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本發(fā)明公開了一種硅烷偶聯(lián)劑修飾二氧化鈦納米管陣列材料及其制備方法和應(yīng)用。該硅烷偶聯(lián)劑修飾二氧化鈦納米管陣列材料主要由二氧化鈦納米管陣列、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)溶劑和冰醋酸混合后反應(yīng)得到，可應(yīng)用于處理含有機(jī)污染物和/或重金屬污染物的廢水中。本發(fā)明的硅烷偶聯(lián)劑修飾二氧化鈦納米管陣列材料氧化還原能力強(qiáng)，可同時(shí)去除有機(jī)污染物和重金屬污染物，且去除效果好，可反復(fù)使用。

專利申請時(shí)，成果處于研發(fā)階段，技術(shù)處于國內(nèi)空白。

展示第一批入圍企業(yè)的解決方案和產(chǎn)品服務(wù)，以期共助高等教育高質(zhì)量發(fā)展。

東北大學(xué)2022年第十四批科研設(shè)備采購項(xiàng)目

成果簡介：  成功開發(fā)出了在正常太陽能輻射強(qiáng)度條件下能滿足全天供熱的鍋爐-太陽能耦合工作的技術(shù)，保證了系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；開發(fā)出了高效太陽能集熱陣列（增加基于涂料分解反射聚光效應(yīng)的高效集熱器技術(shù)）； 研發(fā)出一套具有一定生產(chǎn)能力和深入實(shí)驗(yàn)、改造能力的金屬網(wǎng)基波紋管結(jié)構(gòu)的相變蓄熱樣機(jī)；提高系統(tǒng)單位安裝面積的集熱量，保證全天候預(yù)熱軟水出水溫度80-95

針對火電機(jī)組汽輪機(jī)組凝汽器管式換熱器、管式空預(yù)器易結(jié)垢與積灰、換熱 端差大，清洗較困難，且運(yùn)行成本高等問題，提出并設(shè)計(jì)了一種以帶平衡孔的旋 流葉片為核心的清垢、清灰及強(qiáng)化換熱裝置，其能依靠循環(huán)水、煙氣的流動(dòng)實(shí)現(xiàn) 旋流葉片自激旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)化擾流，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)清垢清灰及強(qiáng)化換熱，且在平衡孔 的作用下，能防止旋流片的偏斜而實(shí)現(xiàn)自平衡穩(wěn)定。應(yīng)用本方法與裝置應(yīng)用本方 法與裝置于火電機(jī)組凝汽器，端差可降低為1~3C,應(yīng)用于火電機(jī)組管式煙氣換 熱器，可提高熱力發(fā)電廠熱效率該裝置還可廣泛應(yīng)用于電力、化工、制 藥、印染等表面式換熱過程，節(jié)能減排效果顯著。

項(xiàng)目成果/簡介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開大學(xué)在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開創(chuàng)性成果，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣，將促進(jìn)我國新材料、微電子、儲能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻(xiàn)。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種基于碳納米管載體的單分散氫氧化鎂納米粒子制備方法及應(yīng)用，按照下述步驟進(jìn)行：稱取1-10重量份的碳納米管，加入到含有100重量份的鎂鹽的乙醇溶液中，充分?jǐn)嚢璺稚⒑蠹尤?.1-10重量份的表面活性劑，超聲分散后在分散好的懸浮液中加入含有100-200重量份沉淀劑的水溶液。將該混合液轉(zhuǎn)移至水熱釜中恒溫反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行后續(xù)處理，得到以碳納米管載體的單分散氫氧化鎂納米粒子。利用這種方法制備的單分散氫氧化鎂納米粒子，比表面積、分散和功能性均得到了大幅提高。將其加入到高聚物體系中，可以極大地提高聚合物基體的各項(xiàng)性能。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn) 了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá) 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、 ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為 0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結(jié)構(gòu)。