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納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領(lǐng)域。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規(guī)模化制備技術(shù)，目前市場(chǎng)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。該技術(shù)合成工藝簡(jiǎn)單可控、成本低、過程綠色環(huán)保，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。 1 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體 圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)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?jī)H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(jí)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(guó)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(guó)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(jí)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(guó)新材料、微電子、儲(chǔ)能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國(guó)在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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?jī)H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(jí)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(guó)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(guó)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(jí)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。

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?jī)H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(jí)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)。

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)

針對(duì)當(dāng)前車用無油渦旋空壓機(jī)加工精度要求高、渦旋盤容易磨損的問題，本 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了水冷無油渦旋空氣壓縮機(jī)技術(shù)。采用這一技術(shù)可將渦旋盤最高溫 度控制在 120℃以內(nèi)，從而降低動(dòng)靜盤熱變形，提高壓縮機(jī)的可靠性與效率。

研究團(tuán)隊(duì)圍繞山地城市、夏熱冬冷氣候區(qū)等特征下城市可再生能源分布特征, 在可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)體系進(jìn)行了多項(xiàng)研究和應(yīng)用，先后形成“重慶市太陽(yáng) 能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能空調(diào)應(yīng)用前景及相關(guān)技術(shù)研究”、“重慶市建筑太陽(yáng)能熱水 系統(tǒng)一體化應(yīng)用適宜技術(shù)研究”、“重慶市可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)控 制系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用”、“重慶市既有可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目運(yùn)行后評(píng)估（含水 處理監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)）”重慶市科學(xué)技術(shù)成果證書。研究圍繞可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)體系形成了多項(xiàng)實(shí)用成果，獲權(quán)“地源熱泵地 下?lián)Q熱器的換熱量測(cè)量?jī)x”、“一種地源熱泵地下?lián)Q熱器的埋設(shè)裝置”、“一種 室內(nèi)太陽(yáng)能輔助通風(fēng)采暖系統(tǒng)”、“高能效活動(dòng)外遮陽(yáng)”等發(fā)明專利，并進(jìn)行實(shí) 際工程應(yīng)用；出版《重慶地區(qū)地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用》、《太陽(yáng)能光熱技術(shù)的建 筑應(yīng)用》等專著；開發(fā)了 “重慶地區(qū)太陽(yáng)能熱水應(yīng)用評(píng)估分析軟件”；編制了行 業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《空氣源熱泵供暖工程技術(shù)規(guī)程》、重慶市《空氣源熱泵應(yīng)用技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)》DBJ50/T-301-2018、等標(biāo)準(zhǔn)。研究成果得到國(guó)內(nèi)專家同行的高度評(píng)價(jià)，西安 建筑科技大學(xué)李安桂教授認(rèn)為“成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，處于國(guó)際先進(jìn)水平”；湖 南大學(xué)李念平教授認(rèn)為“研究成果在城鎮(zhèn)人居環(huán)境改善與保障關(guān)鍵技術(shù)研究等方 面取得了許多創(chuàng)新性成果”。市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 支撐、指導(dǎo)重慶市可再生能源建筑應(yīng)用國(guó)家級(jí)示范城市、重慶巫溪縣和云陽(yáng) 縣可再生能源建筑應(yīng)用國(guó)家級(jí)示范縣建設(shè)（財(cái)政直接投入資金9050萬元）。原 中國(guó)建筑科學(xué)研究院總工程師吳元煒教授認(rèn)為研究成果“取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、 環(huán)欖效益和社會(huì)效益，研究成果對(duì)我國(guó)自然資源在建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境改善中的技 術(shù)應(yīng)用和推動(dòng)具有重要的指導(dǎo)意義”