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南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新 中化工有限責任公司合作所開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型低汞觸 媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業(yè)標準 HG/T4192-2011 要求，工 業(yè)運行情況穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢，且其制 備方法創(chuàng)新，制備工藝簡單，綠色環(huán)保，已通過中國石化聯(lián)合會組織 的技術(shù)鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進一步擴大推廣優(yōu)勢，在國內(nèi)處于領(lǐng)先水 平。 項目特色： 選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對煤質(zhì)炭 進行預處理，使活性炭表面羥基官能團轉(zhuǎn)化為其他與特定金屬離子有 強結(jié)合力的官能團，大幅提升活性組分負載牢固度，提高觸媒抗積碳 能力，同時也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量， 降低助劑金屬用量，增強汞負載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性， 延長低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的 需求。 市場應用前景： 本項目開發(fā)的低汞催化劑反應轉(zhuǎn)化率，選擇性均達到 99%以上， 使用壽命超過 8000 小時，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在 萬噸級 PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10 萬余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術(shù)催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬。 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價廉， 優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達 A 級或 B1 級）。 本項目社會貢獻和經(jīng)濟效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大 氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻，需求量巨大，經(jīng)濟 效益可觀。

目前，在作為人體植入用金屬材料的不銹鋼系、鈷鉻合金系和鈦系三大系列中，鈦及鈦合金以其優(yōu)良的生物相容性、力學適應性、可加工性和在生物環(huán)境下的抗腐蝕性在臨床上得到了越來越廣泛的應用。同樣，評價生物醫(yī)用鈦合金也采用以上的性能標準。鈦合金的臨床醫(yī)學應用包括：骨科、矯形外科、牙科、口腔醫(yī)學、以及醫(yī)療器械，如介入性血管支架等許多醫(yī)學領(lǐng)域。在臨床應用中，目前廣泛使用的鈦合金（如Ti-6AI-4V等)的彈性模量雖然較316L不銹鋼、鈷鉻合金等生物醫(yī)用材料的彈性模量低得多，但其彈性模量仍為骨彈性模量的4-10倍。這種種植體與骨之間彈性模量的不匹配，將使得載荷不能由種植體很好地傳遞到相鄰骨組織，出現(xiàn)“應力屏蔽”現(xiàn)象，從而導致種植體周圍出現(xiàn)骨吸收，最終引起種植體松動或斷裂，造成種植失敗。此外，最近的研究發(fā)現(xiàn)，鈦合金中的V、Al、Fe、Co、Ni、Cr等元素對細胞的接觸毒性較強，生物鈦合金中不宜添加此類元素。因此，研制新型低模量的醫(yī)用β鈦合金成為最具有前途的醫(yī)用植入材料之一。成功研制的新型低模量的醫(yī)用β鈦合金比原來的Ti-6AI-4V等合金具有更優(yōu)良的性能，更適合作為人體植入用材料。

主要生產(chǎn)藥用玻管、中性硼硅玻璃安瓿/小瓶、低硼硅玻璃安瓿/小瓶、低硼硅管制口服液體瓶等產(chǎn)品。現(xiàn)擁有14條國際先進的拉管生產(chǎn)線，70余臺國際先進的制瓶機，年產(chǎn)各類安瓿/管制瓶32億支，藥用玻管（精品7.0）30000噸。

成果描述：納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。我們團隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可廉價高效地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。目前技術(shù)路線可行，實驗室小試階段已完成；團隊急需通過有實力企業(yè)的誠意投入，共同完成納米碳材料新產(chǎn)品的放大生產(chǎn)；快速擴大工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)和市場銷售，形成品牌。市場前景分析：可用于多個高技術(shù)產(chǎn)品市場，附加值高；例如：可強化鋰電池電極材料性能和鋰電池的整體性能；可用于超級電容器儲存電能；可用于隱身吸波材料；以及飛機、汽車等輕質(zhì)配件材料，輕質(zhì)合金鋼，強化鋼化高分子材料等。其中納米碳纖維年用量4萬噸，納米碳管年產(chǎn)能數(shù)千噸；而且每年都在明顯增長。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：目前本團隊創(chuàng)新研發(fā)的新技術(shù)的指標主要有催化劑性能指標和碳納米管純度指標。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標主要有反應溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達到 98%。國際先進,國內(nèi)先進。

近日，國際學術(shù)期刊Small刊載了華中農(nóng)業(yè)大學理學院梁建功教授課題組和動科動醫(yī)學院肖少波教授課題組合作發(fā)表的題為“Glycyrrhizic‐Acid‐Based Carbon Dots with High Antiviral Activity by Multisite Inhibition Mechanisms”的研究論文，該研究合成了具有高生物相容性及高抗病毒活性的甘草酸碳點，并揭示了碳點的抗病毒機制。中草藥在抗病毒領(lǐng)域具有廣闊的應用前景，在最近爆發(fā)的新型冠狀病毒肺炎的治療過程中，中草藥的參與度超過80%。然而，單一成分的中草藥抗病毒效果往往不高，且存在一定的毒副作用，如何進一步提高中草藥的抗病毒效果，降低其毒副作用，成為該領(lǐng)域需要解決的一個關(guān)鍵科學問題。甘草酸碳點抗病毒機制示意圖該研究利用水熱合成技術(shù)，成功將中草藥甘草的活性成分——甘草酸轉(zhuǎn)化為具有良好生物相容性及高的抗病毒活性的甘草酸碳點（Gly-CDs）。研究發(fā)現(xiàn)，Gly-CDs不僅可與病毒多靶點結(jié)合從而抑制病毒的入侵過程，還可通過刺激細胞天然免疫信號通路、抑制活性氧、調(diào)控細胞內(nèi)宿主限制性因子等途徑抑制病毒的復制過程，其對病毒的最大抑制效果可達5個滴度以上。Gly-CDs對豬繁殖與呼吸綜合征病毒（動脈炎病毒科）、豬偽狂犬病毒（皰疹病毒科）及豬流行性腹瀉病毒（冠狀病毒科）均具有良好的抑制效果。華中農(nóng)業(yè)大學理學院/資環(huán)學院博士研究生童婷為論文第一作者，梁建功教授、肖少波教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(31490602, 31772785)及國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0500105)等基金的資助。

納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。四川大學研發(fā)團隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可高效低成本地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。 新技術(shù)的指標主要有催化劑性能指標和碳納米管純度指標。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標主要有反應溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達到 98%。此技術(shù)路線可行，實驗室小試階段已完成。 碳納米管、碳纖維是近十年飛速發(fā)展的新型納米材料，具有很大的商業(yè)價值和用途，附加值高。碳納米管可以作為模具制備出最細的納米尺度的導線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學器件或納米電子學器件中得到應用。制備的微型導線可以置于硅芯片上，用來生產(chǎn)更加復雜的電路。利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優(yōu)良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管和金屬形成金屬基復合材料；這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、抵抗熱變性能強。

黑磷是一種新型的二維材料，由于其較寬的可調(diào)控直接帶隙、高載流子遷移率和優(yōu)異的各向異性光電性質(zhì)，在電子學、光電子學、生物醫(yī)藥、電化學和儲能等領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應用潛力，成為“后石墨烯時代”最受矚目的二維材料之一。碳布（石墨化碳纖維布）是一種擁有獨特功能性質(zhì)的、可用于支撐功能型材料的三維空間構(gòu)型的材料。目前，碳布主要用作電沉積的基底材料，以與其它功能材料復合形成新的復合材料，所得的復合材料在電化學和儲能方面有著廣泛的應用前景。我們發(fā)明了一種黑磷-碳布復合新材料，制備方法簡單、溫和且高效，所制得的黑磷-碳布復合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，特別是在電化學析氧反應中表現(xiàn)優(yōu)異，能為電化學反應分解水提供新的材料選擇。 本技術(shù)以單質(zhì)錫、碘、磷以及碳布作為原料，制備了一種新型的黑磷-碳布復合材料。所得的黑磷-碳布復合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，特別是在電化學析氧反應中表現(xiàn)優(yōu)異，能為電化學反應分解水提供新的催化劑選擇。

本研究以多元低維碳材料為發(fā)熱主體，構(gòu)建由不同形態(tài)的碳材料之間協(xié)同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，揭示導電填料的微觀形貌、粒徑、導電性以及流變性與油墨電熱性能的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 創(chuàng)新性： 本研究以多元低維碳材料為發(fā)熱主體，構(gòu)建由不同形態(tài)的碳材料之間協(xié)同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，揭示導電填料的微觀形貌、粒徑、導電性以及流變性與油墨電熱性能的關(guān)聯(lián)關(guān)系。根據(jù)發(fā)熱器件的實際使用需求，指導油墨配方的調(diào)整，明確提高電熱轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵因素，并以此為指導得到高電熱轉(zhuǎn)化效率、低成本、低功耗、可大規(guī)模生產(chǎn)制備的碳系水性電熱油墨。 先進性： 進入二十一世紀以來，國內(nèi)外許多公司和科研機構(gòu)都致力于研發(fā)低成本高電熱效率的電熱膜，快速的加熱性能和低驅(qū)動電壓是其核心目標；大規(guī)模低成本的制備工藝、均勻的加熱分布、電熱膜的耐用性及其規(guī)模化生產(chǎn)仍然是一個挑戰(zhàn)；良好的柔韌性以及動態(tài)穩(wěn)定性是實現(xiàn)其大范圍應用的關(guān)鍵；環(huán)保無毒害是未來發(fā)展的必然趨勢。針對上述問題，本項目構(gòu)建了一種多元碳體系水性電熱油墨。該油墨以水為溶劑，炭黑、納米級石墨片、少層石墨烯和碳納米管等碳系材料作為導電發(fā)熱填料，水性樹脂作為連接料，利用不同形態(tài)碳材料之間的橋接效應和協(xié)同作用，降低電熱油墨的滲流閾值并提升電加熱性能。該電熱油墨具備低功耗、低成本、低單位面積使用量的特性。研究了碳材料本身的結(jié)構(gòu)和性能、不同配合體系油墨的導電、導熱機理，優(yōu)化制備方法，形成高電熱轉(zhuǎn)化效率、適用于各種復雜場景使用的多元碳體系電熱油墨，具有較高理論和實踐意義。 獨占性 針對目前市場上的碳體系電熱油墨工作電壓高（220 V）、實際電熱轉(zhuǎn)化率低、功耗大、發(fā)熱性能難以滿足復雜多變的應用場景、難以規(guī)模化生產(chǎn)等問題。本項目擬以低成本、大規(guī)模制備、高電熱轉(zhuǎn)化效率、綠色環(huán)保為目標，構(gòu)建多元碳體系電熱油墨。利用機器學習方法揭示額定條件下油墨的電熱轉(zhuǎn)化效率與體系中碳材料的形貌結(jié)構(gòu)、碳材料與連接劑和分散劑等的配比以及制備工藝之間的關(guān)聯(lián)性；探討界面處發(fā)生的各種熱力學和動力學問題；研究多元碳材料之間的協(xié)同作用。構(gòu)建了在24 V~220 V條件下均可使用且能量內(nèi)耗低、電熱轉(zhuǎn)化效率大于90 %、油墨用量少的環(huán)保性碳系水性電熱油墨。并實現(xiàn)絲網(wǎng)、凹版一次印刷即可滿足24 V工作電壓的使用需求，提高了生產(chǎn)效率，拓寬了應用范圍和領(lǐng)域。