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　此項(xiàng)目榮獲2008年中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會技術(shù)發(fā)明一等獎，并先后獲得國家杰出青年基金、國家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、863計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目支持。授權(quán)6項(xiàng)和公開4項(xiàng)發(fā)明專利已形成發(fā)明專利族。

以目前航空航天、陸海空等軍種的軍事裝備上主承載結(jié)構(gòu)的輕量化為主要研發(fā)目的，通過高性能材料組合、多尺度優(yōu)化以及智能化控制等來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化、提升軍事裝備作站效能的目的。同時研發(fā)的輕量化結(jié)構(gòu)可以用于新能源汽車、工程機(jī)械以及空間結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)汽車與機(jī)械的節(jié)能減排、橋梁與建筑的更大跨越能力等。針對上述情況，做了如下研究：研究復(fù)合材料與金屬組合的多級智能化結(jié)構(gòu)的多尺度設(shè)計(jì)方法，解決復(fù)合材料與復(fù)合材料之間以及復(fù)合材料與金屬之間高效連接技術(shù)，研發(fā)高性價比的復(fù)合材料構(gòu)件，研究適

本發(fā)明公開了一種牡蠣粉祛農(nóng)殘抗菌材料的制備方法與使用方法，其以牡蠣殼為原料通過二級階梯式升溫煅燒并輔以通風(fēng)降溫法制得熟料，熟料經(jīng)磨機(jī)粉磨至粒徑為50um以下的粉體，從而制得具有疏松多孔結(jié)構(gòu)和高化學(xué)活性的牡蠣殼粉體;其用于祛農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的使用方法簡單、安全高效、無二次污染無產(chǎn)生。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有成本低、節(jié)能綠色環(huán)保等特點(diǎn)，環(huán)保、使用安全、高效、適于各類水果和疏菜的凈洗處理，可有效祛除附著在其表面上的農(nóng)藥成分殘留，并殺滅大腸桿菌。

以咔唑?yàn)橹行模谄?，7，9號為分別進(jìn)行芳基化，制備了新型的二維、三維的螺旋槳狀芳香性兩親物， 并通過折疊芳香性平面的組裝制備了空心球。與傳統(tǒng)的基于一維芳香性分子的超分子多孔材料相比，二、三維π-共軛組裝體在水溶液中提供了疏水性碳環(huán)境，可以吸附回收水中的有機(jī)污染物。研究結(jié)果表明，制備的介孔球?qū)τ袡C(jī)污染物—乙炔雌二醇（Eo）和雙酚A（BPA）的回收率分別為92％和90％。值得注意的是，介孔球可以識別鹽的濃度。隨著鹽的加入，折疊的芳香性分子被觀察到逐漸變得平坦，誘導(dǎo)強(qiáng)的π-π相互作用，使多孔球體融化并相連一起形成實(shí)心的纖維。這種多孔向無孔材料的轉(zhuǎn)變引發(fā)被吸附的污染物從多孔結(jié)構(gòu)中自發(fā)釋放，而隨后的透析使超分子多孔結(jié)構(gòu)恢復(fù)吸附容量。

2019 年 9 月，兩個團(tuán)隊(duì)合作制備了倍率性能可與傳統(tǒng)漿料涂覆正極相比的復(fù)合正極，為克服固態(tài)電池中電極-電解質(zhì)接觸差這一瓶頸提供了新思路。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際材料學(xué)期刊《物質(zhì)》上

簡介：本發(fā)明公開了一種具有調(diào)溫調(diào)濕性能的光催化復(fù)合材料及其制備方法，屬于功能材料和建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合材料包含相變材料、光催化材料等，所述相變材料為棕櫚醇、棕櫚酸和月桂酸的混合物；所述光催化材料為Eu?Ce/TiO2。本發(fā)明光催化涂料的制備包括3個步驟：(1)棕櫚醇?棕櫚酸?月桂酸相變材料的制備，(2)Eu?Ce/TiO2光催化材料的制備，(3)具有調(diào)溫調(diào)濕性能的光催化復(fù)合材料的制備。本發(fā)明具有調(diào)溫調(diào)濕性能的光催化復(fù)合材料能在可見光源下光催化降解甲醛氣體和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，有效地提高了室內(nèi)環(huán)境舒適度及改了善室內(nèi)空氣品質(zhì)，降低了建筑能耗，符合國家綠色生態(tài)建筑材料的發(fā)展趨勢。

聚苯乙烯 (PS) 是用途廣泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸強(qiáng)度低、耐熱耐 氧性能差。通過氫化改性，鏈上苯基加氫得到的聚環(huán)己烷基乙烯(PCHE)耐熱、耐氧、拉伸強(qiáng) 度、抗吸水等性能大幅提高。所制備得到PCHE產(chǎn)品的各項(xiàng)性能均優(yōu)于PS、聚碳酸酯 (PC) 材 料，PCHE透光率高達(dá)91%，PCHE的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)也很低；PCHE耐沖擊，質(zhì)量輕 (比PC更 輕) 、強(qiáng)度高，易加工；PCHE耐腐蝕、耐溫耐濕；PCHE可以作為汽車、高鐵、光學(xué)儀器等用 高等透明樹脂，是目前應(yīng)用量大、價格高的PC材料的優(yōu)良替代材料。然而聚合物加氫體系具 有與小分子體系完全不同的特點(diǎn)，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度遠(yuǎn)高于小分子溶 液，傳統(tǒng)粉末狀催化劑存在分離困難、加氫速度慢、加氫條件苛刻等缺點(diǎn)亟待解決。本項(xiàng)目采 用專用催化劑進(jìn)行PS加氫。不僅有利于催化劑與物系的分離，有利于高粘流體的流動，強(qiáng)化 物質(zhì)傳遞。具有良好應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價值。

針對再生水中氮、磷、有害病菌難以同步去除問題，以天然沸石為載體，對其進(jìn)行鹽-熱復(fù)合改性，負(fù)載鑭氧化物，再載入無機(jī)抗菌離子，賦予沸石同步脫氮除磷抗菌功能，為再生水處理提供重要技術(shù)支撐。氨氮初始濃度為 8mg/L、總磷濃度為 1mg/L、大腸桿菌濃度為 104cfu/L，復(fù)合水處理材料投加量為 2g/L，攪拌 3h 后，其脫氮率達(dá)到 99.2％，總磷和大腸桿菌均未能檢出，吸附飽和材料可多次進(jìn)行再生利用。

該成果用于考慮材料--結(jié)構(gòu)--工藝--性能的多因素和多層次相互影響的材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化設(shè)計(jì)建模、材料、機(jī)械產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā), 以及提供復(fù)雜載荷工況下增材制造材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)與軟件系統(tǒng)。該成果在增材制造產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面具有高效和高性能及低成本優(yōu)勢。 該成果在國家”863”和多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持下取得一系列創(chuàng)新性研究成果: (1) 發(fā)明了一種基于材料破損約束的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計(jì)建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法; (2)發(fā)展了多載荷工況下多相材料結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法;(3) 研制了涉及靜、動力學(xué)要求的柔性機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù);(4) 提出了解決應(yīng)力集中和奇異問題、最大應(yīng)力波動問題、分析和計(jì)算量大問題和病態(tài)載荷工況問題等的關(guān)鍵技術(shù); (5)打通了技術(shù)工藝, 開發(fā)了長度尺寸控制和多個制造工藝要求的約束表征及模型化技術(shù);(6)發(fā)展了復(fù)雜載荷環(huán)境下結(jié)構(gòu)靜、動力學(xué)性能要求的拓?fù)鋬?yōu)化的灰度單元抑制方法和考慮邊界光滑化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型化方法；(7)在國內(nèi), 率先研發(fā)了考慮智能制造約束的功能特征空間布局和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)型的復(fù)雜集成結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和與軟件系統(tǒng);(8)率先研發(fā)了多功能化材料的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù);(9) 研制了整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)平臺和工業(yè)應(yīng)用技術(shù)。

本發(fā)明公開了一種激光 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方 法，材料是以所需耐熱模具的材料成分為基礎(chǔ)成分，添加 C 元素、脫 氧元素和抗裂紋元素的量，三者的添加量分別為 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以彌補(bǔ) 3D 打印過程 C 元素的流失，減 少3D打印過程中的氧化，并提高組織的抗裂紋性能；材料為15μm-100 μm 的規(guī)則球形。方法首先采用元素補(bǔ)償?shù)撵F化方法制備出球形金屬 粉末，然后通過分級篩分和定比例混合方法獲得所需的粉末材料。制 備的粉末純度高，粉末粒度細(xì)，球形度高，流動性好，有利于提高零 件的致密度，非常適合激光 3D 打印快速成形；解決了奧氏體耐熱鋼難 加工、難以制造復(fù)雜零件的難題，擴(kuò)大了這種難以加工的材料在熱能、 動力、高端耐熱液壓模具等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用。