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首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑 一、項目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、技術(shù)分析 本成果具有創(chuàng)新性、先進(jìn)性。從高校的原創(chuàng)科學(xué)到原創(chuàng)技術(shù)，再到工程化推進(jìn)，且已實現(xiàn)量產(chǎn)的技術(shù)成果。 成果第一完成人帶領(lǐng)科研與產(chǎn)業(yè)兩支隊伍，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，在單層氧化石墨烯及其宏觀組裝材料的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展方面開展科學(xué)研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化攻堅，獲得的成果如下： 發(fā)現(xiàn)了氧化石墨烯纖維在溶劑作用下精確可逆融合與分裂現(xiàn)象，揭示了二維大分子的獨特界面效應(yīng)，打破纖維越粗越弱的Griffith定律，為未來粗且強的高性能纖維制備提供了新的理論依據(jù)，成果發(fā)表在Science雜志上；(2)發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的層狀和手性液晶新相態(tài)，為石墨烯宏觀有序組裝材料提供了理論基石；(3)首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑；(4)建立了較系統(tǒng)的液固相轉(zhuǎn)變組裝方法學(xué)，制備出“世界最輕固體”石墨烯超輕氣凝膠，突破固體表觀密度極限；解決了宏觀材料高導(dǎo)熱和高柔性不能兼顧的難題，獲得了高導(dǎo)熱超柔性石墨烯導(dǎo)熱膜。 發(fā)明的新型石墨烯纖維，得到了Nature在線新聞（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等雜志期刊的高度評價：“石墨烯物理性能優(yōu)異，但要駕馭這些性能，必須找到能將優(yōu)異性能納米級粒子轉(zhuǎn)化為宏觀材料的方法。來自中國杭州浙江大學(xué)的許震和高超正好實現(xiàn)了這一目標(biāo)”等。石墨烯纖維打結(jié)圖與美國奮進(jìn)號、俄羅斯聯(lián)盟號飛船等一起入選了Nature 2011年度最具影響力圖像，入選理由為:“這一400微米石墨烯結(jié)由中國浙江大學(xué)許震和高超制備，顯示了納米尺度精巧的結(jié)構(gòu)控制。許和高將氧化石墨烯液晶紡制成米級柔性纖維并轉(zhuǎn)化成石墨烯紗線”。成果第一完成人“因石墨烯纖維的基礎(chǔ)研究工作”，獲得首屆錢寶鈞纖維材料青年學(xué)者獎。 獲得的多維度多功能石墨烯宏觀組裝材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮點評價或撰文評價：“浙江大學(xué)高超團(tuán)隊用非模板法獲得了導(dǎo)電、彈性并且密度低于空氣的固體泡沫材料”，“浙江大學(xué)高超教授及同事報道了具有超高導(dǎo)熱且超柔性特性的石墨烯材料。這樣的設(shè)計理念和實驗策略能夠拓展至其他二維納米材料中，使得很多大面積多功能的二維材料能夠應(yīng)用到現(xiàn)實世界的柔性器件中，從航空航天到智能手機(jī)，不一而足”等。超輕石墨烯氣凝膠獲得了 “世界最輕固體”吉尼斯世界紀(jì)錄，入選了“2013中國十大科技進(jìn)展新聞”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等國際知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文240余篇，連續(xù)四年入選科睿唯安全球“高被引科學(xué)家”。授權(quán)中國發(fā)明專利百余件、國際專利8件。承擔(dān)國家自然基金委重大、重點、杰青項目及軍科委、科工局等項目10多項，項目總經(jīng)費近億元。

聚合物熱電材料因其低毒性、質(zhì)輕、柔性和可大面積加工等優(yōu)勢在可穿戴自供電器件方面具備很好的應(yīng)用前景。 一個高性能的熱電器件同時需要 p 型與 n 型兩種材料。聚合物在摻雜之后的電導(dǎo)率 對 聚合物材料的熱電性能起到了關(guān)鍵 的 決定 作用。 目前 ， P 型聚合物的電導(dǎo)率已經(jīng)超過 1000 S cm -1 ，相比之下，僅有幾例 n 型聚合物的電導(dǎo)率超過 1 S cm -1 。

1）適用于PP的新型無鹵阻燃體系 特點：無鹵素，低添加量，力學(xué)性能優(yōu)良，加工熱穩(wěn)定性好2）常規(guī)鹵素阻燃劑的微膠囊包覆技術(shù) 特點：提高初始熱分解溫度，降低阻燃劑用量，降低鹵素釋放量，阻燃效率高3）新型膨脹型阻燃劑的微膠囊包覆技術(shù) 特點：提高初始熱分解溫度，環(huán)保，阻燃效率高，提高阻燃劑與聚合物相容性，力學(xué)性能優(yōu)良，阻燃劑耐水性好

該專利產(chǎn)品是一種以多孔二氧化硅為基體，聚合物為增韌劑的多孔吸聲隔熱材料。由于該材料中含有大量的孔洞，因此具有很好的吸聲功能，對消除噪音具有很好的效果；同時由于孔洞內(nèi)部為空氣，該材料的隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他固體材料，并可根據(jù)需要，可以通過對孔隙率的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)導(dǎo)熱系數(shù)。 該材料成分及制備工藝與在合成的過程中伴隨著有機(jī)單體聚合，從而可達(dá)到無機(jī)物與聚合物在分子水平的結(jié)合，使該材料比其他無機(jī)材料具更大的韌性，同時聚合物具有一定的粘性，可以與鋼筋混凝土墻體很好的粘合，且其防火性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)材料。 將該材料作為隔熱填料與涂料樹脂相配合，配為隔熱涂料，將涂層涂覆于墻體表面，形成吸聲隔熱涂層。材料為白色粉末，與墻體顏色基本一致。 將制備的材料在壓機(jī)上與玻璃纖維復(fù)合壓制，可以形成隔熱板，由于板內(nèi)部有大量的孔洞，密度較低（約為450-600Kg/m3）,因此將其粘合到墻體不易脫落，即使脫落也不至于發(fā)生比較大的傷害。該材料的隔熱性能優(yōu)越，30mm厚的隔熱板的隔熱性能與350mm的水泥墻相當(dāng)，與400mm厚的粘土磚墻相當(dāng)。

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分布式小型光伏電站系統(tǒng)施工建設(shè)仿真實訓(xùn)讓學(xué)員以現(xiàn)場施工工程師的身份根據(jù)提供的項目說明書、施工圖紙和材料到現(xiàn)場進(jìn)行小型電站的模擬施工，提高學(xué)員的實踐能力和動手能力。 1.1. 場景設(shè)計 虛擬場景主要由廠戶樓頂施工場景組成； 場景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎(chǔ)樁、支架前后立柱、橫梁、側(cè)梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進(jìn)線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護(hù)線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動設(shè)計 在施工場景看懂圖紙，檢查施工物料 根據(jù)提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來 進(jìn)行組件陣列間串聯(lián)和并聯(lián)接線 進(jìn)行防雷焊接 施工完成后進(jìn)行投切并網(wǎng)操作 場景植入VR太陽模塊，精準(zhǔn)計算該項目所在位置的太陽位置，太陽高度角和方位角，在虛擬場景中全時仿真太陽產(chǎn)生的陰影。

中心通過“裝備與工藝的協(xié)同創(chuàng)新”，創(chuàng)新發(fā)展了具有自主產(chǎn)權(quán)的大科學(xué)裝置—MOCVD高端裝備，并在硅襯底上生長第三代半導(dǎo)體InGaN黃光LED材料，取得了歷史性突破，將黃光LED的光效由國際上報道的不足10%，提升到了27.9%，結(jié)束了國際市場上長期缺乏高光效黃光LED的局面。國際同行、諾貝爾獎獲得者中村修二教授高度稱贊這項成果：“硅基黃光LED的技術(shù)水平國際領(lǐng)先，這是屬于中國人首次發(fā)明的照明技術(shù)，它有非常大的價值。”陳良惠院士領(lǐng)銜的12位業(yè)內(nèi)專家，對

水上光伏電站是利用水上基臺將光伏組件漂浮在水面進(jìn)行發(fā)電。其特點在于不占用土地資源，水體對光伏組件有冷卻效應(yīng)，可抑制組件表面溫度上升以獲得更高的發(fā)電量。此外，將太陽能電池板覆蓋在水面上，可減少水面蒸發(fā)量，抑制藻類繁殖，保護(hù)水資源。 現(xiàn)有的鋁合金或鍍鋅鋼水上漂浮式光伏電站用浮體支撐系統(tǒng)抗風(fēng)浪性能差、后期維護(hù)成本高、使用

在這種獨特的vdW p?g?n結(jié)中，互補帶隙的MoTe2和SnS2、石墨烯夾層、結(jié)內(nèi)形成的垂直內(nèi)置電場的組合為增強的寬帶光吸收、高效的激子分離和載流子轉(zhuǎn)移提供了無可比擬的優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯夾層在增強探測率和拓寬光譜范圍方面起到關(guān)鍵作用(圖2e)。優(yōu)化的器件(包含5?7層石墨烯夾層)在紫外?可見?近紅外光譜中顯示出超過2600 A/W的光響應(yīng)度(圖2b)、快的光響應(yīng)速度(圖2c)、高達(dá)1013 Jones的比探測率 (圖2d)。特別是在1550 nm短波紅外激發(fā)下，其比探測率也高達(dá)1.06×1011 Jones，可媲美商業(yè)的短波紅外探測器(譬如非??制冷的Ge-on-Si光電探測器)。 這些研究結(jié)果為寬帶的超高性能光電探測器提供了切實可行的思路，且本研究成果在目前寬光譜光電探測器件方面以及未來的柔性的光電子與智能傳感器件方面具有極大的應(yīng)用潛力。

LED 具有體積小、壽命長、高亮度、低發(fā)熱的特點，用這種新 型節(jié)能光源代替已有的人工光源進(jìn)行植物的高效生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)中具有廣闊的應(yīng) 用前景和較高的實用價值，僅植物工廠化育苗產(chǎn)業(yè)一項就為 LED 光源提供了巨 大的消費市場，據(jù)相關(guān)專家的測算，幼苗僅出口一項就達(dá)到近百億株之巨量， 國內(nèi)年消費量則更大。本項目以植物光合作用的吸收光譜為對象，通過基質(zhì)組 成和對 ns2 摻雜離子的設(shè)計調(diào)控?zé)晒夤庾V，研制出了激發(fā)光譜與近紫外芯片、 發(fā)射光譜與植物光合作用的吸收光譜的匹配，新型藍(lán)紅雙色 LED 植物生長燈。 光譜輻射范圍從 400-650nm,并通過調(diào)節(jié)摻雜離子比例，實現(xiàn)藍(lán)、紅光相對強度 的可調(diào)節(jié)性。滿足不同植物、不同生長階段的需求。