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配位聚合物多孔材料在化工吸附分離領(lǐng)域的研究與應(yīng)用
丁二烯是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)過程中需要耗費大量的能量和有機溶劑對成分復雜的C4烴類混合物進行蒸餾分離。利用多孔材料進行吸附分離是一種潛在的高效分離提純方法，但分子較小、極性較大的丁二烯容易被吸附，在脫附過程中不但容易被殘留的其它C4烴類污染，而且容易受熱聚合。我們前期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以利用合理設(shè)計的超微孔親水多孔材料對C2烴類實現(xiàn)反常的極性選擇。針對丁二烯分子柔性顯著小于其它鏈狀C4烴類的特點，我們希望能進一步通過特殊的孔道形狀控制這些柔性客體分子的構(gòu)型，利用構(gòu)型變化的能量差獲得反常的吸附選擇性和最優(yōu)的C4烴類吸附分離順序。?形狀尺寸合適的離散孔洞最有利于控制柔性客體分子的構(gòu)型和并反轉(zhuǎn)吸附選擇性，而連續(xù)的孔道對客體分子的吸附擴散又是必須的。通過模擬計算,發(fā)現(xiàn)具有準離散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在兩種要求中取得平衡，實現(xiàn)了反常而且最優(yōu)的C4烴類混合物吸附分離順序。常溫常壓下將丁二烯、丁烯、異丁烯和丁烷混合物通過MAF-23填充的固定床吸附裝置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且純度很容易達到99.9%，同時可避免常規(guī)純化方法中因加熱而產(chǎn)生的丁二烯自聚問題。
中山大學
2021-04-13
高吸水性蒙脫石聚合物制備
項目介紹: 目前,我國生產(chǎn)的蒙脫石粘土礦物產(chǎn)品的五分之四用在鑄造、冶金球團、鉆井造漿、油脂脫色等應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品用途單一，結(jié)構(gòu)單一不能系列化、產(chǎn)品科技含量低、產(chǎn)品附加值低。而高吸水性蒙脫石聚合物與之不同的是:它是更高一個層面──有機、無機交叉應(yīng)用領(lǐng)域二者“結(jié)合”的產(chǎn)物, 它兼有二者的物化特性,不僅提高了產(chǎn)品的科技含量而且拓展了蒙脫石類產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。此聚合物實質(zhì)上基于蒙脫石層間K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子的交換性及層間的間距可擴張性,通過交聯(lián)劑實施有機母膠液對蒙脫石礦粉的穿插、交聯(lián)聚合,形成有機、無機互補性強的高吸水聚合物。1) 聚合物特性及性能：此聚合物有: ①高吸水,每克干聚合物(粒、粉)對自來水的吸水倍率可達55ml─300ml∕g ; ②吸水體有一定強度、不粘手; ③具有較好的持水、釋水特性, 吸水體在外力作用下只改變形態(tài)而不會放出水分,但在太陽底下涼曬會隨著空氣濕度變化放出或吸收水分; ③ 蒙脫石結(jié)構(gòu)未遭到破壞仍保持其陽離子交換特性; ④ 聚合物干燥后再吸水仍保持原吸水能力,可反復使用之等性能；2) 聚合物的用途：此材料可用作: ① 農(nóng)用節(jié)水保墑; ② 載體材料; ③干燥劑; ④油水分離材料; ⑤污泥固化材料; ⑥防滲堵漏材料; ⑦沙漠治理等材料。用途十分廣泛。
武漢工程大學
2021-04-11
炭黑與聚合物復合制備新型太陽膜
制備對可見光透過良好，而對紫外線和紅外線有優(yōu)良的阻隔作用，并且價格低廉，易于加工的建筑用或車用太陽膜是非常有應(yīng)用價值和實際意義的。現(xiàn)今市場上的太陽膜，一般是采用沉積或濺射的方法在聚合物薄膜或直接在玻璃上沉積制備的一層或多層金屬或金屬氧化物，主要利用金屬膜或金屬氧化物膜對紅外線進行吸收和反射。但由于這種方法所需設(shè)備復雜昂貴，而且填充的金屬及金屬氧化物的成本也不低廉，所以制備低成本且性能優(yōu)良的太陽膜成為一種需求。本項目采用價廉易得的炭黑作為填充物，與聚合物復合制備太陽膜。炭黑作為一種典型的吸光物質(zhì)，對紫外線和紅外線有很強的吸收特性，但炭黑易團聚，在聚合物基體中不易分散，造成薄膜不同區(qū)域可見光和紫外線及紅外線的透過率差異很大，另外炭黑粒子的分布不均，也會造成成膜性能差，薄膜韌性不能達到應(yīng)用要求。本項目首先通過對炭黑進行改性，改善其在聚合物基體中的分散，并使改性炭黑粒子的尺寸遠小于可見光的波長，粒子和基體的折射率盡量匹配，從而減小粒子填充的體積份數(shù)。炭黑經(jīng)過改性后，其填充的聚合物復合薄膜將具有較好的透明性，同時又能在一定程度保持對紫外線和紅外線的強吸收特性,使這種復合薄膜作為太陽膜使用成為一種可能。本項目詳細研究了改性炭黑在基體中的分散狀況，并對復合薄膜的光學特性進行了重點研究, 解決可見光透過率與紅外線阻隔這一對矛盾，從而制備符合太陽膜性能要求的新型復合薄膜。另外，制備復合薄膜的方法簡單，操作時無需復雜昂貴的設(shè)備，因此應(yīng)用前景廣闊。
華東理工大學
2021-04-11
高吸水性蒙脫石聚合物制備
中試階段/n我國生產(chǎn)的蒙脫石粘土礦物產(chǎn)品的五分之四用在鑄造、冶金球團、鉆井造漿、油脂脫色等應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品用途單一，結(jié)構(gòu)單一不能系列化、產(chǎn)品科技含量低、產(chǎn)品附加值低。而高吸水性蒙脫石聚合物與之不同的是:它是更高一個層面──有機、無機交叉應(yīng)用領(lǐng)域二者“結(jié)合”的產(chǎn)物, 它兼有二者的物化特性,不僅提高了產(chǎn)品的科技含量而且拓展了蒙脫石類產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。此聚合物實質(zhì)上基于蒙脫石層間K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子的交換性及層間的間距可擴張性,通過交聯(lián)劑實施有機母膠液對蒙脫石礦粉的穿插、交聯(lián)聚合,形成有機、無機互補性強的高吸水聚合物。(1) 聚合物特性及性能：此聚合物有: ①高吸水,每克干聚合物(粒、粉)對自來水的吸水倍率可達55ml─300ml∕g ; ②吸水體有一定強度、不粘手; ③具有較好的持水、釋水特性, 吸水體在外力作用下只改變形態(tài)而不會放出水分,但在太陽底下涼曬會隨著空氣濕度變化放出或吸收水分; ③ 蒙脫石結(jié)構(gòu)未遭到破壞仍保持其陽離子交換特性; ④ 聚合物干燥后再吸水仍保持原吸水能力,可反復使用之等性能；(2) 聚合物的用途：此材料可用作: ① 農(nóng)用節(jié)水保墑; ② 載體材料; ③干燥劑; ④油水分離材料; ⑤污泥固化材料; ⑥防滲堵漏材料; ⑦沙漠治理等材料。用途十分廣泛。
武漢工程大學
2021-04-11
基于地質(zhì)聚合物的環(huán)保型無機涂料
已有樣品/n地質(zhì)聚合物是指通過地球化學作用或人工模仿地質(zhì)合成作用而形成的一種硅鋁酸鹽類的土壤聚合物，由硅氧四面體與鋁氧四面體聚合而成的具有非晶態(tài)或準晶態(tài)特征的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠材料。地質(zhì)聚合物是一種早強、快硬的無機材料，具有高強度、耐高溫、耐腐蝕、易施工等諸多優(yōu)點。地聚物的界面結(jié)合能力強，形成的膜結(jié)構(gòu)緊密，將地聚物引入涂料中制備地聚物基無機涂料，其涂膜具有地聚物的諸多優(yōu)點。市場預期：地聚物無機涂料原料廣泛、成本低廉、制備工藝簡單、生產(chǎn)過程中不放出任何有毒氣體，不會對環(huán)境造成任何污染，因而在建筑、水泥
中國科學院大學
2021-01-12
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大容量固態(tài)聚合物鋰離子電池技術(shù)
大容量技術(shù)：采用疊片工藝、固態(tài)技術(shù)，目前可批量生產(chǎn)全球最大的 1500 安時單片電芯。
高比能量技術(shù)：能量最高達 370Wh/kg， 在實用鋰離子電池當中，最球最高，提前達國家 2025 年的能量目標。
超低溫放電技術(shù)：最低放電溫度達－70℃，充電溫度達－ 40℃，低溫倍率放電在－40℃能 8C 放電，全球領(lǐng)先。
超高倍率技術(shù)：電池倍率達 180C 后仍能放出 80%的電量， 全球領(lǐng)先 。
中國科學技術(shù)大學
2021-04-14
紫杉醇-聚合物載藥膠束制備工藝
作為一種重要的天然抗癌藥物，紫杉醇具備抑制腫瘤細胞的分化、新血管的形成及腫瘤轉(zhuǎn)移等藥效，已對多種癌癥具有十分明顯的治療作用。然而，受傳統(tǒng)紫杉醇制劑的無靶向功能的影響，病人使用后往往會引發(fā)很強的毒副作用。為了發(fā)揮這一藥物的治療效果并降低其毒副作用，開發(fā)研制出具有靶向功能的新型給藥系統(tǒng)是當前藥劑領(lǐng)域的一熱點課題。與之相隨，藥物制劑也逐步向高效、速效、長效、服用劑量小、毒副作用小的方向發(fā)展。其中，這類新型給藥系統(tǒng)的研制開發(fā)進入了納米體系的階段。近年來，具有兩親性的聚合物膠束尤為受到人們的關(guān)注。聚合物膠束作
蘭州大學
2021-04-14
聚合物先進制造與系統(tǒng)集成技術(shù)
聚合物微納器件具有良好的力學和光學性能，制造過程具有明顯的成本和工藝優(yōu)勢，是微納技術(shù)領(lǐng)域的重要分支。成果完成了跨尺度功能結(jié)構(gòu)與器件的設(shè)計制造，提出了聚合物微納流控芯片、光學透鏡陣列、仿生表面等典型聚合物的功能結(jié)構(gòu)與器件一體化設(shè)計制造的理論和方法。以應(yīng)用為導向，開發(fā)了注塑成型-模內(nèi)鍵合集成制造、聚合微零件超聲塑化、微納米結(jié)構(gòu)模芯離子沉積電鑄等新原理和新方法，研制了聚合物功能結(jié)構(gòu)零件批量化微納制造的裝備原理樣機。
針對熱塑性復合材料復雜構(gòu)件成型制造所面臨的多工序、高附加能耗等問題，提出了利用熱壓-注塑復合成形工藝實現(xiàn)構(gòu)件的整體化成形與制造。成果集設(shè)備、工藝、材料配方于一體，可兼顧構(gòu)件的結(jié)構(gòu)力學性能和復雜幾何特征，為車用輕量化結(jié)構(gòu)件的高效制造提供了新的解決方案。
跨尺度功能結(jié)構(gòu)與器件設(shè)計制造
規(guī)模化微納制造方法與裝備
熱塑性復合材料復雜構(gòu)件規(guī)模化制造方法與裝備
中南大學
2023-08-22
基于紅外線輻照的石墨烯/聚合物復合材料的制備方法
本發(fā)明公開了一種基于紅外線輻照的石墨烯/聚合物復合材料的制備方法，包括以下步驟：1）將氧化石墨溶液與聚合物溶液或者聚合物乳液混合，得到混合液，澆注或者紡絲，干燥至總?cè)軇┑闹亓堪俜趾啃∮诘扔?0%，得到復合產(chǎn)物；2）在紅外線加熱燈輻照下將復合產(chǎn)物中的溶劑除去并進行氧化石墨的還原反應(yīng)，得到石墨烯/聚合物復合材料。本發(fā)明制備方法中，利用紅外線加熱燈輻照下制備石墨烯/聚合物復合材料，工藝非常簡便、生產(chǎn)成本很低，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，聚合物可選擇不同的種類，可以制備不同的石墨烯/聚合物復合材料，可以滿足不同的生產(chǎn)和使用要求，在導電高分子復合材料以及薄膜、纖維等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
浙江大學
2021-04-11
牽伸分散納米粒子技術(shù)及其在聚合物復合材料中的應(yīng)用
本技術(shù)成果涉及納米材料及其在聚合物中應(yīng)用 的關(guān)鍵技術(shù)研究，屬于新材料高新技術(shù)領(lǐng)域。針對 納米粒子難以在聚合物中均勻分散的難題，將材料 結(jié)構(gòu)設(shè)計和熔融共混工藝相結(jié)合，創(chuàng)新性地提出運 用加工手段誘導納米粒子在塑料成型加工時分散的 技術(shù)。采用納米粒子接枝改性、雙重界面調(diào)控、預 牽伸等，通過改變加工條件和加工手段達到強制分 隔納米粒子團聚體、實現(xiàn)納米分散結(jié)構(gòu)的目的。制備具有顯著增強增韌效果的納米無機粒子填充聚合物復 合材料，實現(xiàn)通用塑料工程化。本成果的技術(shù)特點：1.技術(shù)創(chuàng)新程度高，本技術(shù)在保持傳統(tǒng)的塑料加工方 法的基礎(chǔ)上，通過合理控制加工條件和加工手段，另辟蹊徑解決納米分散難題，其成果在納米復合材料領(lǐng) 域?qū)賴H首創(chuàng)；2.科學思想新穎；3.材料性能優(yōu)異；4.工藝簡單、技術(shù)實用。
中山大學
2021-04-10