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將石墨烯進行二維或三維組裝，制備透明可導(dǎo)電薄膜、復(fù)合導(dǎo)熱膜及吸附材料技術(shù)。

石墨烯基多種納米復(fù)合材料的制備及用于光催化技術(shù)。

近年來，隨著綠色經(jīng)濟概念的提出和人們環(huán)保意識的增強，生物基材料的研究和應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。張勝文團隊以纖維素為基體，成功制備了纖維素/CeO2 復(fù)合材料，并通過簡單熱壓貼合的方法制備了 PMMA/纖維素/CeO2 復(fù)合材料。其中，CeO2 納米粒子以 20nm 的尺寸較均勻的分布在纖維素基體中，且復(fù)合材料在 550nm 處的可見光透過率達 75%，在 330nm 處紫外光阻隔率高達 99%，在戶外紫外線的防護領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵技術(shù) 1、通過堿脲體系制備了再生纖維素膜； 2、通過一步酸解法制備了羧基化納米纖維素； 3、通過原位合成的方法制備了纖維素/CeO2 復(fù)合材料。 獲得成果 1、發(fā)表學(xué)術(shù)論文一篇 2、申請專利一項

本發(fā)明公開了一種富氧燃燒系統(tǒng)，包括燃燒凈化裝置和循環(huán)煙氣冷卻裝置，燃燒凈化裝置包括鍋爐本體、空氣預(yù)熱器、電除塵系統(tǒng)、引風(fēng)機、第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥、脫硫系統(tǒng)和煙囪；循環(huán)煙氣冷卻裝置包括第四調(diào)節(jié)閥、一級換熱器、羅茨風(fēng)機、二級換熱器和第五調(diào)節(jié)閥，第五調(diào)節(jié)閥通過出口管道與冷卻風(fēng)母管連接，冷卻風(fēng)母管與所述看火探頭連接，冷卻風(fēng)母管通過冷卻風(fēng)支管與所述火檢探頭連接；冷卻風(fēng)母管通過冷卻風(fēng)管道連接有冷卻風(fēng)機。本發(fā)明可滿足火焰檢測、火焰電視的冷卻風(fēng)要求，在保證相關(guān)設(shè)備的安全運行的前提下，能在富氧燃燒工況下維持煙氣中 CO2 濃度，利于后續(xù)的捕獲、封存與利用。

鉛富氧閃速熔煉新技術(shù)及裝置，攻克了低品位鉛礦、鉛二次 資源、卡林金礦和復(fù)雜含金物料等的經(jīng)濟利用關(guān)鍵技術(shù)與裝備難題及工程實踐 問題，形成了經(jīng)濟、高效、清潔、短流程直接煉鉛新工藝，并建成了年產(chǎn) 10 萬噸粗鉛規(guī)模的示范工程。鉛總回收率 98.5%、硫利用率大于 98%，伴生金銀回收率 99.5%、銅回收率 85%、鋅回收率大于 90%。主要創(chuàng)新點為：①發(fā)明了鉛富氧閃速熔煉新技術(shù)，改變了鉛的生成途徑，增強了工藝對 物料的適應(yīng)性，入爐料含鉛由底吹熔煉的 48%降至 25%甚至更低，實現(xiàn)了低品 位鉛礦、鉛二次資源的經(jīng)濟利用，解決了鉛冶煉過程能耗高、污染重等問題； ②發(fā)明研制了鉛富氧閃速熔煉成套裝備，優(yōu)化了反應(yīng)塔的溫度場、氧勢場、顆 粒場以及熔池的氣流場，生產(chǎn)操作更加穩(wěn)定；③創(chuàng)新了鉛富氧閃速熔煉的成套 操作技術(shù)，形成了清潔、高效、短流程、伴生金屬回收率高的直接煉鉛新工藝； ④發(fā)明了難處理卡林金礦和硫化金精礦混合熔煉的金高效捕集新技術(shù)，實現(xiàn)了 伴生金、銀、鉛、鋅、硫的同步高效回收。相關(guān)研究成果以 20 余篇論文形式在 國際會議及學(xué)術(shù)期刊上宣講和發(fā)表，被收入邱定蕃院士主編的《有色冶金與環(huán) 境保護》專著中。

聚合物基復(fù)合材料表面金屬化常用的方法有真空蒸鍍金屬法、真空離子鍍金屬法、電鍍法、化學(xué)鍍法、電鑄法、表面直接噴涂金屬法等。這些方法各有其優(yōu)缺點：如真空蒸鍍和真空離子鍍的鍍層厚度均勻，但所需設(shè)備昂貴且制件尺寸受設(shè)備大小限制，涂層較薄且制備成本較高。電鍍法工序復(fù)雜，鍍層附著力相對較低；化學(xué)鍍是大多數(shù)電鍍工藝中都必須涉及到的，通常作為塑料制品電鍍的前處理工藝，其優(yōu)點是鍍層致密、孔隙率低、適用的基體材料范圍廣，可在金屬、無機非金屬及有機物上沉積鍍層；缺點是鍍液壽命短、穩(wěn)定性差，鍍覆速度慢、不易制備厚涂層，存在環(huán)境污染。電鑄法可制取高光潔度、高導(dǎo)電性、高精度、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件，但每做一個制件就需一個模具，模具成本高、生產(chǎn)周期長。熱噴涂法是把金屬顆粒加熱到熔融狀態(tài)后沉積到基板或工件表面形成涂層；但聚合物基板材料的熔點很低，熱噴涂時熔融金屬顆粒和高溫焰流將對聚合物基板材料表面產(chǎn)生嚴重的破壞；而且由于熱噴涂的加熱溫度較高，所制備的金屬涂層由于氧化和孔隙的產(chǎn)生很難滿足使用要求。 冷噴涂技術(shù)不需要或者只需要很少量的熱量輸入，加熱溫度低、顆粒飛行速度高，這就有效防止了熱噴涂時的熱影響，減少了基體表面三維畸變，涂層中氧化、相變的發(fā)生，涂層殘余熱應(yīng)力小，可制備厚涂層；另外，與熱噴涂一個相同的技術(shù)優(yōu)勢是通過機械手挾持噴槍或者把基體工件放在數(shù)控工作臺上，能夠?qū)崿F(xiàn)對一些復(fù)雜表面、較大工件的噴涂，加工靈活，適應(yīng)性強。目前可制備純Al涂層和Al-Cu等多層結(jié)構(gòu)。 已申請專利：“一種聚合物基復(fù)合材料表面金屬化涂層的制備方法及裝置”，中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01010588064.X.，專利申請時間：2010.12.14，專利公開日：2011.05.18

針對車載氫能源的難題，開展納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合材料儲氫研究，特別開展了 Mg 納米線的儲氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質(zhì)儲氫材料之一，但其緩慢的吸放氫動力學(xué)和相對高的操作溫度，限制了它的發(fā)展。為了改善鎂基材料的儲氫性能，通過氣相傳輸?shù)姆椒ㄖ苽淞瞬煌蚊驳?Mg 納米線。結(jié)果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制 Mg 納米 10線的長度和直徑。測試結(jié)果顯示，Mg 納米線降低了脫附能壘，改善了熱力學(xué)和動力學(xué)性能。實驗結(jié)果顯示，直徑為 30-50nm 的 Mg 納米線具有良好的可逆儲放氫性能。 研究成果發(fā)表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授權(quán)發(fā)明專利 2 項。

本發(fā)明公開了一種具有良好吸波性能的納米晶稀土鐵基吸波材料及其制備方法，該材料的特征在于 將配比為重量百分比為2％～70％稀土元素與5％～98％的鐵以及少量摻雜元素熔煉成稀土-鐵基合金，再在 0-700℃的溫度范圍內(nèi)與氫氣反應(yīng)(氫爆方法)破碎成細小粉末或球磨成細小粉末，然后在100℃-1000℃ 溫度范圍內(nèi)與氫氣反應(yīng)生成主相為稀土氫化物(RHx)和α-Fe的復(fù)合材料，最后將上述復(fù)合材料在低溫 氧化或氮化或氮化加氧化，制備出稀土氧化物或氮化物/α-Fe為主的復(fù)合材料。這種材料具有吸波性能好， 屏蔽波段寬，耐腐蝕，抗氧化以及價格低廉的特點，可用于建筑電磁屏蔽、信息及通訊技術(shù)保密、軍事隱 身技術(shù)等領(lǐng)域。

鈦及鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數(shù)小等多種優(yōu)點，特別是其比強度，在已有的材料中幾乎是最高的，因此，鈦主要應(yīng)用在航空領(lǐng)域中以降低飛行器重量。隨著科技的發(fā)展，原來的鈦合金在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代航空、航天的需求。鈦基復(fù)合材料既保持了鈦的優(yōu)良性質(zhì)又具有比鈦更高的比強度和比模量，可望成為航空航天與其它高技術(shù)領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其中，原位自生復(fù)合材料，增強相是通過外加的化學(xué)元素之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的。與傳統(tǒng)的外加法制得的復(fù)合材料相比，原位自生鈦基復(fù)合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)點：制備工藝簡單，可以用鈦合金傳統(tǒng)的冶煉和加工的設(shè)備制備大尺寸的鈦基復(fù)合材料，因此易于工業(yè)化生產(chǎn)；增強體和基體在熱力學(xué)上穩(wěn)定，因此在高溫工作時，性能不易退化；避免了外加法帶來的界面污染等問題；原位生成的增強相在基體中分布均勻，表現(xiàn)出優(yōu)良的機械性能。而TiC和TiB共同的特點是：熔點高，比強度、比剛度高和化學(xué)穩(wěn)定性好；物理和機械性能優(yōu)良；與鈦基體之間的熱膨脹系數(shù)差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強體，通過本研究開發(fā)的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復(fù)合材料，具有優(yōu)良的機械性能。 主要性能指標1.室溫抗拉強度大于1300MPa；2.室溫拉伸延伸率大于6.0%；3.600℃抗拉強度大于850MPa；4.600℃拉伸延伸率大于8.0%。

太陽能作為一種潔凈和相對易于獲取的能源在未來的動力產(chǎn)品中將占有越來越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問題。相對于第一代和第二代太陽能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國科學(xué)家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對入射光波有很大的吸收，且對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導(dǎo)意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對波長為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學(xué)電勢效率以及填充因子計算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率可望達到50%-60%。 針對國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展在太陽能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過探測光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負電導(dǎo)等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅實基礎(chǔ)。