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北京化工大學

北京化工大學創辦于1958年，原名北京化工學院，是新中國為“培養尖端科學技術所需求的高級化工人才”而創建的一所高水平大學。作為教育部直屬的全國重點大學，國家“211工程”和“‘985’優勢學科創新平臺”重點建設院校，國家一流學科建設高校，北京化工大學肩負著高層次創新人才培養和基礎性、前瞻性科學研究以及原創性高新技術開發的使命。北京化工大學經過60年的建設，已經發展成為理科基礎堅實，工科實力雄厚，管理學、經濟學、法學、文學、教育學、哲學、醫學等學科富有特色的多科性重點大學，形成了從本科生教育到碩士研究生、博士研究生、博士后流動站以及留學生教育等多層次人才培養格局。目前，學校共設有15個學院，在校全日制本科生15305人，研究生6768人(其中博士885人)，函授、夜大等繼續教育學生3675人，學歷留學生318人。學校學科實力穩步增強。化學、材料科學、工程學以及生物學與生物化學4個學科進入ESI排名的前1%。化學工程與技術一級學科在全國第四輪學科評估中排名并列第3。學校現有7個博士后流動站，7個一級學科博士點，29個二級學科博士點，96個碩士點，5個專業碩士學位門類，10個工程領域工程碩士點，55個本科專業;1個一級學科國家重點學科(涵蓋5個二級重點學科)，2個二級學科國家重點學科，1個國家重點(培育)學科，3個一級學科北京市重點學科(涵蓋14個二級重點學科)，2個北京市交叉重點學科，3個二級學科北京市重點學科;8個國家級特色專業建設點，16個北京市級特色專業建設點，5個教育部工程教育專業認證專業;2個國家重點實驗室，1個國家工程技術研究中心，1個國家工程實驗室，12個省、部級重點實驗室，15個省、部級工程技術研究中心，2個社科類省部級基地。學校師資隊伍實力雄厚。學校現有教職工2509人，其中兩院院士8人，外籍院士5人，國家“千人計劃”創新人才項目入選專家7人，教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授12人、講座教授2人，國家杰出青年基金獲得者26人，國家“萬人計劃”教學名師3人， “973”首席科學家8人次，國家“千人計劃”青年項目入選專家3人，國家“萬人計劃”科技創新領軍人才2人，國家“萬人計劃”青年拔尖人才3人，國家優秀青年科學基金獲獎者9人，國家級高等學校教學名師5人,教育部“全國優秀教師”8人，全國杰出專業技術人才1人，中國青年女科學家獎獲得者2人，“國家百千萬人才工程”入選者9人，中國青年科技獎獲得者 7人，“科技北京百名領軍人才培養工程”入選者4人，教育部跨(新)世紀優秀人才71人。學校教學改革成果不斷涌現。目前已經擁有2個國家級教學基地，1個國家大學生文化素質教育基地，2個國家級實驗教學示范中心，3個國家級虛擬仿真教學實驗中心，12個國家級大學生校外實踐教學基地，1個國家級人才培養模式創新實驗區，4個教育部綜合改革試點專業，6個教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，7個北京市級實驗教學示范中心，5個北京市級校外人才培養基地，2個北京市級示范性校內創新實踐基地，1個北京市級文化素質教育基地，1個北京市哲學社會科學研究基地。5門國家級精品課程，15門國家級資源共享課，5門省、部級雙語示范課程，37門北京市級精品課程。教育部普通高等教育精品教材1門，北京高等教育精品教材10部。國家級教學成果獎一等獎1項，國家級教學成果獎二等獎10項。國家級教學團隊5個，北京市優秀教育團隊10個。學校科研工作發展迅速。承擔重大項目、解決國家經濟社會發展重大需求的能力進一步增強，科技經費不斷創出歷史新高，人均科研經費名列全國高校前茅。2001年以來，學校已有26個科研項目獲得國家科技大獎，擁有3個國家自然科學基金委員會創新研究群體，6個教育部長江學者創新團隊，1個國家國防科工局第二批國防科技創新團隊，4個國家引智基地，位居全國高校前列。是入選國防科工局和教育部“十三五”期間共建高校中僅有的3所“211工程”和“985優勢學科創新平臺”行業院校之一。2017年學校科技經費到款6.18億元，獲專利授權483項，鑒定成果7項。學校科技成果轉化不斷加強。學校堅持科技創新服務經濟社會發展，積極推進“三權”改革。北京化工大學科技園被認定為“國家大學科技園”“北京市中小企業創業基地”和第四批“國家技術轉移示范機構”。學校的科技產業擁有20多個與教學、科研緊密結合的科技產業實體，依托學校科技和人才優勢，以科技成果產業化為經營宗旨，形成了具有北化特色的高科技產業，在生物化工、日用化工、精細化工、化工新材料等領域已形成系列技術和多種產品。近年來，結合校內優勢學科、地方經濟發展戰略和企業科技創新能力提升的需求，學校還重點在珠三角、長三角和環渤海地區，相繼成立先進材料、工業生物技術等校地合作地方研究院，在威海、安慶、滄州、嘉興、濟源等地成立了技術轉移中心。學校國際交流合作日益廣泛。學校擁有一批高水平國際合作項目，如“高等學校學科創新引智計劃”(簡稱“111 計劃”)、“高端外國專家項目”、“海外名師項目”、“學校特色項目”等，正逐步引領我校科研團隊走向世界。先后與英、美、法、德、澳、韓、日等114所大學建立了學術合作關系。學校大力推進中外合作辦學項目，首個中外合作辦學機構“北京化工大學巴黎居里工程師學院”于2017年正式獲得教育部批準成立。學校積極推進學生國際化交流，已經與30多所國外院校合作開展海外學習項目，2017年學生海外學習項目共派出362人，在校留學生總數601人。學校持續提升師資國際化水平。2017年度，學校派出教職工158團組/286人次臨時出國(境)公干，接待境外短期專家763人次，在校任職的長期外籍專家共16名。2017年學校舉辦“一帶一路”大學校長論壇，來自43所中外高校、企業及科研機構的嘉賓共100余人參加論壇，參會的21所高校共同簽署了《“一帶一路”大學校長論壇北化宣言》。學校高度重視學生就業工作。舉全校之力推進就業工作，建立了完善的就業指導和服務體系，重視對學生的全過程就業指導，積極發揮學校在畢業生與用人單位供需見面、雙向選擇過程中的主導作用，學校有25位入選教育部“全國萬名優秀創新創業導師人才庫”的老師悉心指導學生自主創業，多年來畢業生一次性就業率一直名列全國高校前茅。2017年本科畢業生就業率為98.71%，畢業研究生就業率為98.30%。今天的北京化工大學，將繼續秉承“宏德博學、化育天工”的校訓和“團結奉獻、艱苦奮斗、務實力行、博學創新”的化大精神，以“雙一流”建設為契機，加快建設成為特色鮮明、在國際上有影響的高水平研究型大學，為實現“兩個一百年”的奮斗目標，實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻北化力量。

北京化工大學 2021-02-01

超雙疏自清潔涂層

一、項目簡介荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格，進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。目前張旭教授課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能，達到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰；噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。此外，此種材料的生產無排放、無污染。張旭教授課題組已經實現了小試生產制備，實驗室即可制備公斤級產品，取得了目前已知除美國Ultra Ever-dry公司以外全球唯一能夠公斤級制備超雙疏、自清潔涂層的技術，并在一些方面超過該公司產品，例如已經能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油；通過簡單調整可實現只超疏水但親油，噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利，目前正在積極與相關應用企業合作，推廣該產品的市場應用。二、項目技術成熟程度已實現實驗室的小試制備（5L反應釜）。三、技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）噴涂在材料表面對油（食用油、導熱油、甲苯、氯仿等）和水接觸角大于150度，滾動角小于10度，耐受溫度使用溫度范圍可以在-34℃~149℃之間，目前已申請四項國家發明專利。四、市場前景（應用領域、市場分析等）此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。在早期，人們對于如何防水、防油一直以來都是熱衷討論的話題，畢竟沒有人會愿意打掃廚房里各種油污，或者自己的手機掉進水里當場報銷損失慘重。各色疏水、疏油涂層幾乎成為人們生活中不可或缺的化學用品，小到手表、雨傘，大到航海航天，都可以找到疏水、疏油涂層的身影。例如: ? 能源行業我國南北交界地區冬季長出現凍雨現象，結冰對風力發電扇葉、高壓輸電線支架產生很大的影響，該涂層的超疏水的微小滾動角可使材料表面無水存留，避免材料表面結冰。此外，自清潔作用在太陽能電池板上的應用也具有廣闊的空間。? 油水分離我們開發的超雙疏涂層之一超疏水親油涂層噴涂在普通紗網上，普通篩網即可具有油過、水不過的特點。紗網親油，因此油能輕易通過篩網，而織網表面超疏水、極小滾動角，水在織網表面迅速流走，達到油水分離作用。如果在普通瓶子口蒙上該種紗網可在油水混合液撈取，只有油能進入瓶子中（如圖所示）。? 軍事國防噴涂有超雙疏涂層的織物具有自清潔作用，同時涂層滲透到織物中增加了其耐磨性，更為重要的是能夠保證織物的透氣性，因此可制成作戰服、野外帳篷、背包、手套等等戶外用品。此外超雙疏涂層在防腐、防凍、防潮方面對武器裝備無疑具有最強保護作用。? 日用品超疏水雨衣、雨傘使使用過的雨具，無水積存，直接收納放入背包中；噴涂超疏油涂層的抽油煙機可滴油不沾全部回收；噴涂在廁所衛浴上可有效避免尿垢的產生。? 建筑物自清潔我們開發的超雙疏自清潔涂層具有抗紫外線作用，對戶外墻體具有較強的粘附性，同時開發出彩色超雙疏自清潔涂層，對高層建筑具有自清潔作用。? 防腐、防潮作用我們已經進行了初步的應用嘗試，噴涂超雙疏涂層的金屬在濃酸中具有一定的抗腐蝕作用；由于極小的滾動角，對戶外的金屬制品具有很強的抗腐蝕作用；噴涂在木材表面可達到防腐、防潮的作用。? 船舶行業：如果船體噴涂上超疏水涂層，船只行駛過程中與水的摩擦會大大降低，這樣對燃油就會節省很多，海藻之類吸附在船底的現象也會減少很多，對于船舶的護理會減輕很多工作，其實也是減少成本。船舶方面，目前船只有一半以上的驅動能是被船體與水之間的摩擦消耗掉的。如果能通過特殊涂層在船體表面形成空氣膜，船與水摩擦而造成能耗則能降低10％，因而可以大量節省燃油。一般船舶航行中受到的阻力有3種,即船體運動引起的興波阻力、產生旋渦引起的旋渦阻力以及由于水和船體之間接觸產生的摩擦阻力.在這3種阻力中,對于油船那樣的低速肥大型船舶,摩擦阻力要占全部阻力的80%以上,而對通常的貨船約占70%的比例。因此,降低摩擦阻力是一項重要的技術。應用在航海以及航天事業，以減小因為液體產生的阻力，達到節能環保且高效轉換動能的效果。? 電子元件行業可以應用在真正防水的電子元件上，或者是需要經常接觸帶腐蝕性液體的工作人員，這款涂層的誕生不得不說是一個福音，例如一些電子原件需要進入到水中、高溫中、冰塊中、油中等一些特殊環境工作，有了超雙疏涂層，就不用擔心了，可有效解決問題。在電子元件上覆蓋厚度遠比人類頭發直徑小的薄膜涂層后，水無法真正接觸到關鍵電子元件，也就不能對其造成損害。通信設備其它室內室外設備都可以使用，延長壽命，使用功效不會降低，免受雨水的干擾。五、規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）可面談六、生產設備常規反應釜，無三廢排放；噴涂設備七、效益分析目前全球唯一生產廠商美國Ultra-ever Dry推出的超疏水涂層價格為：底層涂層約人民幣70萬/噸、表層涂層人民幣140萬/噸。八、合作方式共同開發市場。九、項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：張旭博士/教授河北工業大學化工學院高分子科學與工程系天津市紅橋區光榮道8 號E-mail：xuzhang@hebut.edu.cnTel：022-60200443

河北工業大學 2021-04-13

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