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鈷鎳基配位聚合物的構筑及電催化析氫性能研究
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。
合肥工業大學
2022-07-27
一種骨髓間充質干細胞體外培養基及其應用
本發明提供了一種增強骨髓間充質干細胞移植后生存能力和血管新生能力的細胞體外培養基及處理方法，所述的培養基由常規細胞培養基中加入終濃度為500～2000μmol/L的DMOG制得；所述方法包括：將經傳代培養穩定的骨髓間充質干細胞置于DMOG終濃度500～2000μmol/L的細胞培養基中，培養24～36小時，獲得處理后的骨髓間充質干細胞用于細胞移植。本發明的有益效果主要體現在：通過DMOG預處理，可有效提高人骨髓間充質干細胞的生存能力和管腔形成能力，能提高人骨髓間充質干細胞移植修復組織損傷的療效。
浙江大學
2021-04-13
III-V族半導體合金體系熱、動力學計算機輔助分析系統
III-V族半導體合金體系熱、動力學計算機輔助分析系統建立并完善了含Al-Ga-In-N-P-As-Sb-C-H等多元體系的III-V族合金化合物半導體熱力學數據庫，使之成為當前國際上數據資源相對豐富、可靠程度高的專業型數據庫。在此基礎上，應用該計算機輔助分析系統，可采用統一的成分空間表達方式，將覆蓋四元半導體整個成分空間的光電性能（能量間隙或波長）、與相應襯底匹配的成分條件、以及各種溫度下發生溶解間隙的成分范圍，投影于一平面，構成III-V族半導體體系綜合優化圖，用以對金屬有機物氣相外延工藝進行輔助分析、確定滿足優質半導體生長的成分空間、預測外延層半導體的成分等。同時，該系統還發展了非平衡過程分析研究方法：亞穩平衡處理、條件平衡處理和不可逆過程分析處理等，這些方法有助于III-V族半導體液相外延、氣相外延和金屬有機物氣相外延工藝過程的熱力學分析。 該項目面向光電子材料和器件的研制與生產 III-V族半導體合金體系熱、動力學計算機輔助分析系統，目前主要是作為應用研究，服務于有關光電子材料和器件的研制與生產過程中工藝條件的輔助設計，以促進III-V族半導體液相外延、氣相外延和金屬有機物氣相外延工藝逐步從經驗設計邁向科學設計，在相關領域的高技術產業化方面起積極作用。 Al-Ga-In-N-P-As-Sb-C-H等多元體系的III-V族合金化合物半導體熱力學數據庫；瑞典皇家工學院Thermo-Calc相平衡熱力學計算軟件。
北京科技大學
2021-04-11
高密度低合金粉末冶金結構件制備新技術與應用
本技術基于粉體流變塑變特性和改性原理，創立了一條通過優化粉體粒度組成、改善粉體塑性變形能力，采用一般成形與燒結設備制備高密度低合金粉末冶金結構件的新途徑。其主要工藝流程為：首先根據水霧化鐵粉顆粒的形狀和粒度特征，按比例進行合批，添加母合金粉末和增塑劑（Polylub）混合后，在還原爐（溫度760-820℃）中進行塑化處理，再添加專用潤滑劑(C38H76N202)及石墨，獲得具有良好壓縮性和成形性的混合粉末；混合粉末在室溫狀態下，經模壓成型，高溫燒結后得到高密度粉末冶金結構件。與傳統工藝相比，該新工藝具有以下特點和創新點：①以國產水霧化鐵粉為主要原料，通過綜合利用優化粉末粒度組成、添加母合金粉、增塑劑進行塑化處理，再添加石墨和潤滑劑等制備高密度低合金成型粉末，顯著提高了原料粉末的壓縮性和成形性，為生產高密度粉末冶金結構件提供了原料保障；②針對產品結構和形狀特點，改造設計了三上三下專用模架及自動送料系統，實現自動移粉，采用模壁潤滑技術，有效控制了產品成分和密度的均勻性，生產效率提高1倍；③可以采用傳統壓機和燒結設備，所需新增投資少，制造成本低；④與原機械加工的結構件相比，具有尺寸重復性好、運行噪音低、耐磨性好、使用壽命長等特點，生產成本較機加工工藝降低47%以上，較國外溫壓成形工藝降低60%以上。相關產品已申請國家專利20多項，其中5項授權為國家發明專利，10項授權為國家實用新型專利。
北京科技大學
2021-04-11
新一代高速列車接觸線用Cu-Ag系、Cu-Cr系合金
高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優點。能有效地改善交通環境, 帶動國民經濟的發展。20世紀60年代以來, 隨著鐵路電氣化的高速發展, 鐵路運輸一再提速, 對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高, 因為在電氣化鐵路運行過程中, 接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力, 同時還經受著通過電流時引起的熱作用。因此, 材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度, 而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調等用電, 又要承受較大的軸向拉力, 同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環境中,總的來說, 電力傳輸線必須具有以下性能: 能夠滿足高速列車速度和電流的要求, 具有足夠的抗拉強度來承受振動, 高導電率, 耐磨性好, 耐熱性好, 抗軟化溫度高, 軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態的90% , 抗大氣腐蝕性能好,線膨脹系數小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產品, 花費了大量外匯。因此，對國產銅及銅合金接觸線的研制開發具有重大的經濟價值。本研究開發的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經能夠滿足工業化生產的需要。 主要性能指標 1.抗拉強度σb>580MPa； 2.延伸率>5%； 3.導電率>75%IACS； 4.設計使用壽命：15年。
上海理工大學
2021-04-11
基于發動機動力傳動件強化用 Al-P 晶種合金
Al-Si 合金具有低膨脹系數，良好的耐磨性及鑄造性能，在內燃機活塞、缸 體壓等發動機動力傳動件制造領域廣泛應用。過共晶 Al-Si 合金的微觀組織中 通常存在五瓣星狀、板片狀、八面體和其他復雜相貌的初晶 Si，這些分布在該 合金基體中的較粗大初晶 Si，嚴重割裂了合金基體，在外力作用下，合金中的 Si 相尖端和棱角部位易引起局部應力集中，從而明顯降低了合金的力學性能， 尤其是影響其塑性、強度、耐熱性和熱疲勞性能的提高。與此同時，在過共晶 Al-Si 合金中，初晶 Si 易出現集聚現象，嚴重降低了合金的各項性能。要改善 過共晶 Al-Si 合金的性能,必須同時對共晶 Si、初晶 Si 進行良好的細化處理，細 化、球化初晶 Si，才能使其得以廣泛應用。目前國內外實際生產中通常采取加 磷（P）的方法，亦稱磷變質（細化）處理。含磷變質劑主要包括磷鹽或赤磷復 合變質劑及含磷中間合金。其主要存在問題如下： (1)磷鹽或赤磷復合變質劑：處理過程中產生大量有害氣體，環境污染嚴重， 效果不穩定，廢品率高。 (2) Cu-P 中間合金：熔點高，加入后難熔化；密度大，易沉淀偏析。 基于上述行業背景，本課題組研制開發了一種應用于發動機活塞、壓鑄合 金熔體變質處理的新型 Al-P 晶種合金
山東大學
2021-04-13
一種非晶鐵磷合金/V8C7 復合鍍層及其電鍍工藝
本發明之非晶鐵磷合金/V8C7復合鍍層，所述復合鍍層的基體材質為非晶態Fe-P合金，Fe 含量為復合鍍層的60-89wt%（優選70-85wt%），P 含量為復合鍍層的10-30wt%（優選12-22wt%），所述復合鍍層中含有固體微粒V8C7，含量為復合鍍層的1-10wt%（優選3-7wt%）。復合鍍層可以含有各種不同的金屬或合金以及各種不同類型的微粒，其技術適用性和實用性寬廣，具有較強的可變性和可操作性，應用將日益廣泛。
長沙理工大學
2021-01-12
一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節育材料及其器件
本發明公開了一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節育材料即 Cu/PEO-LDPE 復合材料及其器件，包含有 PEO-LDPE 合金基體及分布 其中的含銅金屬粒子，其中含銅金屬粒子的重量百分比含量為 0.5～ 30 ％ ， 在 PEO-LDPE 合 金 基 體 中 ， PEO 的 重 量 百 分 比 含 量 為 Cu/PEO-LDPE 復合材料總重量的 0.5～30％(優選值 5～15％)。相較于 Cu/LDPE 節育材料，
華中科技大學
2021-04-14
一種深孔加工用超細硬質合金刀具材料的制備方法
本發明公開了一種深孔加工用超細硬質合金刀具材料的制備方法，其特征是采用VC-Co飽和固溶體為粘結相，并通過超聲分散和pH值調節使表面包覆吐溫80分子膜；采用（WC，VC）二元復合粉末實現VC對WC晶界面遷移抑制；控制用于提高紅硬性的(W，Ta)C粉末的重量*平均粒度=（WC，VC）粉末的重量*平均粒度，使二者顆粒數匹配。
四川大學
2017-12-28
一種用于鑄造鋁合金表面制備復合涂層的涂料及使用方法
本發明提供了一種用于鑄造鋁合金表面制備復合涂層的涂料及使用方法，該涂料由涂料Ａ和涂料Ｂ組成，其中涂料Ａ包括Ａｌ（Ｈ２ＰＯ４）３和純水，涂料Ｂ包括Ｍｇ（Ｈ２ＰＯ４）２、純水和Ａｌ２Ｏ３粉末；該涂料的使用步驟如下：１）配制涂料Ａ和涂料Ｂ：２）將鑄造鋁合金樣品放置于堿性溶液中堿洗，之后用純水清洗，最后自然干燥后備用；３）在干燥后的鑄造鋁合金表面涂覆涂料Ａ，
東南大學
2021-04-14