际可应用的材料较少，仍然存在极大的研究空间，有待于进一步的开发和研究。技术实现要素：本发明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其盐作为室温磷光材料的应用。本发明首次发现聚乙烯基苯磺酸或其盐具有长寿命室温磷光发光的特性，且为纯有机物，不含有卤素等毒性高的元素，也不含有贵金属，其原料易得、成本低廉，可作为室温磷光材料进行应用。本发明的第二目的在于提供一种无卤、可水性印刷的室温磷光材料。本发明的第三目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在作为或制备发光元器件或发光材料中的应用。本发明的第四目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在制备防伪标志中的应用。本发明的第五目的在于提供所述无卤、可水性印刷的室温磷光材料在制备可水性印刷发光材料中的应用。项目阶段:成果已转化

当今凝聚态物理研究中最重要的问题之一是揭示磁性材料中的高温超导机制。带有自旋的电子常被认为是局域在磁性离子实周围的，而形成电流的电子则被视为在晶格中巡游。但事实上这两者均为同一粒子。因此，这对立的两面如何共同协助超导形成，是一个非常有趣的问题。这种“非常规”的机制与铜基超导体、铁基超导体以及重费米子超导体都密切相关。 在具有多个电子轨道的体系，例如铁基超导材料中，电子自旋和轨道自由度的相互作用使得这个问题更为复杂。李源研究员与合作者之前的研究报道已经揭示了自旋-轨道耦合对材料的磁性性质有非常重要的影响。他们的实验同时还表明铁基超导材料中的磁性具有巡游与局域的双重特性。这并不是一个完全意外的结果，因为已有的一些理论研究也说明铁基超导体可以被所谓“洪德金属”的模型描述。不过自旋-轨道耦合以怎样的方式影响铁基材料中的超导机理，依然是一个未知的问题。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 现在，李源研究组及合作者采用基于飞行时间原理的中子散射谱学技术，发现在一种铁基超导材料中，有一类特定的磁激发对超导的形成至关重要，其作用机理与材料中的自旋-轨道耦合效应密切相关。这项工作于2019年1月4日发表在《物理评论快报》上。 这项研究针对的是近年来发现的空穴掺杂的“122”体系铁基超导材料中新奇四重对称性磁相。在传统的二重对称性磁相中，电子自旋指向在晶体的ab面内，而在这种新发现的磁相中电子的自旋指向沿晶体的c方向。有这种四重对称性磁相的晶体中超导温度也被压制。该项研究旨在探索超导的压制与四方磁相中探测到的谱学特征的联系。基于这一目的，研究组瞄准了Sr1-xNaxFe2As2这一种有鲁棒性的四方磁相，且较易制备大单晶的铁基超导材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 实验发现，在材料发生从二重对称性（图1a, T = 80 K）转化为四重对称性（图1b, T = 20 K）的相变后，低能的自旋激发发生了显著的变化。根据中子散射截面与散射几何的关系，在L = 1处测量到的信号中c方向的磁激发有更大的比重，而在L = 3处则可探测到更多的ab面内的磁激发。图1d显示，当温度从80 K降到20 K后，由于自旋的方向发生偏转到了c方向，在低能激发中将难以沿c方向时自旋的长短发生改变，因此低能磁激发中c方向的自旋激发被抑制。实验还发现了重要的一点：超导相（图1c, T = 6 K）的自旋激发相对非超导相的自旋激发有轻微的改变，这说明材料超导与的磁性质相关联。进一步的分析（图2）发现，这种改变主要发生在L = 1的位置，这说明在四重对称性磁相中，尽管c方向的磁激发被抑制，但它们仍然是与超导关系最密切的磁激发。这项结果揭示了在多轨道序洪德金属中实现高温超导的一个“兼容性”要求：局域的磁矩必须能够为巡游电子提供后者在实现超导配对过程中所需的磁激发。由于在四重对称性磁相中，该要求恰好不被满足，所以超导温度被抑制。 量子材料科学中心博士研究生郭见青和岳莉为该项工作的共同第一作者。相关的中子散射实验是由日本的MLF, J-Parc用户实验项目支持完成的。这项工作由量子材料科学中心李源研究组和张焱研究组合作完成。研究课题得到了中国自然科学基金委和科技部项目的资助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多个电子轨道的体系，例如铁基超导材料中，电子自旋和轨道自由度的相互作用使得这个问题更为复杂。李源研究员与合作者之前的研究报道已经揭示了自旋-轨道耦合对材料的磁性性质有非常重要的影响。他们的实验同时还表明铁基超导材料中的磁性具有巡游与局域的双重特性。这并不是一个完全意外的结果，因为已有的一些理论研究也说明铁基超导体可以被所谓“洪德金属”的模型描述。不过自旋-轨道耦合以怎样的方式影响铁基材料中的超导机理，依然是一个未知的问题。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 现在，李源研究组及合作者采用基于飞行时间原理的中子散射谱学技术，发现在一种铁基超导材料中，有一类特定的磁激发对超导的形成至关重要，其作用机理与材料中的自旋-轨道耦合效应密切相关。这项工作于2019年1月4日发表在《物理评论快报》上。 这项研究针对的是近年来发现的空穴掺杂的“122”体系铁基超导材料中新奇四重对称性磁相。在传统的二重对称性磁相中，电子自旋指向在晶体的ab面内，而在这种新发现的磁相中电子的自旋指向沿晶体的c方向。有这种四重对称性磁相的晶体中超导温度也被压制。该项研究旨在探索超导的压制与四方磁相中探测到的谱学特征的联系。基于这一目的，研究组瞄准了Sr1-xNaxFe2As2这一种有鲁棒性的四方磁相，且较易制备大单晶的铁基超导材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 实验发现，在材料发生从二重对称性（图1a, T = 80 K）转化为四重对称性（图1b, T = 20 K）的相变后，低能的自旋激发发生了显著的变化。根据中子散射截面与散射几何的关系，在L = 1处测量到的信号中c方向的磁激发有更大的比重，而在L = 3处则可探测到更多的ab面内的磁激发。图1d显示，当温度从80 K降到20 K后，由于自旋的方向发生偏转到了c方向，在低能激发中将难以沿c方向时自旋的长短发生改变，因此低能磁激发中c方向的自旋激发被抑制。实验还发现了重要的一点：超导相（图1c, T = 6 K）的自旋激发相对非超导相的自旋激发有轻微的改变，这说明材料超导与的磁性质相关联。进一步的分析（图2）发现，这种改变主要发生在L = 1的位置，这说明在四重对称性磁相中，尽管c方向的磁激发被抑制，但它们仍然是与超导关系最密切的磁激发。这项结果揭示了在多轨道序洪德金属中实现高温超导的一个“兼容性”要求：局域的磁矩必须能够为巡游电子提供后者在实现超导配对过程中所需的磁激发。由于在四重对称性磁相中，该要求恰好不被满足，所以超导温度被抑制。

针对富锂锰基正极材料电压衰减问题，通过理论计算阐明了表面氧优先析出机制及对应的表面重构动力学，并提出了硫改性稳定多阴离子的技术方案，研究成果发表于Nat. Comm.，申请国际专利1项。

该技术采用共沉积+剥离+破碎法制备非晶合金粉末，摆脱了水雾法对非晶成形能力的限制，适用于可以与铁、钴、镍一起共沉积元素合金体系非晶合金粉末的生产。该粉末适合用于磁性材料、催化剂等领域。 该成果已申请一系列（镍基、铁基、钴基的非晶电镀，非晶粉末，催化电极等）发明专利，已有部分取得授权。

超级电容器是一种新型绿色储能器件，拥有比功率大、充放电效率高， 寿命长等优点，在低碳经济时代展现出巨大应用前景，已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分，对其储能 性能有着至关重要的影响，而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 （Fe、Co、Ni）是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象，对其组分及结构进行了调控，通过储能性能测 试及储能机理分析，为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展，给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。 1.先进性及产业化前景：提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律，其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题，因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言，超级电容器的 电极改进是重点，主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。 目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在：(1)改进现有的电极材料; (2)开发新型电极材料；(3)改进生产工艺，实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器，而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段，因此超级电容器还有很大的发展空间。 2.对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响：根据超级电容器的容量大小 和功率密度，可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时，超级电容器便起到后备补充作用，它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时，主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合，例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电，晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时，主要利用超级电容的大功率密度，一般是一个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流，放电之后，再由低功率的电源对其充电。 3.市场分析：根据IDTechEX数据统计，2014年超级电容器全球市场规模为11 亿美元，预计到2018年，超级电容器全球市场规模将达到32亿美元，年复合 增长率为31%,并预测将会以此速度预计到2018年，超级电容器全球市场规模 将达到32亿美元，年复合增长率为31%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》，作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示， 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元，因此，在这样的一个大背景下， 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。

传统的聚乙烯醇制备工艺为在甲醇中的溶液聚合法，根据聚合度的不同要求，调整引发剂及甲醇配比，可以获得从300-2600左右聚合度的聚乙烯醇。对应更高聚合度的聚乙烯醇，如超过3000以上，溶液聚合方法基本无法实现。因为随着聚合度的提高，体系粘度太高，存在散热及输送困难，转化率难以提高，因此高聚合度聚乙烯醇只能采用其他聚合方法实现。本课题组成功开发了无皂乳液聚合制备高聚合度聚乙烯醇的方法。其基本原理为在较低的温度下（低于30度），不添加乳化剂，采用氧化还原引发体系，成功实现了醋酸乙烯单体的无皂乳液聚合。做成的乳液非常稳定，粒子较细，搅拌杆上无残留物。仍然需要添加少量破乳剂，让粒子迅速聚并沉淀，然后过滤，洗涤，干燥，得到聚醋酸乙烯酯。在将聚合物溶解在甲醇中，经常规醇解，得到聚乙烯醇。 主要技术指标： 该聚合方法的优点：不添加乳化剂，聚合物纯度高，无杂质引入。固体含量可以在30-45%之间，反应过程平稳，聚合速度快，在3-5小时聚合完成，聚合转化率可以达到99%以上。采用同样的方法可以获得不同聚合度的聚乙烯醇，根据GPC及粘度测试对比，聚合度最高可以达到6000。 聚合温度低，能耗低。项目目前在研制阶段，成果权属为我校独自拥有。

本发明公开了一种聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物／氢氧化镁-碳纳米管复合阻燃材料的制备方法和应用，由下述组分经过熔融共混热压成型制成，将100重量份聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1-10重量份基于碳纳米管基体的单分散氢氧化镁纳米粒子置于密炼机中，熔融混炼、热压成型、冷却固化。采用碳纳米管为载体，降低氢氧化镁粒径，使其实现纳米级分散。提高氢氧化镁与聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接触面积，提高聚合物阻燃性能。