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1、主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域 透明電極在太陽能電池、有機發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但ITO存在脆性大，無法彎曲，近年來隨著光電器件對透明電極需求的增加，銦的價格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實際中由于大面積石墨烯總會存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。 2、特色與先進性技術(shù)指標(biāo) 特色：利用低成本、無污染的溶膠在透明基底形成網(wǎng)狀模板，利用模板制作金屬網(wǎng)格；通過轉(zhuǎn)移石墨烯在金屬網(wǎng)格上制作一種石墨烯/金屬網(wǎng)格復(fù)合電極。其復(fù)合電極表現(xiàn)出優(yōu)異的光電特性。通過結(jié)合單層石墨烯的高透光性和金屬網(wǎng)格的導(dǎo)電性，有效地彌補了化學(xué)氣相沉積法（CVD）-石墨烯多晶結(jié)構(gòu)的缺陷和金屬網(wǎng)格不利于制作依賴垂直電流傳輸器件的的缺點，從而提高透明復(fù)合電極的光電特性。 圖1 制備的石墨烯及拉曼圖，可以看到非常清楚的2D峰，右圖為金屬網(wǎng)孔的顯微圖。 3.技術(shù)指標(biāo) 復(fù)合電極：面電阻為 21.2 、透光率為92%（在550nm波長測得），下圖表明其寬帶的透射光譜特性。 圖2 復(fù)合電極的透過率 將復(fù)合電極制作在PET基底上，使其可以表現(xiàn)出優(yōu)異的機械柔軟性。在將透明電極從正向到反向彎曲，其彎曲角度從-150o達到150o時，其電導(dǎo)率也只下降3.4%，反復(fù)彎折100次，電導(dǎo)率幾乎沒有什么變化。 4、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵性問題 高性能的透明電極在許多光電器件是必不可少的，例如觸摸屏、光伏電池、有機發(fā)光二極管等。目前商業(yè)上，由于氧化銦錫（ITO）薄膜的高光學(xué)透過率、低面電阻和成熟的制造工藝，在作為透明電極方面已廣泛地應(yīng)用在各種光電器件中。但銦是稀有金屬，在地殼中的分布量比較小且分散，主要以微量存在于錫石和閃鋅礦中，且隨著液晶顯示器和觸摸屏等產(chǎn)品的普及，因此銦的價格在急劇上漲。此外，氧化銦錫透明電極缺乏柔韌性，不易彎曲，化學(xué)穩(wěn)定性差，不適合應(yīng)用于柔性透明電極。 傳統(tǒng)上制備金屬網(wǎng)采用光刻法及蝕刻工藝。但是，通過采用光刻法制備的金屬網(wǎng)格不僅成本較大、工藝復(fù)雜、效率低，而且在制備的工藝條件、設(shè)備要求也較高。 本實驗采用了低成本高效率的方法制備金屬網(wǎng)格，再通過CVD法生長大面積石墨烯并轉(zhuǎn)移在金屬網(wǎng)格上。實驗過程中工藝簡單、成本低、效率高，并可制備大面積-高質(zhì)量的透明電極。

項目成果/簡介:該項目的核心技術(shù)來源于中國海洋大學(xué)和北京格瑞智博生態(tài)科技研究院合作研究的國家發(fā)明授權(quán)專利，是原創(chuàng)性創(chuàng)新性技術(shù)，技術(shù)壁壘非常高，難復(fù)制，擁有我國獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，達到國際先進水平，它的問世必將推動我國食品保鮮膜的高速發(fā)展。我國塑料保鮮膜市場25000噸左右。該項目生產(chǎn)的海藻食品保鮮是原創(chuàng)性技術(shù)產(chǎn)品，可逐步有效替代塑料保鮮膜產(chǎn)品，市場容量達到108億元，市場接受度高，比較容易推廣，因此具有廣闊的市場優(yōu)勢。項目階段:完成實驗室階段效益分析:我國塑料保鮮膜市場25000噸左右。該項目生產(chǎn)的海藻食品保鮮是原創(chuàng)性技術(shù)產(chǎn)品，可逐步有效替代塑料保鮮膜產(chǎn)品，市場容量達到108億元，市場接受度高，比較容易推廣，因此具有廣闊的市場優(yōu)勢。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識產(chǎn)權(quán)編號:ZL201410539503.6技術(shù)成熟度:已有樣品技術(shù)先進程度:達到國際領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

目前國內(nèi)發(fā)電廠主要是燃煤發(fā)電，煤炭的燃燒使發(fā)電廠廢氣中含有大量的二氧化碳（CO2），占工業(yè)CO2 總排放量的30%左右，造成了嚴(yán)重的大氣污染和溫室效應(yīng)。燃煤電廠中二氧化碳的處理已成為目前急需解決的問題，因此燃煤電廠廢氣中二氧化碳的捕集成為目前的研究熱點之一。燃煤電廠尾氣脫CO2 理論上有吸收分離法、吸附法、膜分離法、膜基吸收法和低溫蒸餾法等。國際能源署在上世紀(jì)90 年代對上述幾種脫CO2 法的調(diào)查研究表明,對煙道氣脫CO2 較有前途的是“膜基氣體吸收法”。膜吸收技術(shù)是膜技術(shù)與氣體吸收技術(shù)相結(jié)合的膜過程,通常使用疏水微孔中空纖維膜將氣體與吸收液隔開。用于分隔氣液兩相的疏水微孔膜的可用材料廣泛，可以為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯等。利用膜吸收技術(shù)捕集CO2 與傳統(tǒng)的吸收塔相比，膜吸收可以對氣、液兩相流速寬范圍獨立控制，而且氣液接觸面大，能耗低，避免了液泛、霧沫夾帶、溝流、鼓泡等現(xiàn)象發(fā)生。另外，膜吸收技術(shù)更有利于燃煤電廠尾氣中CO2 的回收后再次利用，利用膜吸收技術(shù)回收的CO2 純度高，可達到95%以上，可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)，為社會創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值和社會效益。 本技術(shù)以疏水中空纖維膜為氣液兩相間分隔界面，其較強的疏水性能可以防止液相的泄漏，另外所用膜材料能耐受強酸強堿的長期腐蝕，給膜吸收設(shè)備提供了更長的使用壽命。而所采用的中空纖維膜組件還具有氣液接觸面積大、設(shè)備體積小等優(yōu)點。以MEA、MDEA 等醇胺溶液為吸收劑，膜解吸過程相對簡單,與傳統(tǒng)的方法相比具有設(shè)備投資低、分離效率高、使用周期長等優(yōu)點，是具有廣大前景并值得推廣的技術(shù)。 技術(shù)指標(biāo)：所用吸收劑：MEA、DEA 等醇胺類吸收劑；處理前CO2 含量≤10%；處理后CO2 含量≤0.3%；去除能力：99%；吸收劑回用方式：加熱解吸循環(huán)；吸收劑熱解吸溫度：60～80℃；裝置使用壽命1～2 年。應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于燃煤發(fā)電廠尾氣中CO2 的回收處理、煙道氣處理及相關(guān)領(lǐng)域。市場分析膜吸收法捕集CO2 技術(shù)能耗低，占地面積小，在操作上存在很大的優(yōu)勢；另外，吸收CO2的吸收劑可經(jīng)過加熱等方法進行循環(huán)利用，捕集的CO2 濃度較高，市場前景相當(dāng)廣闊。效益分析：本技術(shù)設(shè)備簡單、投資少、操作成本低，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低，而且回收的CO2純度較高，經(jīng)過凈化之后可再次應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)，具有顯著的經(jīng)濟效益。

透明電極在太陽能電池、有機發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但ITO存在脆性大，無法彎曲，近年來隨著光電器件對透明電極需求的增加，銦的價格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實際中由于大面積石墨烯總會存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。

成果與項目的背景及主要用途：本技術(shù)、設(shè)備與配套的產(chǎn)品應(yīng)用于污水處理 領(lǐng)域。其成果主要包括：新型膜組件反應(yīng)器、新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢 的免維護系統(tǒng)。 其中新型膜組件反應(yīng)器是以聚偏氟乙烯（PVDF）為材料，以耐腐蝕材料為 骨架，具有獨立知識產(chǎn)權(quán)；新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢的免維護系統(tǒng)能夠 具有：出水清澈透明、容積負(fù)荷高、占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力大、剩余污泥 產(chǎn)量低、系統(tǒng)運行管理簡單、運行成本低、易于集成并實現(xiàn)自動化等特點。 本產(chǎn)品具有聯(lián)合組裝曝氣功能，應(yīng)用該它可以很好的將區(qū)域污水、洗浴廢水、 生物難降解廢水和醫(yī)藥制藥廢水等進行處理。處理后的出水水質(zhì)完全滿足國家城 市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。是目前國內(nèi)外公認(rèn)的、在區(qū)域（小區(qū)、開發(fā)區(qū)等）中水回 用領(lǐng)域中最先進的處理技術(shù)之一。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：近年來，隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的提高和生產(chǎn)成本的降 低，膜技術(shù)在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用特別是與生物反應(yīng)器相組合的膜生物反應(yīng)器 （MBR：Membrane Bio-Reactor）作為一種新型高效污水處理技術(shù)在國際上受到 了廣泛關(guān)注。以超濾或微濾膜與傳統(tǒng)的活性污泥生化處理技術(shù)相結(jié)合而成的膜生 148天津大學(xué)科技成果選編 物反應(yīng)器，以膜分離過程取代重力沉降過程，不論污泥顆粒的沉降性能如何，均 可完成固液分離過程，并且可以避免因生物體流失而造成的系統(tǒng)運行失敗。此外， 采用膜分離與活性污泥法相結(jié)合的膜生物反應(yīng)器處理含碳有機物，能使有機物深 度氧化，并且能完全保留生物體，使污泥保留的時間相當(dāng)長，從而完全保留體系 中緩慢生長的硝化細菌，可同時通過硝化與反硝化作用成功除氮，在低溫時亦能 維持高處理能力。MBR 反應(yīng)器能夠維持高處理能力而使處理廠規(guī)模縮小，還可 通過維持低 F／M 比例減少剩余污泥產(chǎn)量。 對于各類污水，使用本產(chǎn)品進行處理是一種特別有效的方法，它可以將生物 降解的物質(zhì)分離出去，而將微生物留在生物處理池中。這樣可以使生物池內(nèi)微生 物的含量處于最佳濃度，反應(yīng)速度最快。和其他污水處理方法相比，使用膜生物 反應(yīng)器進行再生水處理不僅可以節(jié)約大量水資源，還可以減少設(shè)備占地，節(jié)約能 源，減少設(shè)備和運行和管理費用，避免二次污染，有著很好的環(huán)境效益、社會效 益和經(jīng)濟效益。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 已經(jīng)獲得的相關(guān)專利： 1．帶有電位測控的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)（發(fā)明專利） 2．膜反應(yīng)器（實用新型） 已經(jīng)申請的相關(guān)專利： 1．超聲波膜反應(yīng)器（2004200289565.4） 2．工業(yè)廢水氣動攪拌機（200420056558.3） 已經(jīng)獲得的獎項：高校節(jié)水技術(shù)（天津市科技進步二等獎） 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：通過本產(chǎn)品的應(yīng)用，可以帶來巨大的環(huán)境效益、 生態(tài)效益、經(jīng)濟效益及社會效益，通過中水回用項目，使天津大學(xué)成為國內(nèi)第一 所具有一流的教育環(huán)境、一流的節(jié)水技術(shù)（包括節(jié)水器具）全面綜合開發(fā)的研發(fā) 基地，為實現(xiàn)天津市創(chuàng)建環(huán)境保護模范城市的奮斗目標(biāo)，為天津市的發(fā)展以及全 國各高校的建設(shè)提供了一定的借鑒作用。該項目經(jīng)濟效益顯著，其年投資與效益 分析約為 1:0.4 左右，即可以得到約 40%的回報。 應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)境保護、污水回用。 7 水和廢水處理的膜分離技術(shù)與設(shè)備 8 再生水原水水質(zhì)監(jiān)控評估與安全預(yù)警技術(shù) 9 消毒副產(chǎn)物生成潛力和檢測技術(shù) 10 新興微量有機污染物分析技術(shù) 11 高效能、抗板結(jié)的新型微電解材料 

技術(shù)簡介： 聚丙烯是廉價易得的熱塑性聚合物，具有耐溶劑和耐細菌降解的優(yōu)良性能。 通過熱致相分離的方法可以將聚丙烯制備成孔徑為 0.1~0.3μm 不同孔徑的中空 纖維微孔膜。熱值相分離法制備的膜具有孔徑分布窄、孔隙率高，強度高和耐有 機溶劑的特點。可用于海水淡化預(yù)處理、水處理、空氣凈化、液體調(diào)味劑和液體 36天津大學(xué)科技成果選編 飲料除濁、膜蒸餾、膜萃取等過程中。 通過降低稀釋劑含量和調(diào)整制膜工藝，可以生產(chǎn)血液氧合器(人工肺)用膜， 替代進口。 應(yīng)用前景分析： 水是人類生存最主要的物質(zhì)，隨著社會進步和人民生活水平的提高，水用量 增大、品質(zhì)提高。膜法水處理是目前公認(rèn)的成本最低的水處理技術(shù)，具有很好的 應(yīng)用前景。 課題組可以提供成熟的熱致相分離聚丙烯中空纖維膜制備技術(shù)。 經(jīng)濟效益預(yù)測： 聚丙烯是最廉價的膜材料，由聚丙烯生產(chǎn)的膜成本低于聚偏氟乙烯、聚砜等 膜材料生產(chǎn)的膜，聚丙烯膜的生產(chǎn)具有較好的經(jīng)濟效益。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項目

該項目的核心技術(shù)來源于中國海洋大學(xué)和北京格瑞智博生態(tài)科技研究院合作研究的國家發(fā)明授權(quán)專利，是原創(chuàng)性創(chuàng)新性技術(shù)，技術(shù)壁壘非常高，難復(fù)制，擁有我國獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，達到國際先進水平，它的問世必將推動我國食品保鮮膜的高速發(fā)展。我國塑料保鮮膜市場25000噸左右。該項目生產(chǎn)的海藻食品保鮮是原創(chuàng)性技術(shù)產(chǎn)品，可逐步有效替代塑料保鮮膜產(chǎn)品，市場容量達到108億元，市場接受度高，比較容易推廣，因此具有廣闊的市場優(yōu)勢。

1．心血管病硝苯啶骨架控釋型貼片硝苯啶（Nifedipine）為心肌Ca2+通道阻滯劑。臨床上用于治療各型心絞痛、高血壓。現(xiàn)市場上為片劑、膠囊劑。由于硝苯啶不溶于水，半衰期短（4-5h），多次口服后血藥濃度有峰谷現(xiàn)象，過量易頭痛、血壓低副作用。我校研制的心血管病硝苯啶骨架控釋型貼片可以改善藥物傳遞速度，較長時間地穩(wěn)態(tài)控制給藥。/line2．事后避孕貼片（女用）：左炔諾孕酮（Levonorgestrel）是效果可靠，應(yīng)用廣泛的避孕藥，市場上有長效、短效片。1995年美國推出“事后片”，房事后8小時，次日口服0.75mg片劑兩片可達到全月避孕。我校研制的事后避孕控釋貼片可減少用藥次數(shù)和副作用，有效期達1~3個月。我國為人口大國，該貼劑具有廣闊的市場前景。/line3．口腔長效控釋炎痛貼：該貼片用于治療顳下頜關(guān)節(jié)紊亂引起的肌肉痙攣、雙板區(qū)損傷，局部炎癥等引起的疼痛、牙痛和口腔潰瘍。將本貼片直接貼敷在顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)皮膚上，可將吲哚美辛（消炎痛）或雙氯滅痛藥物直接導(dǎo)入靶組織，消除肌肉痙攣。此方法不干擾關(guān)節(jié)的生理功能，不影響飲食，無損傷，用藥量少，開辟了新的治療途徑。控釋輔料采用生物材料，可食用，對人體無害。天津醫(yī)科大學(xué)二附院口腔科100例臨床評價療效好，并通過天津市衛(wèi)生局組織的技術(shù)鑒定。國內(nèi)尚無此產(chǎn)品。/line4．強效鎮(zhèn)痛控釋貼片：該貼片臨床應(yīng)用于中度、重度癌癥和手術(shù)期病人的鎮(zhèn)痛。芬太尼是一種阿片類人工合成的強效麻醉性鎮(zhèn)痛藥物，其鎮(zhèn)痛效力比嗎啡高75-100倍，鎮(zhèn)痛起效快，但藥效代謝快、持續(xù)時間短，T1/2=20分鐘，口服或注射具有肝臟首過效應(yīng)，可引起呼吸抑制、惡心、嘔吐等副作用。該貼劑給藥可減輕上述副作用和延長藥效時間達48-72小時。

一種晶體生長的石英坩堝鍍碳膜方法，工藝步驟為石英坩堝的處理、裝爐、加熱、 鍍膜、膜層退火。石英坩堝的處理包括清洗與烘干，裝爐是將清洗并烘干后的石英坩堝 與組成鍍膜裝置的部件進行組裝，加熱是將裝有石英坩堝的沉淀室加熱至1000℃～ 1060℃，然后在該溫度保溫并向石英坩堝和沉淀室內(nèi)通高純惰性氣體排除殘余空氣，鍍 膜是通惰性氣體結(jié)束后，繼續(xù)在1000℃～1060℃保溫，并在此溫度向石英坩堝內(nèi)通甲烷 氣體，使石英坩堝內(nèi)壁上沉積符合要求厚度的碳膜，鍍膜結(jié)束后，繼續(xù)在1000℃～1060℃ 保溫40分鐘～60分鐘，然后緩慢冷卻至室溫。鍍碳膜裝置包括加熱爐、放置被鍍膜石 英坩堝的沉淀室和供氣控制器。