新能源学院赵学波教授领衔的氢能团队在具有工业应用前景的丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂研究方面取得新进展，相关论文《含硼金属有机框架化合物衍生的球形超结构氮化硼纳米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在国际化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society发表。我校2016级博士生曹磊、新能源学院代鹏程副教授为该论文共同第一作者，新能源学院赵学波教授、代鹏程副教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。 丙烯是极为重要的大宗化工基础原料，后续衍生出的众多有机化工产品在建筑、汽车、包装纺织等领域有广泛应用。近年来随着丙烯下游产业规模的迅速扩张，传统的丙烯来源已无法满足市场需求，因而亟需开发新的丙烯来源。丙烷氧化脱氢制丙烯具有底物转化率高、工艺能耗低和无积碳不易失活等优势，极具工业应用前景。但是由于产物丙烯容易与氧化剂发生过度氧化，降低了目标产物的选择性，从而让丙烷氧化脱氢工艺一直无法达到工业化的要求。因此，开发一种高效催化剂，抑制过度氧化，提升产物中丙烯的选择性是推动丙烷氧化脱氢发展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烃选择性最高的丙烷氧化脱氢催化剂，但是单程烯烃收率离工业化需求仍有一定差距。通过可控合成提高活性物种在氮化硼表面的含量和分散度是一种提升催化性能的有效途径。构建分层的三维结构，尤其是基于二维氮化硼纳米片为基本单元的球状三维结构，有助于提高边缘活性物种的含量。除丰富的边缘活性位点外，特殊的三维球状结构促使反应混合气沿着球面进行有效地扩散并充分与活性位接触，提高催化剂的催化活性。然而迄今为止，如何控制氮化硼纳米片自组装形成三维球状超结构仍是一个充满挑战性的工作。 针对上述问题，研究人员以金属有机框架化合物（MOFs）为前驱体，通过溶剂热转换的方式制备了三维球形超结构MOFs纳米片（SS-MOFNSs），并进一步以SS-MOFNSs为自牺牲模板，制备了球形超结构氮化硼纳米片（SS-BNNSs）催化剂。 SS-BNNSs在丙烷氧化脱氢反应中表现出了优异的催化性能，510 ºC的操作温度下，产物中烯烃的收率达到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），远超商业化的氮化硼纳米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面积的氮化硼纤维（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通过系统的表征可以发现，SS-BNNSs表面富含B-OH，让催化剂无须活化就可以直接催化反应进行，同时特殊的结构优势提高了活性物种的分散度，利于反应气与活性位点快速接触和产物丙烯的迅速脱附，提升了产物丙烯的单程收率。SS-BNNSs自组装的构造过程和结构优势带来的性能提升拓宽了催化剂的设计思路。 该研究成果获得审稿专家充分肯定，审稿专家一致认为该工作提出的含硼MOFs衍生三维超结构氮化硼纳米片具有很好的创新性，其作为丙烷氧化脱氢催化剂表现出的高烯烃收率在工业应用方面具有较大潜力，为丙烷氧化脱氢催化剂的研究提供了新的参考。

本项目通过在双螺杆中直接将PET切片与蒙脱土熔体插层的方法制备高性能PET/蒙脱土纳米复合材料，设备简单，工艺路线短，生产效率高，且成本低廉、节能环保，为PET的改性提供了一条新的途径。 PET/蒙脱土纳米复合材料在高性能纤维和工程塑料领域有良好的应用前景。在工程塑料方面，可根据产品的要求进一步添加弹性体、玻纤及增容剂等制备集增强、增韧、耐热等性能于一体的系列化PET工程塑料产品。在纤维方面，PET/蒙脱土复合材料具有良好的纺丝性能，蒙脱土改性PET纤维可用分散性染料常压沸染，上染率达80%以上，纤维色泽鲜艳，色谱宽广，为解决涤纶染色困难提供了一条经济可行的新途径。与PET纤维相比，蒙脱土改性纤维具有高模量、低收缩的特点，可用于聚酯帘子线，满足汽车市场日益增长的需求，填补国内同类产品的空白。另外，PET原料也可以取之于瓶片等废弃料，因此对环境保护以及资源的循环利用具有积极的促进作用。

成果描述：EVA胶膜封装是太阳能光伏电池重要的组件之一，通过封装可以保护电池片和电极、提高电池的发电效率和耐久性。本产业化项目通过改善封装材料的透光率、粘接强度及耐老化等性能提高太阳能电池的发电效率和延长使用寿命，降低光伏发电成本，制备使用寿命可达30年、低成本高性能EVA胶膜。已实现工程化，可提供全套解决方案，包括配方、技术工艺、生产线设备定制等全套技术。建成示范生产线1条.市场前景分析：受行业影响，EVA太阳能電池封裝膠膜整个市場存在了一些不確定性。目前有上升趋势。与同类成果相比的优势分析：自主研发的高性能EVA胶膜透光率达92.46%、使用寿命可达30年，封装太阳能组件发电效率同比提高1.5%。同时，项目的产业化实施，可使光伏组件封装效率提高10%、成本降低40%。

由于W和Cu两种材料的熔点相差较大，采用熔铸方法很难使两组元之间均匀熔化和熔合，传统的W-Cu复合材料制备方法主要采用粉末冶金制备技术：包括熔渗法、活化烧结法等。熔渗烧结时，液相Cu仅靠W骨架孔隙的毛细管作用渗入，铜凝固相不容易细小均匀；而高温烧结又会使W颗粒聚集长大，最终形成粗大不均匀的组织。活化烧结法通常是在W粉中加入少量Fe、Ni、Co等活化剂，但活化剂的加入会显著的降低W-Cu材料的电导率，同时活化烧结后钨坯的收缩变形较大，并且其烧结率随烧结温度的不同而变化，钨坯的密度不好控制，最终导致渗铜后W-Cu材料的化学成分偏差较大。这些组织的不致密与不均匀最终影响材料的关键性能如硬度、断裂强度、电导率、热导率等。 随着科学技术的发展，对高比重W-Cu合金的成分、结构形态，强度、致密性以及尺寸稳定性及变形能力等性能要求越来越高，急需制备技术的创新和发展。冷喷涂是近年发展起来的一种新型喷涂技术，由于喷涂温度较低，喷涂材料不易氧化，涂层能够保持原始设计成分；另外热影响小、热残余应力低，能够制备厚涂层及块体材料。 然而研究发现，采用两组元或多组元机械混合粉体喂料制备冷喷涂复合涂层时，如果不同组元之间颗粒材料的特性相差较大，则它们的沉积行为及沉积难易程度就会各不相同，最终导致涂层中软质相含量较高、硬质相含量偏低，使涂层偏离设计成分；即使通过提高混合粉体中硬质相的相对含量也很难从根本上解决上述问题。本发明提供了一种以铜包钨粉末为原料用冷喷涂技术制备钨、铜复合材料的新方法。制备的复合材料沉积体无氧化，保持了与粉体喂料相同的组织结构；W和Cu两相分布均匀，无偏聚，孔隙率低；硬质相钨含量比采用混合粉制备的涂层大幅度提高；而且还可以通过后续致密化处理使材料进一步致密化。 已申请专利：“一种制备高钨含量、均匀致密W-Cu复合材料的方法”，中国发明专利申请号：201110329570.1.，专利申请时间：2011.10.26，专利公开日：2012.02.29

CMOS成像芯片广泛应用于手机、相机、安保、工业、医疗、科学等众多应用领域。该领域的绝大部分市场和技术被国外厂商垄断。成像芯片大量依赖进口存在重大技术风险和政治风险。该项目通过产学研合作，从器件、电路及工艺等多层次突破了高性能CMOS成像芯片的关键技术，形成了一批国际、国内发明专利以及集成电路布图设计等知识产权，开发了国际首款128级TDI型CMOS图像传感器芯片，打破了国外在高端成像技术上的垄断。本项目技术成果达到国际领先水平，且相关成像技术已在产业界得到应用。

成果描述：针对目前中国大型石化公司从国外引进的聚乙烯聚合装置的工艺包落后、只能生产低档通用料的难题，自主开发一系列具有独立知识产权的高档聚乙烯专用树脂的先进制造工艺技术，取得了巨大的经济效益。 根据产品使用性能和加工性能要求，设计并定制聚烯烃专用树脂的关键结构，提供结构内控方案，指导聚烯烃聚合大装置制定催化剂体系和聚合工艺调整方案。 研究的聚合工艺包括：Basell公司Hostalen淤浆法工艺、Spherilene气相工艺；BP-Solvay公司Innovenes低压淤浆工艺；Univation公司的Unipol工艺；三井化学的CX工艺等。 开发产品包括：PE100、PE125、PERT等高档管材料、LDPE涂覆料、LLDPE电子膜保护膜专用料等。市场前景分析：PE100管材料主要用于制造燃气管、各种给水管材等压力管道系统，而绝缘电缆聚乙烯专用树脂主要应用于高压电缆绝缘、电缆护套，用量大、附加值高、近年来市场需求量持续保持高速增长。然而由于技术附加值高，目前我国的高档PE100管材料、绝缘电缆料基本全部依赖进口，被国外大公司所垄断。 拥有其他高性能专用料制造技术，制得的产品如LDPE涂覆料、耐热PERT管材料、LLDPE电子膜保护膜专用料等，均具有高附加值，市场需求巨大。与同类成果相比的优势分析：完成高档聚乙烯专用料产品的结构－性能剖析,提供关键结构性能控制指标，建立聚乙烯专用树脂的结构特性数据库；提供各种聚合工艺方案，指导装置进行生产调整，建立快速表征方法，实现生产工艺的快速调整和质量控制。制备的产品满足其加工及使用性能要求，获得市场认可。 如PE100管材专用树脂：耐快速、慢速应力开裂、抗蠕变、刚性和抗冲性等性能，以及焊接性和加工性加工要求；聚乙烯电缆绝缘专用树脂：力学性能、加工流动性能、洁净度。 国际先进。

成果描述：针对目前国内的聚酯生产装置的工艺落后、只能生产低档通用料的难题，自主开发系列具有独立知识产权的高档PET专用树脂的先进制造工艺技术。 开发热收缩膜共聚酯专用料或光学材料用专用料等。可提供共聚酯热收缩膜专用树脂的全套聚合技术及工艺，在PET装置上实现共聚酯的聚合制造，关键技术工艺包括： 1）PET热收缩膜专用料关键结构表征及聚合实现，建立共聚单体含量、分布与收缩性能、结晶性能、加工性能之间的关系； 2）针对国内现有的PET装置，提供PET热收缩膜专用料生产内控指标及催化聚合工艺，指导装置开发共聚酯产品。 3）建立共聚酯专用料结构性能快速评价方法，指导装置快速调整聚合工艺及条件，可控聚合制备合格产品。市场前景分析：目前国内PET行业产能过剩状况严重，低端产品需求早已饱和，高端产品（如特种聚酯薄膜）专用料又需大量进口。聚酯热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料， 由于它具有易于回收、无毒、无味、机械性能好、特别是符合环境保护等特点，在发达国家聚酯（PET）已成为取代聚氯乙烯（PVC）热收缩薄膜的理想替代品。目前国内至今尚无完全符合热收缩薄膜产品要求的国产专用聚酯及与之相配套的成膜工艺问世。具有高附加值，市场需求巨大。与同类成果相比的优势分析：制备的产品满足加工及使用性能要求，获得市场认可。如热收缩型聚酯薄膜在常温下稳定，加热时（玻璃化温度以上）收缩，在一个方向上发生70%以上的热收缩。国内领先。

"燃料电池是一种能量转换装置，它将外界供给的反应物质的化学能用电化学的方式直接转换成电能。 氢燃料电池是以氢气为燃料、固体导电膜为电解质的燃料电池，有时直接称为质子交换膜燃料电池。燃料电池是一个发电系统，由电堆和辅助系统组成，其中电堆由膜电极和双极板组成，膜电极由催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成。 本项目不仅具有燃料电池系统集成技术，还具备包括催化剂、膜电极等的核心材料技术。产品可以应用于燃料电池汽车、固定式与便携式电源等。 燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题、环境污染问题、气候变化理想方案。 本项目符合国务院于2015年5月8日发布的《中国制造2025》中对燃料电池发展目标的要求；满足财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委于2016年12月29日联合发布的《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》中对燃料电池汽车所享受的国家补贴的要求。"

微生物对室内环境的污染已成为我国亟待解决的重大民生问题。经过近十年持续攻关和反复验证,发明了基于纳米复合结构构筑与多元协同的纳米银抗菌性能增强方法,促进可见光催化氧化、疏水抑菌等技术手段与纳米银杀菌的高效协同,实现高性能银系复合抗菌材料的可控制备,并进行应用示范。