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一種面向多種微觀結構的材料結構一體化構建方法
本發明屬于結構優化技術領域，公開了一種面向多種微觀結構 的材料結構一體化構建方法，針對傳統變密度法得到的連續變化的材 料分布以及單元密度，基于后處理機制對材料區域進行劃分與單元密 度分組，實現對宏觀結構內具有不同材料屬性的區域進行定義與劃分， 實現對宏觀結構內的多種微觀結構進行定義;其次基于參數化水平集 拓撲優化方法與均勻化理論建立材料結構一體化設計模型，即針對定 義的多種微觀結構與宏觀結構進行一體化設計，實現宏觀結構與多種 微觀結構并行化設計，在給定約束條件下，實現整體結構的性能達到 最優。
華中科技大學
2021-04-14
一種基于化學和物理交聯的雙網絡纖維素凝膠系材料
本發明公開了一種基于化學和物理交聯的雙網絡纖維素凝膠系材料，該材料包括水凝膠、氣凝膠和 生物塑料。在纖維素溶液中加入定量的交聯劑并攪拌后先形成部分化學交聯的纖維素凝膠，然后將該凝 膠置于纖維素的非溶劑中進行物理交聯，經過水洗后得到雙網絡纖維素水凝膠。由雙網絡纖維素水凝膠 干燥制備雙網絡纖維素氣凝膠;將雙網絡纖維素氣凝膠在 150?oC 以上熱處理后得到碳氣凝膠;將雙網 絡纖維素水凝膠或氣凝膠熱壓制備雙網絡纖維素生物塑料。本發明制備的雙網絡纖維素材料具有優良的 力學性能、高的比表面
武漢大學
2021-04-14
一維納米復合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法
本發明提供了一種一維納米復合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法。本發明將氯化鋅溶液、氯化錫溶液混合后與氫氧化鈉溶液進行水熱反應，通過加入無水乙醇、表面活性劑和控制反應條件而制備一維納米氧化鋅氧化錫復合材料。該制備方法與現有的一維納米金屬氧化物材料的制備方法相比，具有成本低，操作簡單，低能耗等優點。制備的納米復合材料對甲烷、一氧化碳、二氧化氮等氣體具有氣體敏感度，是一種良好的氣敏材料。
安徽建筑大學
2021-01-12
氧化石墨烯敏化半導體氣敏材料及其特異性檢測
氧化石墨烯具有獨特的二維結構、豐富的表面官能團及 P 型半導體性質。通 過氧化石墨烯與 ZnO 納米片及 SnO2 納米纖維進行復合，大幅度提升了其對丙酮、 甲醛等特異性氣體檢測。其敏感性能的提升歸因于氧化石墨烯和半導體材料二者 的協同效應。相關研究解決了現有技術中的半導體氣體傳感器檢測限和選擇性較 低的問題。
上海理工大學
2021-01-12
一種改性花生殼生物炭/聚合氯化鋁污泥復合吸附材料
成果簡介： 該吸附材料以有機農業固廢花生殼和給水廠污泥作為原料，制備出兼具高效吸附水中有機污染物和磷的新型復合吸附材料，既有改性生物炭的吸附作用，又具有聚合氯化鋁污泥的除磷能力，特別是對含染料廢水及污水深度除磷有良好的去除效果，原料來源廣泛，制備成本低廉，達到以廢治廢的目的，高效、環保、低成本，開拓了花生殼和給水污泥資源化利用的新途徑。
南京工業大學
2021-01-12
鉬硫化物/碳納米復合材料電催化析氫催化劑項目
氫能源是高效的綠色能源，如何低廉高效的大規模生產是制約其應用的一個關鍵因素。近年來，電解水制氫受到學術界廣泛關注，尋找廉價高效的非鉑電催化劑成為時下研究熱點。本項目分別采用輻射法及水熱法制備了鉬硫化物/碳納米復合材料, 其催化析氫性能優于商用Pt/C（20%Pt）催化劑，而且具有良好的催化穩定性, 適合大規模制備。應用范圍 本項目實現了低成本電催化析氫催化劑鉬硫化物/碳納米復合材料的制備，可取代貴金屬Pt/C催化劑，應用于電催化析氫領域。研究成果可直接用于電解水制氫、氫燃料電池及相關電動設備。
北京大學
2021-04-13
一種具有非對稱結構的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法
本發明公開了一種具有非對稱結構的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法，步驟包括：將殼聚糖分散于醋酸水溶液中，待完全溶解后，加入無水甲醇和乙酸酐反應，之后離心去除沉淀物；在攪拌條件下滴入堿性凝固液，過濾得到殼聚糖微凝膠；將上述微凝膠加入丙三醇水溶液中，注入模具，靜置瀝干水分，一部分凍干得到殼聚糖基多孔海綿材料，另一部分烘干得到殼聚糖基致密膜材料；將兩者用生物膠粘合，得到具有非對稱結構的殼聚糖基仿生膜材料。本發明制備工藝簡單，制備的殼聚糖基膜材料兼具多孔海綿結構和致密膜結構，遇水不卷曲，具有骨誘導再生性能良好、降解可控等優點，可作為引導骨組織再生膜材料廣泛應用于種植牙、骨關節炎、骨缺損等領域的治療。
浙江大學
2021-04-13
金屬催化亞胺與一氧化碳共聚法合成多肽類材料
一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料 的新的、簡捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價的亞胺和一氧化碳 為單體，在金屬催化下發生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多 肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的 步驟，使得多肽的合成和傳統的方法(如開環聚合反應法)相比，被大 大地簡化。所得到的多肽類材料，在生物醫學材料和制藥等領域具有 重要用途。 該方法是在高壓釜中，以 1，4-二氧六環為溶劑，在 800psi 壓力 的 CO、50℃油浴以及在催化劑作用下，亞胺與 CO 共聚得到產物多 肽。采用一種簡單的金屬鈷化合物作催化劑，能有效地催化亞胺和一 氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽類聚合物。方法 簡捷。 已取得的知識產權： 本項目得到國家自然科學基金資助，是一項具有原始創新性的科 研 成 果 ， 已 申 請 2 項 中 國 專 利 （ 申 請 號 200610129890.1 ， 200710195204.5）和國際專利（申請號 PCT/CN2007/003465），還將對后續發現及時申請專利保護，因此將擁有該技術的全部知識產權。成 果發表在化學刊物 Angew.Chem.，已受到學術界和一些國外公司的關 注。 應用前景分析及效益預測： 應用行業：生物醫學材料、制藥、功能材料。該項目所提供的新 型多肽類化合物，已經能夠為生物醫學工程領域提供一類新的重要的 可供選擇的材料。從長遠來看，開發出多個新的有效的催化劑體系， 實現更多類亞胺與一氧化碳的共聚，最終使該方法成為一種廣泛有效 的多肽的合成方法，將具有重大的社會和經濟效益。 應用領域及能為產業解決的關鍵技術： 作為新的生物醫學材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替現 有材料用于人工血管等方面。此外，還可被用作藥物的糖衣以及具有 藥物緩釋等功能。如能實現一般肽類的合成，其低廉的成本將有潛力 替代用任何其它合成方法得到的該類產品。不用氨基酸為原料，而是 以廉價的亞胺和一氧化碳為單體，從而使合成多肽的成本大大降低、 方法大大簡化。 技術產業化條件： 投資規模約 500 萬元（不含基建投入）。
南開大學
2021-04-13
頜骨修復材料研發團隊揭示納米表面性能對骨免疫的調控機制
納米表面結構引導骨再生是當前骨替代修復材料領域一個新的研究方向及研究熱點。目前的研究主要集中在納米表面結構對成骨細胞系成骨分化的調控機制，而對成骨微環境中免疫細胞的調控作用研究甚少。本研究系統比較了巨噬細胞對不同納米顆粒大小（16，38，68 nm）和不同表面化學成分（富含胺基的丙烯胺及富含羧基的丙烯酸）的納米表面結構生物材料的免疫應答差異，發現納米表面結構可以改變巨噬細胞的形態，將胞外的理化信號轉入胞內，激活自噬反應，從而調控免疫微環境，影響間充質干細胞的成骨分化。 該研究從骨形成免疫微環境的角度提出了“納米表面引導成骨”的新機制，提示通過精準控制生物材料的納米表面結構，可靶向調控免疫細胞，營造有利于骨形成的免疫微環境，最終實現納米成骨，為納米骨生物材料的研發提供了新的策略。
中山大學
2021-04-13
一種利用壓力來調控貴金屬納米材料晶相含量的新策略
自然界中，貴金屬金（Au）的塊體只能以其熱力學穩定結構面心立方(fcc)相存在。只有在納米尺度，利用濕法化學合成方法，人們才能獲得具有獨特光學性質的，密排六方hcp-4H結構的Au納米材料。雖然通過配體交換或外延生長貴金屬的方式，可以在溶液中誘導4H相的Au變為fcc結構，獲得更多的結構信息。但是，具體的結構性質和相轉變過程仍然無法確定。本工作利用金剛石對頂砧（DAC）技術對4H相的Au納米材料進行研究，探索其結構和相變過程，達到高壓貴金屬相工程的目的。? 高壓X射線衍射表明，壓力在1.2 – 26.1 GPa之間，Au的4H結構逐漸轉變為fcc相。同時，該過程的不可逆性使得貴金屬高壓相工程成為了可能。即通過控制最高壓力，獲得不同4H/fcc相含量的Au納米材料。同時，相比純4H相的Au納米帶，具有4H與fcc相交替多相結構的4H/fcc Au納米棒更容易發生高壓相變。這主要是由于4H/fcc多相Au納米棒中大量相邊界提供的相變成核位點，可以促進4H-fcc的相變過程。此外，課題組通過高分辨透射電子顯微技術和密度泛函理論（DFT）計算的結合，首次觀測到了原子尺度的Au相變路徑。發現Au由4H-fcc的相變機理為（-112）4H晶面的整平，并伴隨著密堆積方向的改變。這與以往觀測到的金屬高壓hcp-fcc相的相變機制完全不同。該工作不僅對Au納米結構的穩定性和相變提出了新的見解，而且提供了一種利用壓力來調控貴金屬納米材料晶相含量的新策略，該策略可用于研究基于晶相的催化、表面增強拉曼散射、波導、光熱療法、傳感、清潔能源等領域中。
南方科技大學
2021-04-13