近年来，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是这一研究领域的热点。这其中，两相熔融插层复合法因为其环境友好以及与现行聚合物加工技术相容已成为最主要的聚合物基/MMT纳米复合材料的制备方法之一，但加工过程中的高温熔融易诱发基体大分子降解是该法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制备聚合物基/MMT纳米复合材料，但MMT含量高于3％时，常导致MMT的插层效果不均匀，体系中同时出现未插层、插层与剥离的情况，从而影响复合材料的性能。本项目提出了一种制备这类纳米复合材料的新方法：以超临界二氧化碳（SCCO2）作为介质，原位分散聚合制备聚合物基/MMT纳米复合材料。该全新聚合工艺有如下特点：反应温度较低（60℃左右），可避免加工过程中因高温熔融使大分子链降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、传质快，易于制得MMT含量高、且插层效果均匀的聚合物基/MMT纳米复合材料；SCCO2不燃、无毒、价廉，能替代众多有机溶剂，避免环境污染；SCCO2对单体和聚合物的溶解能力可以通过温度和压力进行调节，故通过减压即可实现反应－分离一体化，省却了高能耗的脱溶剂过程，因此使用SCCO2作为聚合反应的介质符合可持续发展的要求。

氢因其具有高密度能量及高热效率、清洁等特性，成为未来有发展前景的新型能源之一。氢能是一种清洁燃料，其应用最关键的技术环节在于其储存。

项目成果/简介:该团队制备了一种负载氧化镍(NiO)纳米晶粒的聚合物氮化碳(g-C3N4, CN)二维纳米片新材料，通过构建具有金属性的Ni-N键形成高导电界面，大幅提高了催化效率，该策略拓展至其他的过渡金属氧化物(Co3O4、Fe2O3、CuO等)也获得了成功。同时，该团队还开发了过渡金属基层状蛇纹石结构的纳米催化剂，进一步实现高效电催化。通过设计合成不同比例的Co、Ni基蛇纹石CoxNi3-xGe2O5(OH)4纳米片，调节材料的电子能带结构和导电特性，有效加快了催化效率，在碱性和中性条件下均表现出比传统过渡金属氢氧化物和商业RuO2更优异的催化活性和稳定性。 此外，该团队以二维金属-有机框架（2D MOF）纳米片为前驱体制备了新型二维复合纳米催化剂。通过引入吡啶作为抑制剂，借助溶剂热反应和热处理制备了氮原子掺杂的Ni-Ni3S2@碳复合纳米催化剂，大幅度提高了催化性能，为二维金属-金属硫化物@碳多元复合材料的合成提供了新的思路。

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性；智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平；结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。技术优势巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。应用范围:（1）获得国家科技部重大科学仪器开发专项重大科学仪器开发专项“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”、国家自然科学基金委员重大科学仪器开发专项“钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关”铁路总公司重大课题“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”等项目支持。（2）作为关键核心设备应用于中国铁路总公司新一代国产大型高速钢轨探伤车GTC-80，累计巡检里程已达1万公里以上。发现各类型缺陷，如裂纹，剥离，磨损等400多例，通过了铁路总公司的关键技术鉴定，实现进口重大装备替代。（3）30km/h的双轨电动探伤机器人，集成环境感知、智能巡检、大数据处理与无线传输等功能，实现无人监控下的长距离自主运行，用于城市轨道巡检，已应用于南京地铁、西安地铁等。（4）智能制造质量检测技术应用于宝武集团宝日冷轧钢板厂（世界最大冷轧钢板生产线）钢板加工性能在线自动检测。（5）结构智能健康监控技术应用于京沪高铁CRTS-Ⅱ型轨道板健康监控（上海铁路局科技进步一等奖）、金温高铁沿线光纤监测（全国首例）、贵广客专K75+431双线特大桥沉降监测、芜湖地铁1、2号线安全监控系统；（6）挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，创青春全国大学生创业大赛金奖，第一届中俄工业创新大赛二等奖。

相关专利提供了一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法，通过羧甲基壳聚糖和阿仑膦酸钠交联后，依次滴加含磷酸氢根离子和含钙离子的溶液，形成纳米无定形磷酸钙颗粒，之后向该溶液中加入谷氨酸，即可制得。应用范围:可应用于口腔龋病临床预防和治疗等相关领域。效益分析:基于相关专利发明的牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法，具有无毒、无刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性等优点，其主要技术优势如下： （1）该矿化材料的制备方法简便，结构设计合理，能渗透到脱矿表层以下达到深层矿化，与牙体表面结合牢固，在牙齿上存留的时间较长，达到使脱矿的牙体硬组织再矿化的效果； （2）新形成的羟基磷灰石排列定向有序，与天然牙釉质类似； （3）无毒、无刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性，使用效果理想。

研发阶段/n内容简介：在国内，八十年代以前，绝热保温材料是以天然矿物等纤维质为代表，改革开放后是以聚苯乙烯等塑料泡沫有机质为代表。目前，我国绝热保温热塑性弹性体泡沫材料主要以阿乐斯等几个中外合资公司生产，产品质量存在品种单一,泡孔不均匀,合格率低等缺陷，为西方发达国家九十年代初的水平。本项目以热塑性树脂PVC和橡胶弹性体(如NBR、EVA等)为主体材料共混，得到橡胶弹性体为分散相、热塑性树脂为连续相材料的共混胶，采用挤出发泡技术，制备低密度热塑性弹性体泡沫材料。该泡沫材料不仅强度高、密度低，表面光滑

本发明公开了一种叶片状CuO-NiO复合结构纳米材料及其制备方法。用硝酸镍和碳酸钠(或碳酸氢钠)进行微波反应，得含镍沉淀物，然后煅烧获得NiO纳米粉。称取0.05g?NiO,加入到30mL含一定量醋酸铜水溶液中，超声分散20～30分钟，得分散液A；称取2mmol?NaOH，加入30mL去离子水，溶解得溶液B；将溶液B加入到分散液A中，磁力搅拌15～25分钟，反应混合液置于家用微波炉中，设置低火档加热20分钟；反应结束后，自然冷却，抽滤干燥，即得本发明的叶片状CuO-NiO复合结构纳米材料。叶片状Cu

研发阶段/n该发明涉及一种纳米羟基磷灰石/海藻酸钠复合材料的制备方法，所得材料可用于污水处理，吸附去除重金属离子，包括有以下步骤：将磷酸氢二铵水溶液迅速倒入硝酸钙的水溶液中，搅拌混合均匀，离心得到沉淀物，用去离子水冲洗后重新分散到去离子水中；所得悬浮液中加入稳定剂，超声分散处理，得到稳定的羟基磷灰石悬浮液；控制羟基磷灰石与海藻酸钠的质量比，将海藻酸钠加入到羟基磷灰石悬浮液中，不断加热搅拌，控制反应时间，蒸发水分，经冷冻干燥，得到产物。 解决的技术问题：针对现有技术，提出一种纳米羟基磷灰石

本发明提供一种石墨烯包覆的纳米银阵列柔性表面增强拉曼基 底材料，它由柔性滤膜及组装于其表面的纳米银阵列和紧密包覆于纳 米银阵列表面的石墨烯三部分组成。本发明提供上述材料的制备方法 及其作为表面增强拉曼基底的应用。本发明提供的石墨烯包覆的纳米 银阵列柔性表面增强拉曼基底材料，具有良好的拉曼增强效果和优异 的化学稳定性，同时方便采样测定。因此，本发明提供的高稳定、大 面积均匀的石墨烯包覆的纳米银阵列，它可作为表面增强拉曼

本发明公开了一种热塑性纤维素复合材料及其制备方法，复合 材料的组分及含量为：功能性填料在复合材料中的质量百分比含量为 0.03～28.57％，离子液体在复合材料中的质量百分比含量为 14.29～ 69.98％，余量为纤维素；离子液体作为增塑剂，能够破坏纤维素分子 间氢键和增加自由体积，以实现对纤维素的塑化。制备是以离子液体 作为增塑剂实现纤维素的塑化，得到离子液体-纤维素基料，进而与功 能性填料进行熔融复合的方法。热