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泡沫炭表面原位合成Si3N4涂層材料
本發明涉及一種在泡沫炭材料表面原位合成Si3N4涂層的方法，屬于新材料技術領域。其主要特點在于利用泡沫炭多孔結構及Si3N4納米纖維復合體對自來水中顆粒及污染物的過濾和吸附功能實現軟凈水一體化功能。
中國地質大學（北京）
2021-02-01
用蘭炭末制備鋰離子電池負極材料研究
蘭炭也稱半焦碳，是由低變質煤在隔絕空氣的情況下加熱獲得的固體產品。在蘭炭生產過程中，小于3 mm的蘭炭粉末約占總質量的10%，這部分蘭炭粉(半焦)是用廉價的末煤干餾而成，成本較塊煤降低近20%。因其粒度小，不符合生產工藝要求，只能被當作低級燃料廉價處理或被棄置于河道或地頭。這不僅造成大量能源浪費，限制蘭炭的經濟效益，而且對環境造成嚴重污染。 利用蘭炭末制備新材料是有意義的事情，將其改性制備成高性能的鋰電池，不僅可以大幅提升蘭炭的經濟效益，減少廢料堆環境的污染，也將降低鋰離子電池的成本。目前研究表明：對蘭炭末進行高溫石墨化處理，性能可以達到鋰離子電池負極的性能指標。放電容量達到了300mAh/g以上。循環壽命，循環300次后，容量沒有衰減。該項目對環境保護和資源利用有較大的益處，與現有鋰電池負極材料相比，有一定的成本優勢。
西安交通大學
2021-04-11
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
項目成果/簡介:1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數十家科研機構的研究和相關產品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產品，具有廣闊的應用前景。應用范圍:南開大學在碳納米材料的制備及應用研究方面取得了一批開創性成果，該項目技術的推廣，將促進我國新材料、微電子、儲能、資源保護等領域的技術進步和發展，為我國在這一新型納米材料領域占據有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻。
南開大學
2021-04-11
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數十家科研機構的研究和相關產品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產品，具有廣闊的應用前景。
南開大學
2021-02-01
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和 復合材料等方面的應用
1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21 世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現 了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達 到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、 ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為 0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結構。
南開大學
2021-04-13
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991年發現的碳納米管（CNT）以及2004年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達70%以上，并達到了產業化規模（達200公斤/年以上）。 采用機械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質材料，電導率達0.2 S/cm、導
南開大學
2021-04-14
氧化石墨烯/酞菁納米棒復合雜化材料用于可見光催化劑還原六價鉻
六價鉻對人體具有慢性毒害，可以通過消化道、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體，主要積聚在人體內的肝、腎和內分泌腺中。六價鉻有強氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開始，逐漸發展到不可救藥。通過光催化可實現六價鉻還原為無毒害的三價鉻。現有光催化劑多數只能利用紫外光區域，催化性能較低。酞菁在可見光區域具有良好吸收效果，通過利用八甲基取代的酞菁銅納米棒與氧化石墨烯制備復合材料，可以有效提高光催化劑的光譜吸收范圍，實現太陽能的充分利用，同時加快電荷傳輸，實現在水溶液中高效還原六價鉻，在日常太陽光照下兩小時內降解97%的水中的六價鉻。
南方科技大學
2021-04-13
一種聚丙烯腈接枝石墨烯宏觀纖維的制備方法
本發明公開了一種聚丙烯腈接枝石墨烯宏觀纖維的制備方法。方法為：加入1重量份的石墨烯或氧化石墨烯，10~1000重量份的溶劑，10~1000重量份的丙烯腈單體，氮氣保護下加入0.01~10重量份的引發劑，加熱到50~95℃，反應1~60小時，經沉淀，離心，洗滌，干燥，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯。將聚丙烯腈接枝的石墨烯分散于極性有機溶劑中，制成質量濃度為1~20%的紡絲液溶膠，將紡絲液從紡絲頭毛細管中連續勻速擠出，進入凝固液，凝固后的初級纖維在拉力下收集，干燥后獲得聚丙烯腈接枝石墨烯的宏觀纖維。本發明方法簡便、工藝簡單、可規模化生產，所獲得的石墨烯纖維表現出優異的強度、韌性、模量和導電性，可作為高強度纖維應用于許多工業領域。
浙江大學
2021-04-11
一種激光熔覆石墨烯－陶瓷自潤滑涂層刀具及其制備方法
本發明屬于機械切削刀具制造技術領域，涉及了一種激光熔覆石墨烯?陶瓷自潤滑涂層刀具及其制備方法。所述自潤滑涂層刀具的基體材料為高速鋼，刀具前刀面為石墨烯?陶瓷自潤滑涂層。該自潤滑涂層通過將石墨烯添加至Ａｌ２Ｏ３或Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷混合粉末中，采用ＣＯ２激光同步送粉方式在刀具前刀面熔覆制成。該刀具具有韌性好、硬度高及自潤滑作用的特點。干切削時，利用石墨烯在陶瓷刀具表面形成連續的固體潤滑膜，從而實現刀具本身的自潤滑功能。
東南大學
2021-04-11
一種氧化石墨烯3D打印墨水及其制備方法
本發明公開一種氧化石墨烯3D打印墨水及制備方法，其制備所用的原料由氧化石墨烯、交聯劑和溶劑組成，各原料用量，按氧化石墨烯：交聯劑中的金屬陽離子：溶劑為60mg：0.03?1mmol：40ml的比例計算。制備方法即首先用溶劑分別將氧化石墨烯、交聯劑超聲分散配制成溶液，然后將所得的氧化石墨烯溶液和交聯劑溶液混合進行化學交聯反應，所得反應液離心、去除上清液，即得氧化石墨烯3D打印墨水，當圓頻率為0.9rad/s時，測得其運動粘度可達2800?20800Pa*s。使用后所得的氧化石墨烯三維氣凝膠支架，在形變量為60%時，抗壓模量為0.42MPa?0.98MPa。
上海理工大學
2021-04-10