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蜂海绵骨针作为一种新型生物医学材料的应用
蜂海绵骨针（Sponge Haliclona sp.Spicules,SHS）是一种呈游离的双尖针状结构，其末端尖锐，尺寸稳定，机械强度高，可刺入角质层打开皮肤屏障，并长时间滞留于皮肤角质层形成大量持续存在的微通道，从而提高生物大分子药物的经皮吸收。蜂海绵骨针作用与皮肤后，皮肤角质层屏障可逐渐自愈，不会对皮肤造成严重的创伤。蜂海绵骨针使用的剂量非常灵活，促渗强度也可以通过使用方式进行灵活调整，还可以应用于不同面积的病灶部位。此外，通过联合脂质体、表面修饰等方式，蜂海绵骨针皮肤促渗效果及范围显著提高与扩大，因此蜂海绵骨针非常有潜力成为一种新型的药用辅料，作为一种新型微针用于皮肤给药的物理促渗，应用于经皮给药系统、经皮疫苗制剂及医学美容等领域。
厦门大学
2021-01-12
有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析
中国科学院院士、南开大学教授陈军团队受Nature子刊《自然评论·化学》编委会邀请，发表题为“有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析”的综述论文。该文章深入阐述了有机电极材料的结构特征、作用机理、构效关系等，着重分析了有机电极材料的实际现状和应用前景，有助于学术界和工业界充分了解有机电极材料的实际应用潜力和待解决的问题，有望激发更多应用导向的研究工作，进而促进未来有机电池的商品化应用。文章第一作者为卢勇博士，通讯作者为陈军院士。
锂离子电池目前广泛应用于各类便携式电子设备，在人类社会的信息化、移动化、智能化、社会化等方面凸显作用，并有望在电动汽车和智能电网等领域大规模应用。商品化锂离子电池的正极材料主要是无机过渡金属氧化物和磷酸盐，其中过渡金属资源大都不可再生，电池回收利用技术复杂、成本高，从长远的角度来看可能会面临资源短缺等难点问题。因此，可循环再生的电极材料开发已成为电池领域的学术前沿和重大需求。
有机电极材料由于含有丰富的碳、氢、氧等元素而显现出可再生、绿色环保、低成本和高容量等优点，近年来受到了广泛的关注。有机电极材料的制备具有合成创造的特点。有机电极材料一般可以从植物中（比如玉米等作物和苹果等果蔬）直接提取或者以生物质材料为原料通过简单的方法制备得到；在有机材料提取制备、电池装配和回收过程中产生的二氧化碳又可以被植物吸收利用，因而体现了很好的循环和可再生性。然而，有机电极材料还面临着在电解液中溶解度大、导电性差、密度低等难点问题，其材料特征、作用机理、构效关系等亟待深入理解。
陈军院士团队的综述论文围绕有机电极材料的未来发展提出见解。文章指出，有机电极材料具有结构可调控特点。根据不同的分子结构和反应电位，有机材料在实际应用中可作为正极或者负极活性材料。文章首先讨论了有机电极材料本身的各种关键性质，包括材料的能量密度、功率密度、循环寿命、密度、电导率、能量效率、价格、资源可用性和热/化学稳定性。其中能量密度、功率密度和循环寿命是材料的基本电化学性质，这些性质会受到材料密度和电导率的影响，其他因素如稳定性和价格等也是必须要考虑的问题。接着从实际电池应用角度分析了电极中活性物质的单位面载量和电解液用量等因素对全电池性能的影响。最后利用软件对以有机材料为正极或者负极的实际锂电池体系进行了模拟，得出了相关电池体系的性能（如整体能量密度、功率密度）和价格等参数。结果表明，n型有机正极材料特别是羰基化合物具有较好的实际应用前景。
南开大学
2021-04-11
一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统
本发明公开了一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统，包括超高性能混凝土面板、梯级耗能防撞层、橡胶护舷、桥梁桥墩、桥梁承台和桥梁桩基，梯级耗能防撞层包括可变刚度单元、轻质耗能材料、竖向钢板、上顶板及下底板，可变刚度单元为多个内凹六边形单元通过横向及纵向钢板连接而成，中间空心结构内部填充聚氨酯泡沫、陶粒、橡胶粒等可以吸收和分散冲击能量的轻质耗能材料。可变刚度单元与各钢板之间焊接形成整体，防护装置与被保护桥墩之间通过橡胶护舷连接。该防护装置受撞击时的整体刚度会随着结构变形而增大，因此本发明具有可变刚度的梯级耗能防撞效果，能有效延长船桥碰撞时间且减小船舶撞击力，实现船舶与桥梁的双向保护。
南京工业大学
2021-01-12
混合导体致密透氧膜材料、膜制备及膜应用研究
本项目以天然气转化和二氧化碳资源化利用为背景，从应用过程对膜材料及膜的要求出发，运用材料化学工程的基础理论，开展膜材料的设计、膜材料及膜的制备、膜反应过程的设计及机理研究以及氧分离器的设计四个方面的研究工作。基于膜反应过程，通过研究氧传输机理和膜反应机理、膜材料及膜微结构成形机理和控制方法、反应过程与膜分离过程的匹配理论以及膜微结构在反应条件下的演变规律，建立面向反应过程的膜材料设计与制备的理论基础；提出天然气转化、二氧化碳利用的创新流程，为膜反应过程的工程应用奠定基础。
南京工业大学
2021-01-12
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
一种获取材料宏观三维等效属性的方法
本发明属于材料力学技术领域，并公开了一种获取材料宏观三维等效属性的方法，包括如下步骤：(1)建立用于描述材料与微观结构的双尺度坐标系，基于渐进性扩展理论，构建材料宏观等效属性模型；(2)构建三维微观结构的周期性边界模型；(3)通过有限元分析来建立三维微观结构的周期性约束关系；(4)基于周期性约束关系建立三维微观结构内线弹性平衡方程，并根据线弹性平衡方程获得微观结构的位移场；(5)基于有限单元分析与微观结构的位移场，求解单元应变能，获得材料宏观三维等效属性；本发明提供的方法在进行有限单元分析中引入单元交互性能量，建立微观结构在单元测试应变下的总应变能与材料属性建立等价关系，高效获取材料属性。
华中科技大学
2021-04-14
彩色镭雕激光打标高分子材料的制备技术
在塑胶包装行业，镭雕标记技术日益兴起，近年来，利用激光在聚丙烯等塑胶制品表面进行雕刻标记得到了广泛应用，但镭雕高分子材料仅能够进行黑色、白色和灰色的激光标记，色彩单一且缺乏视觉吸引力。江南大学开发出新型彩色镭雕激光打标母粒，与聚合物材料熔融共混，几乎不影响任何聚合物自身性能，制备出色彩丰富的镭雕激光打标聚丙烯材料。本技术拓宽了激光打标应用，提高激光打标色彩丰富度与外观效果，增强了激光标记产品的市场竞争力，已在国内外企业推广使用。
江南大学
2021-04-13
聚合物基电子封装材料用高性能助剂的制备技术
随着电子封装技术向着“高密度、薄型化、高集成度”不断发展，对聚合物基电子封装材料的各项性能提出了更高要求。目前，我国在先进电子封装材料的研究和应用上与日本、韩国及欧美发达国家相比仍有较大差距。团队通过与无锡创达新材料股份有限公司、无锡东润电子材料科技有限公司等企业开展产学研合作，研发了一系列具备自主知识产权、高附加值以及高性能的电子封装材料用关键助剂，包括环氧树脂增韧剂、环氧树脂固化促进剂、高性能有机硅树脂等，并获得江苏省相关科技计划项目及人才项目的立项支持。相关功能助剂的应用可有效提升电子封装材料的性能，对突破国内高档电子封装材料研发生产的技术瓶颈，提升我国微电子封装产业的国际竞争力，具有积极作用。
江南大学
2021-04-13
聚合物基电子封装材料用高性能助剂的制备技术
随着电子封装技术向着“高密度、薄型化、高集成度”不断发展，对聚合物基电子封装材料的各项性能提出了更高要求。目前，我国在先进电子封装材料的研究和应用上与日本、韩国及欧美发达国家相比仍有较大差距。团队通过与无锡创达新材料股份有限公司、无锡东润电子材料科技有限公司等企业开展产学研合作，研发了一系列具备自主知识产权、高附加值以及高性能的电子封装材料用关键助剂，包括环氧树脂增韧剂、环氧树脂固化促进剂、高性能有机硅树脂等，并获得江苏省相关科技计划项目及人才项目的立项支持。相关功能助剂的应用可有效提升电子封装材料的性能，对突破国内高档电子封装材料研发生产的技术瓶颈，提升我国微电子封装产业的国际竞争力，具有积极作用。
江南大学
2021-04-13
基于干法活化的食用油脱色吸附材料开发与应用
我国是食用植物油消费大国，以 2012 年为例，我国食用植物油消费量为 2800 多万吨，其中精炼植物油占 70%以上。吸附脱色是食用油精炼的关键工序，其目 的是去除油中的色素、残皀、残磷、金属离子、氧化分解产物、农残、重质多环 芳烃等微量杂质组分，其效果优劣将直接影响食用油终端产品的质量与食用安全 性。传统脱色吸附材料是以膨润土为原料，采用高温高酸高能耗湿法加工而成， 其特点是活性度高，催化能力和脱色力强，但用于食用油吸附脱色时存在选择性 差、吸油率高、副反应（氧化、异构化、环化）严重和过滤性能差的缺陷。为此，本项目系统研究了油脂吸附脱色作用机制、脱色对油品品质影响、凹凸棒石黏土 （简称凹土）的显微结构、纳米效应及表面特性，发明了食用油脱色吸附材料的干法活化工艺和符合其特性的食用油“两步”脱色工艺；在此基础上，进一步对 脱色吸附材料进行多元复合改性，开发了具有高吸湿性的凹土系列干燥剂。
江南大学
2021-04-11