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本項(xiàng)目制備了具有低溫固化性能的納米二氧化鈦溶膠，利用現(xiàn)代涂布技術(shù)，在彩鋼板表面涂附具有分解有害物質(zhì)、抗菌、殺菌、防污、自清潔功能的納米二氧化鈦涂層，使傳統(tǒng)的彩鋼板具有更廣泛的用途和更優(yōu)異的特性。納米二氧化鈦光催化劑具有兩個(gè)最顯著的特性：在紫外光照射下具有光催化活性和超親水性。光催化活性可以分解吸附在表面的一些有機(jī)物、有害氣體和生物體。超親水性具有易洗、防污、抗污的能力。如果在彩鋼板的表面涂附上具有光催化活性和超親水性的納米二氧化鈦涂層后，可防止真菌、微生物、霉菌及細(xì)菌在鋼板表面繁殖，分解吸附在表面的任何有機(jī)物，還具有防污，自清潔作用，將適應(yīng)于電子工業(yè)廠房、特殊醫(yī)用檢查室（X射線、磁共振、超聲波等），無菌病房和實(shí)驗(yàn)室以及一些凈化和家電設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。這些具有特殊功能的高檔次彩鋼板在中國(guó)的潛在市場(chǎng)很大，很有發(fā)展前景。本研究項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)在于如何解決低溫固化納米二氧化鈦溶膠的制備、納米二氧化鈦涂層和彩鋼板固有涂層之間的結(jié)合牢度、膜透明性以及光催化活性之間的矛盾。中試規(guī)模的納米二氧化鈦溶膠經(jīng)過鼎升金屬材料有限公司和山東陵縣江南凈化彩板有限公司在彩鋼板上涂布使用后，反應(yīng)良好。涂布納米二氧化鈦功能膜的彩鋼板經(jīng)過吳江市東吳機(jī)械有限責(zé)任公司使用后，肯定了本項(xiàng)目所制備的彩鋼板具有分解有機(jī)物、抗菌、防污、自清潔功能。

本發(fā)明公開的具有可光致細(xì)胞脫附的二氧化鈦/白蛋白/生物信號(hào)分子復(fù)合涂層，自下而上依次有基底、二氧化鈦納米點(diǎn)層以及白蛋白與生物信號(hào)分子層，其中，二氧化鈦納米點(diǎn)層中二氧化鈦納米點(diǎn)的尺寸為20～300nm，密度為1.0×109～1×1011/cm2，白蛋白與生物信號(hào)分子層充滿二氧化鈦納米點(diǎn)之間的間隙，并覆蓋二氧化鈦納米點(diǎn)。其制備：包括制備二氧化鈦前驅(qū)體溶膠；依次將前驅(qū)體溶膠、白蛋白與生物信號(hào)分子的混合物旋涂在基底上并進(jìn)行熱處理。該所得到的復(fù)合涂層具有良好的生物相容性有利于細(xì)胞的初始附著、增殖和后續(xù)脫附。可廣泛用于體外細(xì)胞培養(yǎng)和組織工程等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。

本發(fā)明公開了一種用于制備納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料的方 法，包括：（a）向濃度為 1-4mg/mL 的氧化石墨烯溶液中加入二氧化 鈦納米顆粒，其中氧化石墨烯與二氧化鈦之間的重量比控制為 10:1～ 1:10，并獲得分散液；（b）將所獲得的分散液置入反應(yīng)釜中，在120-200℃ 的條件下執(zhí)行水熱反應(yīng) 2-12 小時(shí)，然后經(jīng)過冷凍干燥處理即得到具備 三維多孔結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品。本發(fā)明還公開了

開發(fā)出了一種基于鈷酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 還原電催化劑材料。在納米尺度上，CoPc分子通過強(qiáng)π-π相互作用均勻的附著在碳納米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT復(fù)合物。與CoPc分子相比，該復(fù)合物電催化劑顯著提高了CO 2 還原為一氧化碳（CO，一種在大規(guī)模化工產(chǎn)品制造中廣泛應(yīng)用的重要工業(yè)氣體）反應(yīng)的電流密度并有效改善了催化劑的選擇性以及穩(wěn)定性。在0.1 M 碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 電解質(zhì)中進(jìn)行電催化CO 2 還原時(shí)，CoPc/CNT復(fù)合催化劑能夠在0.52 V的過電勢(shì)下穩(wěn)定地維持10mA cm -2 左右電流密度10小時(shí)以上，并且CO的法拉第效率始終保持在90%以上。在分子水平上，通過在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT復(fù)合物電催化劑在0.1M KHCO 3 水相電解質(zhì)中催化CO 2 還原為CO的法拉第效率在研究的電勢(shì)區(qū)間內(nèi)都達(dá)到95%以上。該CoPc-CN/CNT電催化劑能夠在0.52V過電勢(shì)下進(jìn)一步提高CO 2 還原的電流密度至15mAcm -2 ，轉(zhuǎn)化頻率（Turnover Frequency, TOF）為4.1s -1 。該復(fù)合催化劑在電催化CO 2 還原中能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電極電流密度(可媲美當(dāng)前最好的非均相電催化劑)，同時(shí)維持單個(gè)催化位點(diǎn)的高活性(可媲美當(dāng)前最好的分子體系電催化劑)。該項(xiàng)研究表明這種分子/納米碳復(fù)合材料是一類非常誘人的能夠轉(zhuǎn)換過剩排放CO 2 為可再生燃料的電催化劑材料。

本發(fā)明涉及鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其在可見光降解有機(jī)污染物中的應(yīng)用。采用的技術(shù)方案是：鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑，其制備方法如下：將鈦酸丁酯在攪拌下緩慢滴入乙醇和冰乙酸混合溶液中，攪拌均勻后，逐滴加入氫氟酸溶液，攪拌形成透明混合溶液A；將氨水與乙醇混合，加入硝酸鈰，調(diào)節(jié)pH至2，配成溶液B；將溶液B緩慢滴入溶液A中，得到均勻透明溶膠；在空氣中放置陳化，得到固體凝膠；干燥后研磨成粉末，置于馬弗爐中400～500℃，焙燒40 min～1.5 h，得到鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑。合成方法簡(jiǎn)單的，穩(wěn)定的，形成催化效率高的非金屬和金屬三摻雜二氧化鈦光催化劑。多元素共摻雜催化劑得到的產(chǎn)物在粒徑、形貌上與對(duì)比單摻雜或雙摻雜有較大的不同，多元素共摻雜能大幅度提高催化劑的催化活性，給催化劑的物理性質(zhì)帶來很多優(yōu)點(diǎn)，如粒徑變小，表面積增大，表面具有特殊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是為了擴(kuò)大TiO2的可見光響應(yīng)范圍，減小電子和空穴的復(fù)合，從而提高TiO2對(duì)太陽(yáng)能的利用率，提高其可見光催化活性，因此本發(fā)明對(duì)TiO2表面進(jìn)行修飾，提供一種在可見光作用下，光催化效果好的鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其制備方法。采用鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化照射的方法處理雙酚A廢水，使其降解率達(dá)到99%以上，不完全降解率低于0.5%。

碳化硅工程陶瓷材料具有優(yōu)異的高溫性能，能夠滿足高溫和嚴(yán)酷環(huán)境使用環(huán)境。碳化硅工程陶瓷在工業(yè)領(lǐng)域具有最廣泛的應(yīng)用前景、并可能在較短時(shí)間內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，有巨大的市場(chǎng)潛力。國(guó)家科委在“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品開發(fā)”中安排了“高性能碳化硅熱電偶保護(hù)管開發(fā)”的專題。通過產(chǎn)品開發(fā)牽引形成若干具有特色的高性能碳化硅陶瓷材料制備技術(shù)。

南京大學(xué)國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所和地理與海洋科學(xué)學(xué)院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團(tuán)隊(duì)在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。未來全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來，人類活動(dòng)造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時(shí)，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應(yīng)），增加陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應(yīng)是造成近幾十年來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅(qū)動(dòng)因子之一。因此，在全球尺度定量化評(píng)估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時(shí)空變化格局，有助于準(zhǔn)確評(píng)估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢(shì)、降低未來氣候變化預(yù)測(cè)的不確定性十分重要。 盡管基于控制實(shí)驗(yàn)可以在葉片和冠層尺度對(duì)CO2施肥效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了的研究，但控制實(shí)驗(yàn)的數(shù)量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化得定量評(píng)估尚不清楚。長(zhǎng)時(shí)間序列遙感觀測(cè)為全球CO2施肥效應(yīng)研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)，研制了1982-2015年全球新型植被指數(shù)（NIRv）數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其作為全球植被光合作用（總初級(jí)生產(chǎn)力，GPP）指示器的可行性；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了準(zhǔn)確評(píng)估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測(cè)-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化特征，評(píng)價(jià)了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機(jī)構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測(cè)和全球陸地水儲(chǔ)量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時(shí)空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應(yīng)在近四十年呈現(xiàn)顯著的下降的趨勢(shì)；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯；在少部分地區(qū)CO2施肥效應(yīng)存在著上升的趨勢(shì)，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應(yīng)的下降趨勢(shì)，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。

本發(fā)明涉及一種有機(jī)功能介孔氧化硅的合成方法。該方法以三乙氧基硅烷與三烷氧基有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑作為硅源，以聚環(huán)氧乙烷?聚環(huán)氧丙烷?聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物（Ｐ１２３）作為表面活性劑，在酸性條件下通過共聚法一步將有機(jī)功能基團(tuán)耦合到有序介孔氧化硅中，得到了功能化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)共聚法接枝率的有機(jī)功能化介孔氧化硅。在反應(yīng)過程中，通過控制有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑與三乙氧基硅烷的加入量比例可調(diào)控介孔氧化硅的功能化程度及孔道的有序度。

利用鉻酐為原料，采用低溫燃燒技術(shù)，制備納米級(jí)的氧化鉻粉體。工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)生產(chǎn)，先將鉻酐溶于含表面活性劑和助表面活性劑的水溶液中，低溫干燥，也可采用工業(yè)上噴霧干燥方法。表面活性劑可有效防止鉻酸在焙燒中形成大顆粒，助表面活性劑能有效地降低鉻酸粘稠度，易于干燥且不會(huì)黏附在設(shè)備上；干燥后的鉻酸在特定溫度下焙燒，即得到蓬松的氧化鉻的粉末。本制備方法的特點(diǎn)主要有：① 焙燒后產(chǎn)品粒徑小，通過掃描電鏡觀察顆粒為小于100納米的球形；② 并且可顯著降低焙燒溫度，有利于節(jié)約能源；③ 焙燒后的產(chǎn)品易于粉碎。

江南大學(xué)自主開發(fā)了熱催化法和光催化法兩種不同工藝。熱催化法，為了高選擇性制備 DHA，通過添加助劑金屬形成雙金屬催化體系，以提高 DHA 的收率，其選擇性可以達(dá)到 40%以上。熱催化劑可循環(huán)使用 5 次以上。光催化法利用 Bi 系化合物通過構(gòu)筑特定的吸附位點(diǎn)，提高催化效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了甘油光催化氧化反應(yīng)催化劑的“量身定做”。甘油轉(zhuǎn)化率有了很大程度的提高（達(dá)到85.4%），