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東北大學2022年第十四批科研設備采購項目

該專利產品是一種以多孔二氧化硅為基體，聚合物為增韌劑的多孔吸聲隔熱材料。由于該材料中含有大量的孔洞，因此具有很好的吸聲功能，對消除噪音具有很好的效果；同時由于孔洞內部為空氣，該材料的隔熱性能遠遠低于其他固體材料，并可根據需要，可以通過對孔隙率的調節來調節導熱系數。 該材料成分及制備工藝與在合成的過程中伴隨著有機單體聚合，從而可達到無機物與聚合物在分子水平的結合，使該材料比其他無機材料具更大的韌性，同時聚合物具有一定的粘性，可以與鋼筋混凝土墻體很好的粘合，且其防火性能遠遠高于有機材料。 將該材料作為隔熱填料與涂料樹脂相配合，配為隔熱涂料，將涂層涂覆于墻體表面，形成吸聲隔熱涂層。材料為白色粉末，與墻體顏色基本一致。 將制備的材料在壓機上與玻璃纖維復合壓制，可以形成隔熱板，由于板內部有大量的孔洞，密度較低（約為450-600Kg/m3）,因此將其粘合到墻體不易脫落，即使脫落也不至于發生比較大的傷害。該材料的隔熱性能優越，30mm厚的隔熱板的隔熱性能與350mm的水泥墻相當，與400mm厚的粘土磚墻相當。

剪切變稀是流體的一種流變學行為，某些流體在施加剪切力后，流體的粘度降低。現已發現不少天然產物及聚合物的溶液具有剪切變稀的特性，同時，剪切變稀性質也得到廣泛應用，如：大多數涂料被賦予剪切變稀特性，涂刷時，對涂料施加剪切力，涂料變稀，易于均勻地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢復到施加剪切力前的粘度，限制涂料自發流動，避免產生涂層不均一、流掛等現象。隨著剪切變稀性質研究的深入，以及應用范圍的不斷擴大，對剪切變稀性能要求也在不斷提高，不時有具備剪切變稀性質的聚合物設計合成出來。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可調等優點逐步在市場上占據主導地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化劑的第二代產品。較第一代堿溶脹型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可調范圍更寬。盡管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可調范圍寬，但是市售產品并不能做到面面俱到，覆蓋整個需求范圍。本項目即根據需求方的提出的特殊性能要求開發特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）與丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指數（0.3rpm與30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度對鹽的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度損失小于10%；5）高溫穩定性：要求80℃還能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是針對水體系開發的，本項目要求與丙二醇有相容性，針對的不完全水體系，必須有特定結構的聚合物才能滿足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在國外已經有相關產品上市，但是作為產品，市場定位是應用，這類產品是以功能化的角度進入市場，比如：水性涂料增稠劑等。根據需求方提供的信息，市場上沒有專用除冰液增稠劑產品。由于生產企業對產品結構保密，無法從產品結構方面全面了解國外狀況，因此無法從產品結構判定市場上是否滿足需方要求的產品。 國內還沒有見到疏水改性丙烯酸有影響力的產品，市售產品還僅為第一代的堿溶脹型聚丙烯酸。需求方試用了國內所有產品，均不能達到性能要求。 從30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，國內外學術界有過大量研究，不過學術研究與產品技術開發著眼點不同，現有的報道都是對結構性能的一般規律性研究，體統合成制備方面研究報道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇體系的相關研究。 根據現有資料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制備可以分為兩大類：合成法和改性法。合成法采用疏水性單體與丙烯酸共聚使聚合物結構中帶有疏水性基團；改性法用市售聚丙烯酸通過酯化方法在丙烯酸鏈上帶上疏水性基團。合成法的優點是可進行分子設計，疏水性可調范圍寬、改性法的優點是較合成法簡單，但是疏水可調性受限。疏水改性聚丙烯酸制備的工藝路線分為：1、沉淀法，聚合物結構容易控制，高校科研單位以發文章為目的均采用此法。但是，該方法后處理極為繁瑣，通過環評難度較大；2、界面聚合法，工藝簡單，但是，產品質量差，而且不穩定；3、膠束共聚法，工藝也較為簡單，產品質量雖然不如沉淀法好，但是，產品質量穩定；以上3條工藝路線為合成法。4、聚合物改性法，產品質量較易控制，也較為穩定，但是成本較高，后處理也較為復雜。 本研究組已有30多年的聚合物合成研究經歷，承擔過多個聚合物制備類項目，涉及的單體基本為丙烯酸類，苯乙烯類。曾經承擔過疏水改性丙烯酸的合成項目，用于油田高溫、高鹽地層的采油。對疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的經驗。 本項目開發50L“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”制備技術，制備的“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”達到需求方提出的技術指標。本項目采用疏水性單體與丙烯酸共聚的方法制備“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”。該路線疏水性可調范圍寬，變化不同結構的疏水性單體及含量即可加以調節。同時，剪切稀化指數也可以用此方法調節。采用膠束共聚工藝路線，生產過程易于控制，產品質量穩定。

成果與項目的背景及主要用途： 共沸物的形成是由物質的性質決定的，對大多數物系來講，會形成最低共沸 物（比最高共沸物多很多）。共沸物一旦形成，除非有分相的體系，否則是不能 拿到高純度物質的，比如，乙醇和水的體系，在常壓狀態下，理論上精餾得到的 乙醇最高濃度是 95.6%（wt），通常的做法是加入苯等作為攜帶劑可以得到無水 乙醇。我們采用變壓的操作方法分離共沸混合物，適用于乙腈-水，乙酸乙酯-乙 醇等絕大多數物系，產品乙腈，乙酸乙酯和乙醇的濃度可以達到 99.0%-99.9%（視 雜質不同，可能有差異）。 技術原理與工藝流程簡介： 從含有乙腈的廢水中（或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中）利用變壓操作改 變共沸點的方法進行共沸精餾，以乙酸乙酯和乙醇的混合物分離為例，第一個塔 在減壓下操作，共沸組成 26%（乙醇），第二塔常壓操作，共沸組成 31%（乙 8天津大學科技成果選編 醇），這樣就可以在塔釜得到純度很高的乙酸乙酯，在第一個塔底得到高濃度的 乙醇。利用我們獨特的技術，可以在系統設計過程中，進行優化設計，使能量消 耗大大降低。 技術水平及專利與獲獎情況： 采用上面的工藝，從乙腈-水的混合物中分離得到高純度的乙腈（≥99.5%）。 應用前景分析及效益預測： 該方法適用于大多數的有共沸物的體系，應用面廣，系統操作簡便、彈性大， 可以采用板式塔和填料塔相結合的方案更提高了原料的適應性，回收后的溶劑純 度高，完全可以返回使用，大大降低廠家生產成本，經濟效益非常可觀。可以視 具體物系提供詳細的經濟分析報告。 應用領域：石油化工，精細化工，醫藥行業等等。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模） 原料主要是工業生產過程中加入的溶劑，或者有機反應過程中產生新的物質， 所需的設備主要是兩套精餾塔，原料、產品貯罐和簡單的儀表等，可以室外操作， 廠房規模小，投資規模大小視原料情況和處理量，具體問題具體分析。 合作方式及條件：技術轉讓或技術服務。

本發明公開了一種在水性溶液中制備剝離型LDH/CNT復合材料的方法，先通過尿素法或氨水法在碳納米管的水分散液中合成層狀雙金屬氫氧化物，制得未剝離LDH/CNT復合物，接著通過酸-鹽混合溶液處理將LDH/CNT復合物中LDH層間的碳酸根離子置換成與層板結合力較弱的陰離子，然后再次通過離子交換將有機離子引入層間，從而制得剝離型LDH/CNT復合物；制得的復合物既呈現LDH的單層或幾層剝離，又保留了CNT良好的分散性。本發明簡單易行、耗時短、無需有毒溶劑，而且無需在高溫下進行，成本低。

課題組開展形狀記憶聚合物及其復合材料結構的研究，自主研發了適用于航天環境的多種類、不同系列的形狀記憶聚合物材料，這些材料能滿足高低軌道等不同極端空間環境的需求。與形狀記憶合金不同，形狀記憶聚合物是一種激勵響應聚合物材料（圖1），具有主動可控大變形（20%-500%）、驅動方式多樣、剛度可變等特性，可被設計成集驅動與承載功能一體化的部件，結構簡單，可靠性高，未來有望部分替代復雜的機電驅動系統。本次搭載的“基于形狀記憶聚合物智能復合材料結構的可展開柔性太陽能電池系統”主要包括哈工大研制的形狀記憶復合材料鎖緊釋放機構、形狀記憶聚合物復合材料可展開梁和上海空間電源研究所研制的柔性太陽能薄膜電池。基于復合材料力學理論和結構精細化設計，形狀記憶聚合物復合材料結構可以實現柔性太陽能電池的鎖緊、釋放和展開，及展開后高剛度可承載等功能。

本發明公開了一種治療輸卵管阻塞性不孕癥的隔藥灸臍中藥組合物，避免了口服藥物對胃腸、肝腎的損傷，無毒副作用，并且采用隔藥灸臍法進行治療，具有簡、便、驗、廉、捷的優點，既有艾灸刺激穴位而產生的作用，也有藥物吸收后的直接作用，兩者結合，內病外治，治療輸卵管阻塞性不孕癥見效快，療效確切。除此以外，本發明藥物廉價易得，成本低，便于推廣應用。

本發明涉及一種具有高d33無鉛壓電陶瓷與聚合物和鹽壓電復合材料及其制備方法,屬于壓電復合材料技術領域。按(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM組分配料,采用傳統陶瓷制備工藝制備好鈮酸鈉鉀基無鉛壓電陶瓷粉料;再將陶瓷粉料與聚合物聚偏氟乙烯和鹽按設計比例混合,接著將混合粉料經冷壓成型后加溫處理,再在其表面濺射金電極,硅油浴中極化后測試其壓電復合材料樣品的壓電性能d33;最后將樣品放置在空氣中,再測試其樣品壓電性能d33。結果表明,加鹽的鈮酸鈉鉀基無鉛壓電陶瓷-聚合物壓電復合材料的d33比未加鹽的d33有大幅度提高。

  在該研究的訓練組和驗證組人群中，CRC診斷模型和預后預測模型均表現出了令人滿意的效果。在訓練組和驗證組的人群中，該診斷模型準確率均達到96%，并且在驗證組中該模型診斷敏感性達87.9%，特異性達89.6%，相對于目前臨床常用的結直腸癌血清標志物癌胚抗原CEA的準確率為67%，診斷準確度大幅度提高。在對患者預后預測的準確性方面，根據ctDNA甲基化標志物預后預測模型計算得到聯合預后評分指數（cp-score）對患者的預后預測的準確性要明顯高于臨床常用的預后指標，如腫瘤原發部位、TMN分期、CEA等。而將cp-score與這些常規預后指標結合以后，對患者預后預測的準確性還能夠得到進一步的提高，在訓練組患者中對預后預測的準確性達到82%，在驗證組患者中對預后預測的準確性達到87%。對預后的準確預測，可很好的指導醫生對不同的患者進行更為個體化的精準治療，例如對預后不佳者避免給予過度的治療，而對復發高危患者則給予更為積極的輔助治療等。? 研究團隊還在前瞻性隊列中驗證了單個ctDNA甲基化標志物在結直腸癌篩查中的價值。通過對1493例結直腸癌高危人群同時進行的腸鏡篩查和血漿ctDNA甲基化檢測結果進行比較，顯示ctDNA甲基化標志物可檢測出26例早期腸癌患者，26例進展期腺瘤（癌前病變），對腫瘤的檢出敏感性達89.7%，特異性達86.8%，對進展期腺瘤的檢出率敏感性達33.3%，敏感性和特異性均較現有的無創篩查方法有所提高。這一研究結果對于優化結直腸癌篩查，具有重要的意義，有非常廣闊的應用前景。       徐瑞華教授團隊的這項成果是我國科學家在腫瘤液體活檢領域又一項具有國際領先水平的重大突破，不僅為CRC的篩查提供了新的方法，也為CRC的精準診治提供了重要的參考。目前該團隊仍在積極開展ctDNA分子標志物在其他腫瘤篩查、診斷、預后預測、靶向藥物篩選等方面的基礎和轉化研究，為發現更多的早期腫瘤患者，進一步改善患者的療效和預后，提供更多、更有力的工具和手段。

本發明公開了一種用于凈化重金屬污水的改性浮石及其制備方法和用途，采取浮石為原料，通過破碎，篩分，球磨加工成不規則粒狀，加工成Φ＝16-100目所需大小的顆粒現狀，放入烘箱烘干，馬弗爐煅燒，自來水淬火，瀝干，烘箱烘干，小粒狀浮石即為成品。采用改性后浮石通過吸附-離子交換作用，將水體中的重金屬離子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr2+、Hg2+、As5+除去，達到凈化重金屬廢水的目的。該原料成本低廉，加工工藝簡單，使用改性浮石去除單體重金屬及混合重金屬效果好，見效快，無二次污染。