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1、高密度接枝改性的 CNTs 納米復合材料的制備 2、應用電場力協同制備聚合物復合材料 3、聚合物基微納復合材料流變學及界面特性4、在 ACS Appl. Mater. Interfaces, Chem. Comm., Acta Biomater., Carbon,Macromolecules 等發表相關論文多篇，申請發明專利 40 余項，其中已授權 24 項。

本方法采用低成本的氮化燃燒合成工藝制備了可被藍光或紫外光芯片激發的高性能Eu 2+ 摻雜AlN基藍色熒光粉，以及Eu 2+ 摻雜的Sr 2 Si 5 N8和Ca 2 Si 5 N 8 紅色熒光粉。該方法無需高溫長時間加熱，工藝簡單、成本低、效率高、重復性好、對環境沒有污染，適于工業化生產。

配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。 一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 祝渙鈞 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 王梓 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 覃玲 化學與化工學院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應用研究 四、項目簡介 配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。 本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環穩定性。 項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。

粉煤灰基免燒免蒸磚是一種新型的建筑材料，它利用粉煤灰、電石渣、石膏等工業廢棄物作為主要粉體原料，以減水劑、緩凝劑等添加劑作為輔助材料，通過一定的工藝方法進行加工制作，從而生產出具有一定強度和耐久性的磚塊，以取代傳統的燒制成型的磚塊。這種不經高溫煅燒而制造的一種新型磚類建筑材料對環境保護具有重要意義，在減少自然資源消耗的同時，有效的減少工業廢棄物對環境的污染。在建筑材料市場，粉煤灰基免燒免蒸磚由于其環保特性，并且在施工過程中具有一定的便利性和經濟性，從而具有較大的競爭優勢。這種新型材料具有綠色環保、高強度、輕質等特點，是磚類建材領域對固體廢棄物資源化利用的理想應用方向。 技術特點 環保：粉煤灰基免燒免蒸磚以粉煤灰、電石渣、石膏等工業廢棄物作為主要粉體原料，可以減少對自然資源的消耗，使工業廢棄物得到有效利用，有利于環境保護。 高強度：采用特定工藝進行加工處理，使得粉煤灰基免燒免蒸磚具有一定的抗壓強度和耐久性，通過對工藝配比的調控，可以制備出滿足不同需求的磚體，其28天強度為30-60 MPa。 輕質：相較傳統的磚體材料而言，粉煤灰基免燒免蒸磚具有較輕的重量有利于施工和運輸。 生產工藝簡單：不需要進行復雜工業合成，只需將不同粉體進行充分混合，然后制作成型。生產設備簡單易使用，可以在適當的設備條件先進行規模化量產。 安全：在實際生產操作中不需要使用高濃度氫氧化鈉溶液進行活化，降低了施工人員的危險。

1. 痛點問題 2020年我國VOCs 排放量將達到3000萬噸，催化氧化技術因具有適用范圍廣、起燃溫度低、能耗低、凈化效率高、無二次污染等優點，已成為當前VOCs治理行業研究和應用的主流技術之一，而制備高效、穩定、廉價的催化劑是催化氧化技術的核心。目前我國大中型企業VOCs催化氧化裝置所采用的催化劑仍以進口為主，價格昂貴，國產催化劑雖然價格低，但存在催化氧化活性低、穩定性差、易中毒失活等缺點而難以滿足工業需求。國內外學者從催化劑活性組成、結構形態、氧化物間的協同作用以及氧化機理等基礎研究方面進行了廣泛而深入的探究，而在工業催化氧化催化劑研制與應用方面涉足較少，因此加快研發高效工業VOCs催化氧化催化劑已成為當前國內相關研究者和工程技術人員的共識和當務之急。 2. 解決方案 該技術以蜂窩堇青石陶瓷為載體，通過原位生長方式在蜂窩陶瓷內外表面引入復合金屬氧化物有序微/納米結構，通過調控微/納米結構的尺寸和形貌特征，系統研究微/納米結構對催化劑催化氧化 VOCs的作用規律，建立了催化成分和微/納米結構對催化氧化的影響規律。同時探究了摻雜元素和水蒸氣循環對阻止積炭形成和脫氯的作用機制，進一步提升催化劑穩定性及抗氯中毒能力，為徹底解決催化氧化技術控制VOCs復雜問題提供理論依據和技術支撐。 合作需求 江蘇中創清源科技有限公司以清華大學團隊的核心技術為支撐，推進產業進程，打造國產催化劑高端技術品牌。以化工，石化，涂裝，印刷等VOCs治理行業大型環保工程公司為目標客戶，與環保工程公司進行優勢互補，推動示范工程建設，進行技術的工程化應用，形成以點帶面效應，樹立品牌，聯合推廣項目技術和產品。

儀器概述       本儀器是根據NB/SH/T0663 汽油中醇類和醚類含量的測定（氣相色譜法）及SH/T0693汽油中芳烴含量測定法(氣相色譜法)的標準要求設計制造的專用于汽油中含氧化合物醇類醚類的測定；同時亦可作為汽油中苯、甲苯、芳烴分析。是石化行業、煉油廠及質量監督檢驗相關應用領域理想的儀器。使本儀器具有操作簡單、線性相關系數好、準確度高、精度高、費用低等優點，對于改進汽油的生產方法和工業生產過程中的產品質量控制具有重要現實意義。是廣大科研、質檢人員的首選 技術參數 1、工作電源：AC220V±10%，50Hz 2、操作顯示：192×64點陣液晶，中英文顯示。 3、溫控范圍：室溫＋3℃～450℃，增量：0.1℃， 精度：±0.1℃ 4、程序升溫階數：16階程升速率：80℃/min（~200℃） 50℃/min（~350℃） 35℃/min（~450℃） 5、檢測器種類：FID、TCD、ECD、FPD、NPD 5種檢測器可選 6、通信接口：以太網：IEEE802.3 性能特點 1、采用VICI耐高溫自動十通閥、中心切割和反吹技術，國際先進的設計工藝，符合國家標準的色譜技術解決方案 2、選用安捷倫高性能色譜柱，既提高了含氧化合物的分離效果又節約了分析時間，也提升了色譜柱的耐用性 3、儀器管路經鈍化處理，零死體積管路設計，保證了系統的惰性，可靠性更高，使用壽命更長 4、獨特的內襯管結構，獨有的陶瓷噴嘴設計和特殊的處理工藝，確保樣品零吸附，有效減少拖尾、穩定高效 5、采用了先進的10/100M自適應以太網接口，內置ip協議棧，輕松組成局域網，實現全網絡反控，工作站界面簡單，數據處理功能強大 網址鏈接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=823

超級電容器是一種新型綠色儲能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長等優點，在低碳經濟時代展現出巨大應用前景，已經被廣泛應用于電 子產品、電動汽車、混合電動汽車、無線通訊設施、信號監控、太陽能及風 力發電等領域。開發具有高能量、高循環性和低成本的超級電容器是該領域 未來重要研究之一。電極材料作為超級電容器的核心組成部分，對其儲能 性能有著至關重要的影響，而具有高理論容量、低價格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實現高容量、低成本超級電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對象，對其組分及結構進行了調控，通過儲能性能測 試及儲能機理分析，為開發高性能、低成本的活性電極材料提供實驗依據。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級電容器并使其從實驗室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。1. 先進性及產業化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級電容器發展的 主旋律，其中能量密度低是超級電容器發展面臨的主要問題，因此開發出具 有高能量、成本低的超級電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級電容器的 電極改進是重點，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。目前針對超級電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進現有的電極材料;(2)開發新型電極材料；(3)改進生產工藝，實現低成本化。目前在全球范 圍內達到工業化生產水平的超級電容器基本都是以雙電層為儲能機制的活性 碳基超級電容器，而以贋電容為儲能機制的超級電容器尚處于實驗室開發階 段，因此超級電容器還有很大的發展空間。2. 對所在行業和關聯產業發展和轉型升級的影響：根據超級電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當主電源發生故障 而不能正常使用時，超級電容器便起到后備補充作用，它具有壽命長、充放電快 和環境適應性強等優點。當用作替換電源時，主要應用于對環境變化有特殊要 求的場合，例如白天太陽能提供電源并對超級電容器充電，晩上則由超級電 容器提供電源。作為主電源時，主要利用超級電容的大功率密度，一般是一tin個或幾個超級電容器通過一定的方式連接起來持續釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對其充電。3.   市場分析：根據IDTechEX數據統計，2014年超級電容器全球市場規模為11 億美元，預計到2018年，超級電容器全球市場規模將達到32億美元，年復合 增長率為31%,并預測將會以此速度預計到2018年，超級電容器全球市場規模 將達到32億美元，年復合增長率為31%,并預測將會以此速度繼續增長。我國 將“超級電容器關鍵材料的研究和制備技術"列入到《國家中長期科學和技 術發展綱要(2006-2020年)》，作為能源領域中的前沿技術之一。有數據顯示， 2015年國內超電市場規模已經超過了 70億元，因此，在這樣的一個大背景下， 研究新材料以開發具有超高能量密度的超級電容器具有非常大的市場前景。

該技術采用共沉積+剝離+破碎法制備非晶合金粉末，擺脫了水霧法對非晶成形能力的限制，適用于可以與鐵、鈷、鎳一起共沉積元素合金體系非晶合金粉末的生產。該粉末適合用于磁性材料、催化劑等領域。 該成果已申請一系列（鎳基、鐵基、鈷基的非晶電鍍，非晶粉末，催化電極等）發明專利，已有部分取得授權。

研究還表明,氮氧化鉻(CrO0.66N0.56)納米顆粒具有優異的氮氣還原催化活性。在自制的質子交換膜電解池裝置中，氨氣生成速率在2V時可達8.9×10-11 mol s-1 cm-2 和15.56μg h-1 mg-1，其最高庫倫效率在1.8V時達到了6.7%。在相同測試條件下，氮氧化鉻催化性能遠優于氮化鉻（CrN）。研究發現，氮化物的部分氧化使得氮氧化鉻催化劑表面的電子特性發生變化，從而提高氮還原的催化活

氧化鋯纖維成果轉化 本項目涉及從原料的合成、纖維及其制品的制備以及相關設備等系列專利群，具有獨立自主知識產權，該發明專利群不僅在技術上處于國際領先水平，還可轉化為生產力，形成具有高附加值的產品，產生經濟價值和社會效益。本項目在國內外沒有先例可借鑒，從工藝到設備大都是自主研發設計，投入的人力、物力和時間非常大。已在山東德艾普節能材料有限公司實施轉化。 由于氧化鋯纖維具有極低的高溫導熱系數和耐溫性，決定了氧化鋯纖維及其制品在超高溫隔熱領域具有及其廣泛的應用市場前景。主要應用包括高溫電爐、退火爐、單晶爐、中高頻感應爐以及氣氛爐等的高溫面的隔熱。1600度以上的保溫，每年具有幾千噸的市場需求，可產生上百億的經濟價值。 《氧化鋁特種陶瓷材料及相關應用》成果轉化 該專利技術成果主要涉及的是氧化鋁微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁基陶瓷纖維的“溶膠-凝膠”法制備及其相關應用等，已在山東東珩膠體材料有限公司實施轉化。 氧化鋁特種陶瓷材料及相關應用市場需求大，技術轉化條件成熟，具有良好的轉化前景。微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁纖維在國際上已經得到普遍的應用和推廣，尤其是在軍事材料、航空航天材料。目前國內還是空白，但是以美日為首的西方發達國家對我國進行技術封鎖、材料禁止買賣，限制我國先進制造業、航空、航天等方面的發展，陳代榮教授團隊研究的氧化鋁特種陶瓷材料將會填補國內空白，打破美日等國對我國的技術封鎖，實現氧化鋁陶瓷材料在軍事、航空、航天、人民生活用品等方面的廣泛應用。 碳纖維復合芯架空導線 碳纖維復合芯導線是一種新型節能型增容導線，具有質輕，高強、耐腐、抗疲勞、弧垂變化小、安全節能等優點，同時可以實現倍容輸電，并具有自融冰功能，可以減少輸電回路，提高架線土地利用率，降低線路改造成本，是原有鋼芯鋁絞線的最佳替代品。適用于高地質災害、大跨越、城網改造升級、沿海等高腐蝕區域以及超高壓和特高壓輸電，有助于構造安全、環保、高效節約型輸電網絡。 本產品以高性能碳纖維及山東大學自主研發的耐高溫特種樹脂為原料，具有獨特的防劈裂結構設計，以先進的自動化拉擠機組為硬件保障，產品性能指標達到國際領先水平，六家合作企業掛網業績已達3萬公里。曾獲國家能源科技進步一等獎，山東省科技進步一等獎等獎項。 碳纖維系列成果還有碳纖維復合材料抽油桿、單兵防護、碳纖維復合材料高壓氣瓶、碳纖維復合材料三維編織體等，成熟度基本都可以量產。