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建立稀散金屬錸功能材料催化氧化烯烴反應(yīng)體系，實現(xiàn)反應(yīng)選擇性大于 99% ，產(chǎn)率大于 95% ，控制反應(yīng)連續(xù)或循環(huán)可逆，并達到該類催化氧化技術(shù)的綠色工藝要求。研發(fā)了以錸離子液體既為催化劑又為溶劑的新型均相催化體系。實現(xiàn)了以多種錸離子液體為反應(yīng)媒介，環(huán)辛烯、環(huán)己烯等烯烴為底物的高效催化烯烴環(huán)氧化工藝。將原催化體系轉(zhuǎn)化為均相催化體系，降低反應(yīng)條件至常溫常壓下進行，徹底改變了原體系回收率不高，在循環(huán)反應(yīng)中選擇性、催化活性變低等缺點。控制反應(yīng)條件在常壓進行，反應(yīng)溫度為 60 ℃ -80 ℃，實現(xiàn)了反應(yīng)循環(huán) 12 次，催化效果無明顯降低，并實現(xiàn)了選擇性幾乎 100% ，無副產(chǎn)，產(chǎn)率約 98% 。

一、 項目簡介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸縮材料、磁性液體材料、硅鋼材料、電磁流變液、壓電和鐵電材料等，這些材料都具有優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景，為電工及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。在磁功能材料性能測試方面，測試了硅鋼單片及疊片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸縮特性，測試了磁性液體的磁化特性、磁粘特性和表面張力等。在磁功能材料數(shù)學(xué)建模和求解方面，從材料的應(yīng)用特性著手，以超磁致伸縮材料、磁性液體、硅鋼材料和電磁流變液為例，考慮機械效應(yīng)、溫度效應(yīng)、電場效應(yīng)、磁場效應(yīng)等因素，利用能量變分原理建立電-磁-機械耦合模型，編制材料應(yīng)用特性模型與分析軟件。在磁功能材料應(yīng)用方面，研究了超磁致伸縮力傳感器、加速度傳感器，研究了磁性液體加速度傳感器、傾斜角傳感器、微壓差傳感器等，研究了磁性液體在物體比重測試技術(shù)和減振技術(shù)中的應(yīng)用。二、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表相關(guān)論文100余篇，被三大檢索收錄70余篇。參加相關(guān)科研項目16項，其中國家自然科學(xué)基金2項，省部級項目11項，技術(shù)開發(fā)項目1項。授權(quán)發(fā)明專利2項。三、 高清成果圖片3-4張

成果與項目的背景及主要用途： 泡沫鋁材是一種新型的功能材料，一般孔隙率在 45％～98％之間，根據(jù)孔 隙特點分為開孔與閉孔兩種，各國學(xué)者早在 40 年代后期就對泡沫金屬材料有所 研究，但由于發(fā)泡工藝與孔的尺寸很難控制，一直未得到發(fā)展，直到 80 年代中 期以后才取得長足進展，開發(fā)出了一些有工業(yè)價值的生產(chǎn)工藝。目前，日本與德 國在研究、生產(chǎn)與應(yīng)用泡沫鋁材與其他金屬泡沫方面居世界領(lǐng)先地位。我國對泡 沫鋁材的研究始于 80 年代后期，并取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破 性的成就，仍處于起步階段。 目前，泡沫鋁的應(yīng)用主要有：防火和吸音板、沖擊能量吸收材料、建筑板、 半導(dǎo)體氣體擴散盤、熱交換器、電磁屏蔽物等方面。還應(yīng)用于冶金、化工、航空 航天、船舶、電子、汽車制造和建筑業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍還在不斷擴大。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本課題采取的是傳統(tǒng)的粉末冶金工藝，把鋁粉和造孔劑混合后，壓制成預(yù)制 件，在熱水中將造孔劑溶解掉，然后在真空爐中對預(yù)制件進行真空燒結(jié)，就得到 了開孔泡沫鋁。本試驗方法具有以下優(yōu)點： 1.采用的粉末冶金法可以制備復(fù)雜形狀的試樣，工藝簡單容易實現(xiàn)。 2.通過改變工藝參數(shù)可以十分容易地控制孔隙率、孔形狀及孔的大小。這一 點是其它方法難以做到的。 3.采用的造孔劑為尿素、碳酸氫銨，成本低、形狀可控且容易去除。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 1. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, J.J. Li. Processing of open cell aluminum foams with tailored porous morphology. Scripta Mater 53(2005)781-785.(JCR 工程技術(shù) 二 區(qū)，2004 年影響因子 2.112,檢索號：952BD.同時被 Ei 檢索，檢索號：05289206237) 2. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, X.W. Du, J.J Li, H.C.Man. A novel method for making open cell aluminum foams by powder sintering process. Mater lett 59(2005)3333-3336. (JCR 工程技術(shù) 三區(qū)，2004 年影響因子 1.186) 113天津大學(xué)科技成果選編 3. 姜斌，趙乃勤. 泡沫鋁的制備方法及應(yīng)用進展.金屬熱處理. 30(2005)36-40. （Ei 檢索，檢索號：05279197817） 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 泡沫鋁以其獨特的結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)異的性能，它不僅具有多孔材料所具有 的輕質(zhì)特性，還具有金屬所具有的優(yōu)良的力學(xué)性能和熱、電等物理性能，如滲透、 阻尼、能量吸收、高比表面積、電磁屏蔽等性能。目前，泡沫鋁材已經(jīng)廣泛應(yīng)用 于防火裝飾材料、沖擊能量吸收材料、熱交換器等。由粉末冶金法制備的泡沫鋁 工藝簡單，成本低廉，可以制備復(fù)雜形狀的試樣。并且通過改變工藝參數(shù)可以容 易地控制孔隙率、孔形狀及孔的大小，這一點是其它方法難以做到的。所以本方 法有推廣應(yīng)用價值。 應(yīng)用領(lǐng)域： 泡沫鋁的應(yīng)用主要有：防火和吸音板、沖擊能量吸收材料、建筑板、半導(dǎo)體 擴散器盤、熱交換器、電磁屏蔽物等方面。還可廣泛應(yīng)用于冶金、化工、航空航 天、船舶、電子、汽車制造和建筑業(yè)等領(lǐng)域。 合作方式及條件：合作開發(fā) 7、高附加值尖晶石結(jié)構(gòu)鐵酸鎳/鐵酸鎂/鐵酸鋅納米粉的制備方法 成果（項目）背景、簡介及應(yīng)用領(lǐng)域： 據(jù)市場調(diào)查公司(富士經(jīng)濟)的調(diào)查，納米技術(shù)最先實現(xiàn)商業(yè)化的就是材料領(lǐng) 域。納米材料的世界市場規(guī)模到 2015 年預(yù)計可達 15000 億美元，其中電子學(xué)領(lǐng) 域最高可達 8000 億美元；生物技術(shù)領(lǐng)域最高可達 3000 億美元。 納米材料(又稱超細微粒、超細粉末)是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區(qū)域 的一種典型系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)既不同于體塊材料，也不同于單個的原子。其特殊的結(jié) 構(gòu)層次使它具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，擁有一系列新穎的物理 和化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的應(yīng)用 價值。 尖晶石結(jié)構(gòu)的納米NiFe2O4作為一種陶瓷材料具有耐高溫，高硬度，高強度， 114天津大學(xué)科技成果選編 熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。NiFe2O4 是一種常用的軟磁材料，可用作磁頭材料、矩磁材 料和微波吸收材料，同時也是制備性能優(yōu)良的磁電轉(zhuǎn)換復(fù)合材料所選用的磁致伸 縮材料，在電子工業(yè)上具有極廣闊的應(yīng)用前景。NiFe2O4 還是好的氣敏傳感材料， 還可以作為鋰電池的負極材料。 本技術(shù)是一種新穎的納米化合物的制備方法，該法用水和熱能替代傳統(tǒng)的草 酸鹽、碳酸鹽等，與傳統(tǒng)共沉淀法制備超微粉相比，由于直接利用了萃取過程中 的物料，降低了粉末的生產(chǎn)成本，并得到了更高純度的產(chǎn)品，減少了化工原料的 消耗和廢水的排放，是制備高品質(zhì)超細金屬氧化物材料經(jīng)濟便捷的綠色化學(xué)工藝。 因此，這種結(jié)合溶劑萃取制備高級無機材料的新過程是極有發(fā)展前途的新方法。 這個過程容易將沉淀粒子的大小控制在納米范圍內(nèi)，從而克服了直接水解法難以 控制氧化物粒度的弊端。 成果（項目）技術(shù)特點（技術(shù)優(yōu)勢及主要指標(biāo)）： 本項目采用先進的新方法，合成一些售價在 500~2000 元/公斤的高附加值的 納米材料，該新技術(shù)吸收和繼承了液相法的優(yōu)點并解決了現(xiàn)有合成方法中存在的 一些不足。本技術(shù)采用低成本的原料，降低了能耗，且容易產(chǎn)業(yè)化。 該新技術(shù)為一步合成方法,吸收和繼承了液相法的優(yōu)點并解決了現(xiàn)有合成方 法中存在的如下問題： 1）解決了固相法中產(chǎn)物粒度不易控制、批次間分布不均勻，產(chǎn)品粒徑大、 形貌不規(guī)則的問題，通過改變工藝條件，可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品的形貌、粒度大小和性能。 2）本技術(shù)為一步合成法，反應(yīng)在短時間內(nèi)就能完成，且省去了濕化學(xué)法后 續(xù)工藝的高溫煅燒和球磨過程，能直接合成納米級或微米級的粉體。 3）通過使用有機萃取劑對亞鐵離子的萃取提高了產(chǎn)品的純度，通過萃取劑 的循環(huán)，降低了生產(chǎn)成本、減少了化工產(chǎn)品的消耗和排放，屬潔凈工藝。 4）容易實施對產(chǎn)品的改性。 5）原料來源廣泛、制備工藝簡單、流程短、耗能低、工藝條件容易掌握、 易于工業(yè)化生產(chǎn)。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 1) 申請了國家專利，并獲授權(quán)：尖晶石結(jié)構(gòu)鐵酸鎳納米粉的制備方法， 115天津大學(xué)科技成果選編 申請?zhí)? CN200710057617.7，授權(quán)號: CN100506749，授權(quán)日: 2009.07.01 尖晶石結(jié)構(gòu)鐵酸鎂納米粒子的合成方法， 申請?zhí)? CN200710057615.8，授權(quán)號: CN101070192B，授權(quán)日: 2010.10.13 2) 該技術(shù)在實驗室已取得決定性突破。通過與企業(yè)的合作，進一步研究開 發(fā)，可望達到或超過國際同類產(chǎn)品的水平。 3) 該產(chǎn)品已完成放大實驗，經(jīng)中試后，便可進行試生產(chǎn)和生產(chǎn)。 應(yīng)用前景分析及經(jīng)濟效益預(yù)測： 本技術(shù)采用的液相合成新方法優(yōu)勢明顯，如反應(yīng)時間短，后處理簡單等。而 且樣品為納米級，粒徑也較均勻，這對產(chǎn)品的性能有很大影響。此外，有機體系 中還可以直接用純水做反應(yīng)物，無廢堿排放，有機萃取劑也可以循環(huán)使用，屬于 綠色工藝，具有重要的實際應(yīng)用價值。 本技術(shù)的原料成本低于其它方法，設(shè)備投資小：主要設(shè)備是低壓反應(yīng)釜，反 應(yīng)在中性的介質(zhì)中和低于 150OC 的溫度下進行，因而對設(shè)備的耐腐蝕性要求不 高，與目前的固相法相比設(shè)備的投資小。 本項目按照年生產(chǎn)能力 100 噸、原料成本 5 萬元/噸、產(chǎn)品銷售價 20 萬元/ 噸計算，毛利收入 1500 萬元。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件：（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模） 1.原料，具體如下： ①鎳鹽：可以選用工業(yè)級的硫酸鎳、氯化鎳等，通過溶劑萃取提純 Ni2+。 ②少量氨水和萃取劑(循環(huán)使用)。 2.主要設(shè)備：低壓反應(yīng)釜、過濾機、干燥箱、粉碎機。 3.生產(chǎn)用房高 4 米，其它為普通房。 4.投資規(guī)模：根據(jù)投資確定，如本年產(chǎn)總量 500 噸，項目開發(fā)總投資約為 2000 萬元，利稅可達到 3000-4000 萬。 合作方式及條件：面議。

本項目圍繞我國典型工業(yè)廢水處理/城鎮(zhèn)污水提標(biāo)處理關(guān)鍵技術(shù)難題，通過基礎(chǔ)研究-材料開發(fā)-技術(shù)發(fā)明-工程應(yīng)用，設(shè)計開發(fā)了一系列經(jīng)濟、高效的新型廢水處理功能材料及其水處理集成技術(shù)，并應(yīng)用于典型工業(yè)廢水/城鎮(zhèn)污水處理工程。本項目開發(fā)的新型廢水處理功能材料及其水處理技術(shù)已成功應(yīng)用于多個城鎮(zhèn)污水提標(biāo)改造/典型工業(yè)廢水處理與回用等水處理工程，解決了相關(guān)行業(yè)廢水處理中的諸多難題，促進了相關(guān)行業(yè)的節(jié)能減排，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益，顯著提升了城鎮(zhèn)污水/工業(yè)廢水處理的技術(shù)水平，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

項目1：基于超分子化工和納米技術(shù)，將具有特定光學(xué)特性分子引入膨潤土層狀主體結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)分子尺度的均一復(fù)合，得到具有發(fā)光效率高、亮度強、壽命長、穩(wěn)定性好、色度純正的光學(xué)功能納米材料，并將其添加到高分子樹脂中獲得新型復(fù)合熒光油墨。該系列高性能材料的產(chǎn)業(yè)化在光致/電致發(fā)光。熒光傳感器等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。特別是可以作為新一代稀土替代型熒光防偽材料。防偽商標(biāo)，防偽標(biāo)簽的使用者，從事各類產(chǎn)品包裝及證件的公司和相關(guān)政府企業(yè)均可作為本項目產(chǎn)品的主要用戶。預(yù)計 2015年，本產(chǎn)品國內(nèi)年需求量將達1萬噸，國內(nèi)年消費額達6.5億元，投資回收期約4.2年。 項目2：基于插層組裝原理，將功能性聚合物在膨潤土表面及層間進行插層改性，以實現(xiàn)膨潤土相關(guān)物理化學(xué)特性（如親水親油性。熱穩(wěn)定性、力學(xué)強度等）的精細調(diào)控。將該類無機有機復(fù)合材料應(yīng)用于高附加值化工助劑領(lǐng)域，如高分子聚合物（如橡膠、塑料。滌綸等）的增韌材料、阻燃材料、熱穩(wěn)定材料、抗沖擊材料等，實現(xiàn)復(fù)合材料功能的一體化。

成功獲得了兩種具有優(yōu)良性能的新型功能材料，分別為強響應(yīng)紅外非線性光學(xué)晶體Sr6Cd2Sb6O7S10，以及高穩(wěn)定性的鋰離子導(dǎo)體Li4Cu8Ge3S12。 波長在3?20 ?m的中遠紅外可調(diào)諧激光在軍事和民用方面，如激光制導(dǎo)、紅外激光通訊、紅外遙感、紅外激光雷達、以及環(huán)境監(jiān)測等，都有非常重要的應(yīng)用。紅外非線性光學(xué)晶體材料可以通過光學(xué)參量震蕩（OPO）、倍頻（SHG）或者差頻（DFG）等非線性頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)，變頻輸出中遠紅外激光。目前實用的ZnGeP2、AgGaS2和AgGaSe2等黃銅礦結(jié)構(gòu)晶體均為國外在20世紀70年代發(fā)現(xiàn)，但它們都存在各自的問題，例如AgGaS2的熱導(dǎo)率小，激光損傷閾值較低，難以實現(xiàn)高功率激光輸出；ZnGeP2晶體中存在嚴重的雙光子吸收，難以實現(xiàn)寬頻輸出。這些問題都限制了材料的實際應(yīng)用。因此，探索高性能的新型紅外非線性光學(xué)晶體材料具有十分重要的意義。

采用萃取及氧化/萃取工藝裝置處理某石化公司催化裂化汽油，使其硫含量達歐 V 排放標(biāo)準(zhǔn)，同時提高燃油收率；優(yōu)化功能材料的合成方法，降低成本，便于工業(yè)化應(yīng)用；合成新的功能化的離子液體，提高萃取選擇性，達到深度脫硫標(biāo)準(zhǔn)；將離子液體萃取與氧化技術(shù)耦合，研究氧化/萃取脫硫技術(shù)難點，如選擇合適的氧化劑、制備高效的催化劑等；優(yōu)化離子液體的回收再利用，減少廢液的產(chǎn)生，進一步探索離子液體循環(huán)利用的新方法；完善工業(yè)化應(yīng)用所必須的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。克服傳統(tǒng)加氫脫硫體系存在的溫度高、壓力大、副產(chǎn)品多等弊端，實現(xiàn)常溫常壓油品深度脫硫，催化劑循環(huán)利用。克服傳統(tǒng)加氫脫硫體系存在的溫度高、壓力大、副產(chǎn)品多等弊端，實現(xiàn)常溫常壓油品深度脫硫等技術(shù)手段。

通過對燒結(jié)鈷鐵氧體進行熱等靜壓燒結(jié)，得到鈷鐵氧體陶瓷材料的樣品內(nèi)部孔隙大大減少，致密度大于 99％；平行方向磁致伸縮系數(shù)絕對值大于 150ppm；磁致伸縮激勵場低于 2000Oe。對鈷鐵氧體磁致伸縮材料進行熱等靜壓處理促進了其在低場高頻磁致伸縮領(lǐng)域的應(yīng)用。 通過凝膠注模、磁場取向及常壓燒結(jié)及熱處里工藝，得到的鈷鐵氧體磁致伸縮材料<100>方向取向度大于 40％，致密度大于 99％，垂直取向方向磁致伸縮系數(shù)絕對值大于 300ppm，對應(yīng)的激勵場低于 2000Oe。

綜述了人工鉀離子通道或運輸載體選擇性設(shè)計及其功能特性，特別是選擇性運輸鉀離子的功能設(shè)計，有助于進一步探究活性結(jié)構(gòu)作為“過濾器”或“門控”蛋白在離子傳輸過程中的動態(tài)過程。綜述指出人工鉀離子通道一般具有以下特征：（i)鉀離子結(jié)合的大環(huán)識別位點。配位后大環(huán)通道獲得的能量可以補償鉀離子脫水后能量損耗。即使體系中存在過量的Na+離子，大環(huán)通道也只識別K+離子。從機理上看，該識別系統(tǒng)具有協(xié)同動態(tài)效應(yīng)，K+離子的增加也協(xié)同驅(qū)使著大環(huán)通道對鉀離子的選擇性增大；（ii)能夠?qū)崿F(xiàn)分子間自組裝的氫鍵供體與受體；(iii)具有可以嵌入疏水雙層膜結(jié)構(gòu)的疏水鏈。       該綜述分析和總結(jié)了該類材料體系中跨膜傳輸鉀離子的機理與機制；總結(jié)了人工設(shè)計自組裝高選擇性鉀離子通道的特征，并對比了一系列的人工鉀離子通道單晶結(jié)構(gòu)特點及其跨膜運輸?shù)奶攸c。

通過對燒結(jié)鈷鐵氧體進行熱等靜壓燒結(jié)，得到鈷鐵氧體陶瓷材料的樣品內(nèi)部孔隙大大減少，致密度大于 99％；平行方向磁致伸縮系數(shù)絕對值大于 150ppm；磁致伸縮激勵場低于 2000Oe。對鈷鐵氧體磁致伸縮材料進行熱等靜壓處理促進了其在低場高頻磁致伸縮領(lǐng)域的應(yīng)用。通過凝膠注模、磁場取向及常壓燒結(jié)及熱處里工藝，得到的鈷鐵氧體磁致伸縮材料<100>方向取向度大于 40％，致密度大于 99％，垂直取向方向磁致伸縮系數(shù)絕對值大于 300ppm，對應(yīng)的激勵場低于 2000Oe。