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大尺寸高承载复合材料-金属组合多级智能化结构的设计与制造
以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的，通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上，从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。
针对上述情况，做了如下研究：研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法，解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术，研发高性价比的复合材料构件，研究适合高性能材料组合的结构形式与制造工艺等。
研发了预紧力齿连接技术，解决了复合材料高效连接技术，研发出高纤维比、高性价比的混杂纤维复合材料管材，并提出多种节点连接形式，提出了复合材料-钢-铝合金组合桁架结构形式以及配套多尺度优化设计方法。
南京工业大学
2021-01-12
钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法
本发明公开了一种金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法。它包括如下步骤：1）将金属磁粉过筛进行粒度配比；2）利用非均匀形核法对配好的金属粉末进行绝缘包覆后干燥；3）将干燥后的磁粉与粘结剂混合均匀，加入脱模剂干压成型，将其压制成坯样；4）将坯样于保护气氛中保温0.5~2h，空冷，喷涂，得到目标产物。本发明采用非均匀形核法制备的复合粉末包覆均匀、致密，包覆层厚度可控，具有良好的抗氧化性、高的电阻率、高的饱和磁化强度，具有优良的磁性能和力学性能；采用非均匀形核法在金属磁粉表面均匀包覆一层Al2O3绝缘层，包覆效果优于现有方法，且可操作性强，便于批量生产。
浙江大学
2021-04-11
一种兼具导热和抗静电特性的环氧树脂复合材料及其制备方法
本发明公开了一种兼具导热和抗静电特性的环氧树脂复合材料， 该环氧树脂复合材料包括环氧树脂组分和均匀填充在环氧树脂组分中 的碳纳米管组分；此外，所述碳纳米管组分由碳纳米管和包裹在其外 壁的金属纳米颗粒共同组成，并且它在整个复合材料中的重量百分比 为 0.5wt％～5wt％。本发明同时公开了兼具导热和抗静电特性的环氧 树脂复合材料的制备方法，具体步骤包括：(1)采用化学镀的方法将金 属颗粒包覆在碳纳米管表面；(2)将金属
华中科技大学
2021-01-12
一种用缓冷含钛高炉渣制备CaTiO3复合材料的方法
简介：本发明公开一种用含钛高炉缓冷渣制备CaTiO3复合材料的方法，属于无机材料制备技术领域。该方法包括如下步骤：以含钛高炉渣与一定的NaNO3混合于高温下进行热改性，使Si组分转入易溶于水的Na2SiO3物相中，经过热水洗涤除去，滤渣再经过5wt%的稀盐酸溶液酸解使Al2O3、Fe2O3和MgO等组分进入滤液，再通过过滤和水洗涤除去，最大限度保留含钛高炉缓冷渣中原有的钙钛矿型CaTiO3，所获得的产品CaTiO3含量达到87%。本发明所提供的制备方法工艺简单、成本低，具有显著的经济和社会效益。
安徽工业大学
2021-04-13
一种石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料及其制备方法与应用
本发明公开了一种石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料的制备方法，将氧化石墨分散于酸溶液中并进行细胞粉碎超声处理，得到氧化石墨烯分散液；然后将苯胺单体溶液加入到氧化石墨分散液中，在-5~-10℃条件搅拌均匀；再加入过硫酸铵的酸溶液，继续在-5~-10℃条件下搅拌反应20~24h，过滤，得到氧化石墨/聚苯胺纳米棒状阵列复合物；还原，得到石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料可以用于制备染料敏化太阳能电池的对电极。本发明实现了聚苯胺在氧化石墨表面的有序生长，基于聚苯胺良好的电催化活性以及石墨烯优异的导电性，石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合物同时具有高的电催化活生及导电性，且制备工艺简单，成本低。染料敏化太阳能电池转化效率高、成本低、制备工艺简单，是解决目前全球能源危机的最佳选择之一。目前常用的对电极材料为铂电极，但铂作为贵金属，其价格高昂且易被腐蚀，实用价值低。而聚苯胺电催化活性高，制备过程简单无污染，石墨烯比表面积大、导电性好，将二者复合，可有效替代铂以成为染敏电池的对电极材料。以聚苯胺/石墨烯做对电极得到的染料敏化太阳能电池制备工艺简单，造价低，污染小，光电转换效率高，具有非常好的实际应用前景。
青岛大学
2021-04-13
一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法
本发明涉及一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法，采用的是光还原沉积法，步骤包括：在钙钛矿型钛酸铅单晶纳米片与去离子水混合的悬浊液中加入六水合氯铂酸溶液、甲醇，然后在真空状态和0℃，在波长λ＞400nm的氙灯下进行光照反应，所得产物经洗涤，真空干燥，即可。本发明工艺简单，由于钛酸铅纳米片在表面具有极化场，有利于光还原沉积的铂纳米粒子在复合材料中稳定存在，且铂纳米粒子的沉积效率高。本发明不仅为高效制备贵金属纳米粒子与半导体纳米材料的复合材料提供了指导，而且制备的钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料有望用作光解水材料。
浙江大学
2021-04-13
一种超薄碳包覆二氧化锡纳米复合材料的制备方法
专利名称：
天津工业大学
2021-01-12
一种吸附全氟化合物的磁性纳米复合材料及其制备方法
本发明属于新材料领域，涉及磁性纳米复合材料，特别涉及一种选择性识别全氟化合物的高吸附容量磁性纳米复合材料及其制备方法，以解决现有吸附剂识别机制单一或选择性不理想的问题。其特征在于：以亲水基团修饰的 Fe3O4 纳米颗粒为基底，“一步法”合成由全氟辛基和胺基功能化的磁性纳米复合材料，制备方法简便快速、成本低廉、易于操作。材料对全氟化合物的识别基于氟氟相互作用和静电吸引，显著提高了其对目标分析物的特异性识别能力和吸附容量；制备得到的磁性纳米复合材料为核壳结构，表面吸附赋予了材料快速的吸附动力特征，加之材
华中科技大学
2021-04-14
一种氧化石墨烯-TiO2 复合材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种 GO-TiO2 复合材料及其制备方法和在分离/富集重金属离子中的应用。本发明在GO 上原位合成了纳米 TiO2，对二者的比例进行了优化使氧化石墨烯和 TiO2 质量比为 1∶1~9，制备了兼有 GO 和 TiO2 优良性能的 GO-TiO2 复合材料，并成功用于分离/富集环境水样和底泥中的重金属和稀土元素。本发明
武汉大学
2021-04-14