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生物質內外聯合加熱方式制取生物炭技術
由生物質制成的炭具有無煙、無味、熱值高等特點，可以直接施放到土壤中或作為炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性質，延長碳在土壤中的封存時間，降低溫室效應對全球氣候變化的負面影響。此外，生物炭是一種很好的吸附劑，具有較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧活性功能團，可凈化水質，吸附土壤中一些常見的環境污染物如重金屬、農藥等。因成本較低，已廣泛使用于化工、冶金、環保、農業等領域。 目前，已有的生物炭生產系統都會至少存在下列問題之一：①產能小，難以滿足大規模生產需求，如窯式爐、釜式、螺旋推進爐等；②爐內溫度難以控制，生物炭品質難以保證，如豎流式爐等；③對原料要求高，應用范圍受到限制，如回轉窯；④能耗大，生產成本高，存在環境污染（特別是焦油難處置）。針對以上問題，東南大學將炭化過程產生的副產品（焦油和熱解氣）進行燃燒，燃燒產生的高溫煙氣采用內外聯合加熱方式為生物質炭化過程提供熱量，無焦油產生，實現連續式進出料和能量梯級利用。目前已建成日處理秸稈量7噸和24噸的成套工程，日產生物炭約2.1噸和7.5噸。工程連續穩定運行。
東南大學
2021-04-11
濕地植物生物質高性能活性炭制備技術
活性炭作為一種多孔材料，由于其具有發達的孔徑結構和豐富的表面官能 團，所以廣泛應用于國民經濟部門和人們的日常生活。活性炭不僅可用于液相 脫色，上下水凈化，氣相吸附，溶劑回收，空氣凈化；還可用于催化劑的合成， 作為貴金屬催化劑的載體。尋求新原料制備高性能的活性炭具有重要的意義。 濕地植物在冬季出現枯萎的現象，若不及時收割，會導致基質阻塞和腐爛 等問題。當前濕地植物秸稈大多通過焚燒和填埋的方式進行處理，利用率低且 污染環境。本項目技術在研究過程中發現，濕地植物秸稈具有孔結構發達、碳 含量高等特點，故采用濕地植物秸稈作為生產活性炭的原料，既能解決濕地植 物秸稈利用率低、污染環境的問題，又能降低活性炭的生產成本，廢物利用。 本技術采用新型的改性方法和活化方法：首先，采用表面改性的方法來提 升活性炭的吸附性能；其次，采用原位改性的方法，節約成本，簡化工藝，提 升活性炭性能；再次，使用新型活化劑，實現一步法直接活化生產目標活性炭， 使其具有特定孔徑結構和官能團。 本項目技術制備出的新型活性炭，比表面積高，表面官能團豐富，對重金 屬、有毒有害有機污染物具有高效的吸附性能。以植物生物質為原料制備活性 炭，過程簡單，速度快，制備成本低，產品性能優異，具有良好的實用性能。
山東大學
2021-04-13
硫磺法利用煤基瀝青制活性炭技術
上海交通大學
2021-04-13
富勒烯金屬包合物量子比特
在 雙金屬氮雜富勒烯 Gd2@C79N 的分子結構和量子比特行為這一體系中可以實現對任意疊加態的操控，并可應用于 Grover 算法中。直流磁化率測試表明，碳籠上氮原子取代引入的自由基轉移到內部釓離子之間，并與兩個釓離子發生強的鐵磁耦合（耦合常數 JGd-Rad = 350 ± 20 cm-1 ），使體系呈現出 S = 15/2 的高自旋基態。連續波電子順磁共振（ cw-EPR ）測試在 0-6000 G 磁場范圍內觀測到了 22 個躍遷，通過自旋哈密頓量的擬合可以確定 Gd2@C79N 中豐富的多能級結構。脈沖 EPR （ pulse EPR ）則可以通過自旋回波（ spin echo ）信號研究體系中的退相干行為。在 5 K 溫度下， 2-6000 G 磁場范圍內，高自旋 Gd2@C79N 仍然具有微秒量級的退相干時間， 如此長的退相干時間使得對任意自旋疊加態的操控成為可能。自旋回波章動實驗證明了體系中多樣性拉比循環（ Rabi Cycle ）的存在，拉比頻率則可由旋轉波近似的方法從 22 個躍遷推演計算，并且得到與實驗數據一致的結果，進一步驗證了 Gd2@C79N 的 22 個躍遷非常適合用于量子操作。
北京大學
2021-04-11
在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲鋰、CSPbBr3量子點鐵電性質
南方科技大學材料科學與工程系講席教授王湘麟課題組在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲鋰、CSPbBr3量子點鐵電性質研究等取得重要進展。相關論文發表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。發展高效穩定的非鉑基電催化劑對質子交換膜電池等清潔能源轉換裝置的大規模應用具有關鍵作用。王湘麟團隊基于結構明確的納米石墨烯，合成了單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑，其催化活性接近商業Pt/C，并具有高循環穩定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黃祥構建了理論計算模型并模擬電催化反應過程。在鋰電池電極材料方面，王湘麟團隊與臺灣大學高分子科學與工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)團隊合作，基于C60衍生物開發高性能的儲鋰材料，研究論文發表于ACS Nano。王湘麟團隊與吉林大學化學學院袁宏明教授合作，首次發現全無機鹵化物鈣鈦礦CsPbBr3量子點具有出色的鐵電性，研究論文發表于《美國化學會志》。
南方科技大學
2021-04-11
石墨復合架空地線及其制備方法
本發明提供了一種石墨復合架空地線及其制備方法，包括由第一復合石墨線構成的內芯、由第二復 合石墨線繞內芯外側縱向排列構成的次外層和由金屬纖維繞次外層編織獲得的最外層，次外層完全包裹 內芯，最外層完全包裹最外層；其中，第一復合石墨線由復合石墨帶捻合獲得，第二石墨線由復合石墨 帶繞金屬纖維捻合獲得，復合石墨帶包括兩層蠕蟲石墨層和敷設于兩層石墨層間的骨架纖維、碳纖維， 骨架纖維和碳纖維包覆有粘合劑層。本發明具有重量輕、低電阻、低感抗、低集膚效應的優點，
武漢大學
2021-04-14
高效竹活性炭的研制開發及應用前景
活性炭是利用富碳的原料，通過物理或化學的方法，經炭化活化制得的產品。制造活性炭的原料包括各種煤炭（約占52%）、木材（約33%）、椰子殼和各種堅果殼、果核（10%）、以及其它農林副產品（少于5%）。煤炭作為一種重要的化工原料，特別是在我國的煤炭供應嚴重不足的情況下，用煤炭生產活性炭成本較高。近年來，由於我國天然林保護工程的實施，國內木材產量銳減，擴大木質活性炭生產規模也受到限制。而另一方面，國際市場上商業活性炭的價格持續下降。隨著我國社會經濟快速發展和世界經濟一體化進程，尋找價格低廉且資源豐富的活性炭生產原料已成為我們的當務之急。竹材，是一種可再生的林業產品，它的化學組成與木材基本相同（纖維素、半纖維素和木素等），作為活性炭的生產原料有著廣闊的前景。采用竹材生產活性炭不僅能獲得經濟效益、社會效益和生態效益，又能促進竹類資源的產業化開發與提升。研究中的有關成果（例如表面化學特性與相吸附能力的關系、一步法制備高效活性炭工藝、炭化過程的兩步連續反應數學模型、和活性炭的表面官能團及其化學吸附機理的研究等）引起國內外同行的廣泛關注，紛紛來信索取論文單行本，并通過電子郵件深入討論。正是基于創造性地利用農業廢棄物轉換成高效的環保產品，2001年10月與新加坡南洋理工大學賴奕章(Lua Aik Chong)教授共享由Asian Economic Review 主辦的2001年亞洲發明大獎(Asian Innovation Award 2001)。本人愿為我國竹材資源的合理利用、高效低價活性炭的開發生產、吸附分離理論體系的完善、以及開發活性炭的應用新領域貢獻自己微薄的力量。
武漢工程大學
2021-04-11
一種利用餐廚垃圾制備生物炭的方法
本發明公開了一種利用餐廚垃圾制備生物炭的方法，將餐廚垃圾晾曬至含水率降到10%以下后粉碎的顆粒投入碳化爐內，通入氮氣加熱，以2-10℃/min升溫至200～300℃恒溫30～60min；以5～20℃/min升溫至350～500℃恒溫1～4h；然后在缺氧條件下降溫至80℃出料；粉碎后過100目篩獲得生物炭。本發明操作簡單，制備出的生物炭比表面積大，應用于農田可改良土壤的性質，提高土壤肥力，節約農業生產成本，修復受污染土壤；減少了餐廚垃圾對環境的污染，為餐廚垃圾處置提供一條新的途徑，引領餐廚垃圾產業向低碳、可持續健康發展，具有廣闊的推廣應用前景。
青島農業大學
2021-04-11
鐵炭微電解處理雙甘膦廢水技術及裝備
項目簡介 雙甘膦是農藥草甘膦的中間體，草甘膦是一種高效、低毒、光譜、安全的除草劑， 具有良好的內吸、傳導性能，是目前除草劑產量最大的品種。雙甘膦產生的廢水不僅量 大且污染負荷高，很難處理。根據本項目利用鐵炭微電解方法處理雙甘膦生產產生廢水， 不僅成本低、以廢治廢，已開發成套處理裝備，處理效果顯著，相類似的化工廢水處理 可采取類似工藝和裝備。 產品性能、指標 采用鐵炭微電解為主要工藝處理雙甘膦
江蘇大學
2021-04-14
基于THEIC的大分子成炭劑TT4
傳統的無鹵膨脹型阻燃劑 (IFR) 是由酸源聚磷酸銨 (APP) 、炭源季戊四醇 (PER) 和氣源三聚氰胺 (MA) 所組成，季戊四醇雖然具有較好的成炭性，但由于其分子量低，與材料相容性差、熱穩定性和耐水性差，在與樹脂的高溫復合加工過程以及所制備的阻燃材料在潮濕環境中使用受到很大的限制。
該成炭劑TT4與聚磷酸銨APP按TT4 : APP=1 : 2的配比，在聚合物中IFR重量配比30%時，阻燃氧指數達到35以上，同時達到UL-94 V0級別，無溶滴現象，比傳統的三嗪類成炭劑的綜合成炭效率高，可廣泛應用于聚烯烴、聚苯乙烯類樹脂 (ABS和HIPS等) 、PBT、PET、尼龍、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、彈性體等多種場合。該成炭劑具有THEIC的超支化結構，具有優異的成炭能力，可以形成致密的炭層厚度和堅韌的炭層強度，與聚磷酸銨等P-N系無鹵阻燃劑配合，具有十分理想的協同效應，賦予材料卓越的阻燃性能，是十分理想的。
目前市場上三嗪類成炭劑均采用三聚氯氰為起始反應物，涉及溶劑后處理和氯化氫尾氣處理問題，對環境有一定的污染且生產成本高。本項目以THEIC為主要原料，通過固相熔融反應，反應過程中無溶劑，產品質量穩定。
華東理工大學
2021-04-13