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基于POMs的新型儲能材料
POMs開放式的結構適合大的金屬陽離子（比如Na+、Mg2+等）的快速傳輸，單個多金屬氧酸鹽團簇處于納米尺寸（1～5nm）在發生可逆的多電子的電化學氧化還原反應的時候能夠保持其團簇結構的穩定，從而實現穩定的高能量密度和高功率密度；該類材料易于設計合成，易于回收，是未來極具發展潛力的新型儲能材料。首次報道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發生穩定可逆的14個電子的反應，表現出250 mAh g-1的放電比容量，而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團簇結構的穩定。展示出POMs材料作為儲能材料的應用潛力。同時，后續的研究發現{V15O36(CO3)}團簇中，由于不同位點的釩展示出不同的電化學性能，對金屬鋰表現為不同的氧化還原電位，因此{V15O36(CO3)}團簇展示出同時作為正極和負極的潛力，作為鋰離子對稱電池，在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達51.5 kW kg-1的能量密度。同時在1 A g-1的電流密度下循環500周，容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結構穩定性和循環性能。進一步的研究表明， {V15O36(CO3)}團簇不僅具有良好的儲鋰能力，而且作為鈉離子電池材料也顯示出優異的性能。 {V15O36(CO3)}團簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量，全電池的能量密度可以達到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。
廈門大學
2021-04-11
新型重金屬離子吸附材料
在十月召開的十七屆五中全會上，黨中央多次強調了：“建設資源節約型、環境友好型社會；發展循環經濟，加大環境保護力度，加強生態保護體系建設，增強可持續發展能力。”這說明，當前我國環境治理工作的重要。發展循環經濟，除了資源節約，更重要的是環境友好，因為這涉及到子孫后代的健康和國民身體素質的優劣。隨著我國經濟的快速發展，環境的污染越加嚴重，特別是有毒重金屬的污染不僅蔓延到江河湖泊地下水，也已滲入到植物、動物，因此通過食物、藥物已影響到國民的健康及生命。有毒重金屬污染的治理較為理想的方法是：即可去除污染的重金屬，使污染的水達標排放；又可將重金屬資源循環再利用；其三，用以處理重金屬的材料也可循環多次使用，從而達到“三循環”，實現最大資源化。本成果可根據具體污染源，設計專一性的重金屬離子吸附材料，該材料可高效專一性吸附所涉重金屬離子，使污染水質達標排放后，所吸附的重金屬離子可選擇性解吸附使重金屬離子資源回收再用，而所用吸附材料也可再生重復使用。應用領域: 廢水中重金屬離子的吸附與回收利用
南京工業大學
2021-04-13
新型納米（復合）材料及其應用
近幾年來，納米材料的研究風糜全球，在高科技領域中有如下應用：光催化有機物降解材料；保結抗菌涂層材料；阻燃，抗紫外線材料；敏感器元件材料；復合材料的增硬增韌等，應用范圍日益廣泛。目前，我們能提供以下幾種納米材料的制備,應用和性能檢測方法，如：二氧化鈦，二氧化鋅，二氧化鈰等，這些氧化物的生產已達到批量（2公斤）以上，納米二氧化鈦能使樹脂的硬度提高8倍，韌性也有很大提高。
廈門大學
2021-01-12
全固廢新型建筑材料
工業固體廢渣的有效處置、生態環境污染的源頭治理、新老建筑物的節能降耗、海綿城市建設中的排水蓄水、美好城市建設中的路面裝飾及傳統建材生產對土地資源的消耗等，是國民經濟和社會持續發展迫切需要解決的重大問題。本成果以尾礦（黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬尾礦）、燃料廢渣（粉煤灰、煤矸石、石油焦等）、冶煉廢渣（鋼鐵冶金渣和有色金屬冶金渣）、建筑垃圾、水處理污泥及工業粉塵等工業固體廢渣為主要原料，制備建筑物隔熱保溫隔聲用泡沫陶瓷、海綿城市建設用透水陶瓷、裸露路面及建筑物裝飾用陶瓷板等新型建筑材料制品，提供全固廢或以工業廢渣為主要組成的新型建筑材料的產業化技術與方案。
根據不同尾礦、燃料廢渣、冶煉廢渣、建筑垃圾、水處理污泥等工業固廢的化學組成與物相特點，利用各廢渣化學組成間的協同-互補-相克原理，通過組成的科學設計和工藝控制，實現工業廢渣的最佳組合、最大化利用和高附加值利用；通過化學鍵合和物理包埋技術，實現對廢渣中可能存在的重金屬離子的固溶與固封，使制品不產生二次污染。其中，泡沫陶瓷的固廢含量為100wt%，體積密度0.37-0.61g/cm3，氣孔率78.3-88.5%，抗壓強度2.9-8.1MPa，抗彎強度1.4-4.3MPa；透水陶瓷的固廢含量為100wt%，透水系數4.68×10-2cm/s，抗壓強度72.3MPa，抗彎強度13.3MPa；陶瓷板的固廢含量為100wt%，體積密度1.96～2.01g/cm3，最高抗壓強度346.5MPa。
優勢：（1）原材料優勢：以工業廢渣為原料，無需消耗化工原料及礦產與土地資源；（2）技術優勢：利用各廢渣化學組成間的協同-互補-相克效應及固溶-固封技術，既可實現廢渣的最佳組合、最大化利用，又可賦予制品優良的綜合性能，還可降低燒結溫度與時間，從而減少制備過程的能源消耗與排放。（3）其它優勢：與有機泡沫材料相比，無機泡沫材料耐高溫，無安全隱患；與免燒結泡沫水泥相比，燒結泡沫陶瓷的強度高，使用可靠性強。
中南大學
2022-12-15
新型橡膠材料一一杜仲膠
內容介紹： 杜仲膠與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、乙 丙橡膠等之一、二共混、硫化得到硫化膠，其滾動阻力和生熱在已知輪 胎用膠中是最低的。通過改變配方中杜仲膠的含量，可以獲得性能優異 的彈性體。該彈性體最大的特點是：滾動阻力小、動態壓縮生熱低、耐 疲勞性能優異，同時耐磨性和抗濕滑性也很好，具有輪胎行駛性能的較 佳綜合平衡，是發展航空、越
西北工業大學
2021-04-14
新型特種無機粘結增強工程材料
研發了一種基于礦物改性磷酸鹽基粘結增強工程材料，加水反應形成具有極強粘結性能和優良力學強度的無機晶體物，快速產生強度。該特種工程材料易于施工、粘結性能好、強度發展快、耐候、耐磨、耐火性好，可廣泛應用于各種混凝土材料及結構的快速搶修、修補、增強與加固。
南京工業大學
2021-01-12
新型儲氫材料 、 全固態鋰離子電池材料
本團隊先后承擔了北京市自然科學基金項目二項、國家自然基金項目二項以及國際合作項目一項。針對氫燃料汽車的氫儲存問題，目前研發出了新型鎂基復合儲氫材料，其儲氫量（達 6.0wt.%以上）已經超過美國能源部所要求的儲氫量指標（5.5wt.%），具備了實際應用價值。在全固態鋰離子電池材料研究領域，本團隊還與加拿大西安大略大學孫學良院士合作，開展新型全固態鋰離子電池材料研究。目前通過界面改性顯著提高了全固態鋰離子電池的高倍率放電性能及壽命，相關成果發表在《ACS AppliedMaterials & Interfaces》等期刊上。一種高容量儲氫材料；一種高容量長壽命全固態鋰離子電池材料的改性技術。
北京科技大學
2021-04-13
高力學性能形狀記憶聚氨酯及智能骨科器械
本聚氨酯（SMPU）材料相較于傳統高分子材料（PLA、PCL、PE、PP等）具有高力學性能、可記憶、可降解、低溫加工、X射線可透性等特性。應用領域包括：醫用和非醫用。醫用領域可用于骨修復材料，包括：可吸收骨釘、骨棒；脊柱：融合器；填充材料、修復再生材料，覆蓋50%以上骨修復材料應用場景。非醫用可用于膜材（包裝）、模擬手術假體、建筑材料、石膏板假體等。材料性能優勢如下：
1.力學性能突出
室溫下，模量可達約3500MPa，拉伸強度約40～58MPa，拉伸斷裂伸長率約32%。在人體內部生理條件下仍具有580～1200MPa的模量和25～35MPa的拉伸強度，拉伸斷裂伸長率超過200%。
2.形狀記憶
賦形和回復溫度不超過50°C，利于實際應用。形狀固定率大于97%，形狀回復率大于86%。高形狀回復應力：根據硬段的分子結構和硬段含量的不同，形狀回復力在0.1～15.0MPa之間可調，且持續時間長，可達280小時以上。
3.能夠完全填充
材料在形狀回復過程中還能“自適配”不規則的復雜形狀，使智能人工骨能夠自動填充不規則的骨缺損區域，解決骨缺損修復過程中骨不連的問題。
4.微創植入
與傳統的人工骨或其他骨科植入物以開放手術植入人體的實施手段不同，SMP制造的智能人工骨或其他智能骨科植入物（如椎間融合器、骨螺釘、夾骨板等）可以通過微創手術植入人體，然后在體內擴充。這種方法利用SMP及微創手術獨特的優勢，可以很大程度上減輕病人的痛苦并取得理想的醫療效果。
5.降解速率可調
通過調節硬段的分子結構和含量，可獲得降解速率不同的線性SMPUs。
6.低溫加工性能優異
擠出和注塑加工溫度在110～130°C之間，遠低于目前已經商品化的可降解醫用高分子材料聚乳酸、聚乙二醇和聚乙醇酸的加工溫度，加工難度和加工成本更低。
重慶大學
2021-05-09
骨科多孔鈦合金植入物及表面活化技術
鈦及鈦合金（鈷鉻鉬合金）因具有優異的抗腐蝕性、生物相容性、低密度和高的比強度等特點，在醫用骨修復領域得到了廣泛應用。但其楊氏模量與自然骨不匹配，拉伸強度、抗壓強度和抗彎強度都比人骨高得多，載荷不能由植入體很好地傳到相鄰的骨組織，產生了應力屏蔽現象，造成植入體周圍出現骨應力吸收，最終導致植入體的松動和斷裂，限制了其進一步的應用。 與致密材料相比，生物醫用多孔鈦合金（鈷鉻鉬合金）材料具有獨特的多孔結構和更接近于人骨的強度和楊氏模量，在醫學領域特別是骨修復方面發展前景廣闊。
南京理工大學
2021-04-14
多品種小批量新型納米材料
成果簡介：當代化工、制藥等領域正在面臨深刻變革，新材料的出現，助推了這一趨勢。山東大學科研團隊長期致力于各種新型納米材料的研制，獲得了多個品類的新型納米材料。
① 新型碳納米材料
以塊體富碳材料和小分子有機化合物為原料，利用混酸回流、無溶劑熱解等方法，制備了發光納米碳；以多胺為原料，制備了超高分子量聚合物和碳納米顆粒；以有機羧酸為原料，制備了生物相容性納米碳。產品可用于發光二極管、熒光油墨、油田、食品等多個領域。
② 結構精確的膠體銀
以硝酸銀和巰基煙酸為原料，堿性條件下制備了具有原子級精準結構的銀簇，主體框架為六個銀原子形成的八面體，外圍被六個巰基煙酸配體保護起來。該納米材料可溶于水，形成膠體銀，具有抗菌等功效。
③ 強吸附多孔材料
共價有機多孔材料具有比表面積大、穩定性高、可塑性強等優點。把對二氧化碳具有親和作用的富氮基功能團引入共價有機框架材料，制備了一系列富氮基共價有機多孔材料，可選擇性吸附二氧化碳。該方法可替代傳統二氧化碳處理方法，即有機胺水溶液吸收法，能夠降低能耗，減少環境污染。
④ 納米纖維素
利用酸解法，制備了納米纖維素水分散液，品質高，性能穩定。
成果相關圖片：
山東大學
2021-05-11