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針對醫(yī)學(xué)中疑難性自身免疫疾病、器官衰竭、腫瘤、病毒性疾病（如艾滋病、乙肝等）治療的迫切需要，南開大學(xué)經(jīng)三十余年潛心研究，承擔(dān)了國家“863”、“973”和十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等重大項(xiàng)目的支持，成功解決了制備樹脂的核心問題，創(chuàng)制十余種性能優(yōu)良的吸附樹脂。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 針對醫(yī)學(xué)中疑難性自身免疫疾病、器官衰竭、腫瘤、病毒性疾病（如艾滋病、乙肝等）治療的迫切需要，南開大學(xué)經(jīng)三十余年潛心研究，承擔(dān)了國家“863”、“973”和十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等重大項(xiàng)目的支持，成功解決了制備樹脂的核心問題，創(chuàng)制十余種性能優(yōu)良的吸附樹脂。如計算機(jī)模擬小分子配基設(shè)計、細(xì)胞或分子表面抗原決定簇分子印跡技術(shù)、納米材料等與生物材料的融合，一系列針對腎病、肝病腫瘤和病毒的高性能全血灌流吸附樹脂被開發(fā)。其中針對腎衰患者血液中分子毒素β2微球蛋白的模擬小分子多肽配基吸附劑，性能 優(yōu)于日本臨床用同類產(chǎn)品；用于膿毒血癥患者炎癥因子清除的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)吸附樹脂的性能優(yōu)于美國的Cytosorb產(chǎn)品。針對肝衰患者高膽紅素血癥清除的NKU-9樹脂（均分布介孔吸附劑），對患者血漿中膽紅素的清除率明顯優(yōu)于日本可樂麗公司的BL-300和旭化成公司的BR-350樹脂，且不會存在電解質(zhì)紊亂等缺陷。針對腫瘤和病毒的吸附劑也取得了重要進(jìn)展。申報和獲得國家發(fā)明專利20項(xiàng)，獲得國家科技進(jìn)步二等獎等7項(xiàng)獎勵，發(fā)表論文138篇，SCI收錄69篇，成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中一專利技術(shù)的轉(zhuǎn)化，已經(jīng)造就了一個百億市值的企業(yè)。

ZnO 壓敏陶瓷是以 ZnO 粉料為主體，添加微量的其他金屬氧化物添加劑(如 Bi2O3,Sb2O3, Co2O3, MnO2, Cr2O3 等)，經(jīng)過混合、成型后在高溫下燒結(jié)而成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件。自 1968 年日本松下開發(fā)出 ZnO 壓敏電阻以來， ZnO 壓敏電阻就以其造價低廉、制造方便、非線性系數(shù)大、 響應(yīng)時間快、殘壓低、電壓溫度系數(shù)小、漏電流小等優(yōu)良性能，應(yīng)用廣泛于高壓輸電線路、城市地鐵直流供電線路以及鐵路電網(wǎng)系統(tǒng)。隨著超高電壓大功率輸變電工程的發(fā)展，對輸變電設(shè)備的安全性和可靠性要求越

谷猛課題組和斯坦福戴宏杰教授課題組設(shè)計并開發(fā)了一種基于氯化鋁/1-甲基-3-乙基咪唑/氯化鈉離子液體組成的氯鋁酸鹽離子液體電解質(zhì)。以這種離子液體電解質(zhì)為基礎(chǔ)制得的可充電鈉金屬電池具有良好的性能，電池電壓高達(dá)~ 4v，庫侖效率高達(dá)99.9%，能量和功率密度分別為~ 420 Wh kg

項(xiàng)目簡介： 本項(xiàng)目已開發(fā)出一種輕質(zhì)、穩(wěn)定、高效、環(huán)保的電磁屏蔽纖維及制造裝備， 實(shí)現(xiàn)了對寬頻段電磁波全方位抵御以及連續(xù)、高效、專業(yè)的自動化生產(chǎn)，可滿足各領(lǐng)域?qū)﹄姶牌帘尾牧系男乱螅瑸閲腋呔庑袠I(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。開發(fā)出的新型材料具備高電磁屏蔽、 高比強(qiáng)

電池高性能低鉑電催化劑研究首先合成含有高指數(shù)面的Pt3Fe 多級納米線，再通過煅燒得到含有兩個原子層厚的 Pt-skin結(jié)構(gòu)，并評估了該材料在酸性介質(zhì)中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計算結(jié)果證明含有高指數(shù)面的 Pt-skin表面對反應(yīng)中間體的吸附能優(yōu)化，有利于電催化反應(yīng)的進(jìn)行。該工作首次將 Pt-skin和高指數(shù)面結(jié)合，在催化劑活性和穩(wěn)定性方面有了很大提升，為高性能電催化材料的設(shè)計和開發(fā)指出了新方向。

電池高性能低鉑電催化劑研究首先合成含有高指數(shù)面的Pt3Fe 多級納米線，再通過煅燒得到含有兩個原子層厚的 Pt-skin結(jié)構(gòu)，并評估了該材料在酸性介質(zhì)中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計算結(jié)果證明含有高指數(shù)面的 Pt-skin表面對反應(yīng)中間體的吸附能優(yōu)化，有利于電催化反應(yīng)的進(jìn)行。該工作首次將 Pt-skin和高指數(shù)面結(jié)合，在催化劑活性和穩(wěn)定性方面有了很大提升，為高性能電催化材料的設(shè)計和開發(fā)指出了新方向。

差別化纖維研究室近年來關(guān)注高性能纖維的發(fā)展趨勢并對聚酰亞胺纖維的制備、改性及其應(yīng)用進(jìn)行研究，針對聚酰亞胺的隔熱保暖、防輻射、高強(qiáng)高模、天然抑菌、電絕緣等特性進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，現(xiàn)已開發(fā)出保暖被子、防護(hù)手套、電絕緣紙等產(chǎn)品。針對聚酰亞胺難以染色的缺點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)突破，聯(lián)合企業(yè)研發(fā)人員進(jìn)行研究，通過化學(xué)改性和纖維原材料功能接枝改性等方法成功解決了染色難的問題，拓展了聚酰亞胺纖維及面料在民用和產(chǎn)業(yè)用紡織品中的應(yīng)用范圍。 關(guān)鍵技術(shù) （1）通過化學(xué)改性和纖維原材料功能接枝改性等方法成功解決了聚酰亞胺染色難的問題； （2）對聚酰亞胺面料的染色色牢度最高能達(dá)到 4； 知識產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎情況 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 1 篇；申請發(fā)明專利 1 項(xiàng) 項(xiàng)目成熟度 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并已成功應(yīng)用制備民用產(chǎn)品。 投資期望及應(yīng)用情況 項(xiàng)目研究成果已經(jīng)申請發(fā)明專利一項(xiàng)，并在企業(yè)建立了防護(hù)手套和保暖系列產(chǎn)品的生產(chǎn)線。

本技術(shù)適用于芳綸纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維等高性能化學(xué)纖維，采用濕法造紙技術(shù)，制備絕緣紙、摩擦材料等紙基功能材料和蜂窩紙等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。可提供高性能纖維紙基材料濕法連續(xù)生產(chǎn)線成套技術(shù)，為相關(guān)行業(yè)提供高性能纖維紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料及其復(fù)合材料等高新技術(shù)材料產(chǎn)品。 關(guān)鍵技術(shù) 對于濕法抄造工藝來說，纖維能否均勻分散、濕法成型工藝和熱壓工藝是否合理是決定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要因素。本項(xiàng)目成果解決了高性能纖維紙基材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。超高效碳纖維電磁屏蔽紙的制備創(chuàng)新地利用碳纖維、金屬導(dǎo)電纖維這兩種纖維的優(yōu)勢互補(bǔ)，保證成紙?jiān)趽碛辛己闷帘涡艿耐瑫r具有很好的機(jī)械性能和柔韌性。性能良好的超高分子量聚乙烯纖維紙主要是采用纖維洗滌-超聲預(yù)處理-疏解分散-分散劑分散工藝，通過預(yù)處理、添加助劑、成型和增強(qiáng)而制得。采用聚酰亞胺纖維通過自有技術(shù)制備得到高性能的聚酰亞胺纖維絕緣紙等紙基功能材料。采用碳纖維配用聚醚醚酮纖維制備紙基摩擦材料。 知識產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎情況 一種聚酰亞胺導(dǎo)電紙的制備方法 201610487328.X 一種超高分子量聚乙烯纖維紙的制備方法 201610921059.3 一種超高分子量聚乙烯纖維的預(yù)處理分散方法 201610920332.0 一種超高效碳纖維電磁屏蔽紙 201710204473.7 一種聚醚醚酮纖維紙及其制備方法 201710544478.4 一種碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮紙基摩擦材料及其制備方法 201710559878.2 項(xiàng)目成熟度 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中試已完成，部分成果已經(jīng)用于試生產(chǎn)。 投資期望及應(yīng)用情況 期望在碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚醚醚酮纖維技等高性能纖維共同進(jìn)行技術(shù)開發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 采用高性能纖維制備紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料是航空航天、國防、高鐵和電力電機(jī)等重要領(lǐng)域開發(fā)的一類產(chǎn)品，目前主要是日本、奧地利和美國等國家生產(chǎn)。 國內(nèi)近年開始關(guān)注，并有少數(shù)幾家開始進(jìn)行，但尚只能生產(chǎn)少數(shù)幾類低檔次產(chǎn)品。目前已經(jīng)利用本項(xiàng)目成果建成年產(chǎn) 150 噸聚酰亞胺纖維絕緣紙生產(chǎn)線，生產(chǎn)聚酰亞胺纖維絕緣紙。

本項(xiàng)目系統(tǒng)地研究了陰極離子鍍第一代涂層(TiN，TiC和CrN)、第二代涂層(TiCN和TiAlN)、第三代涂層(TiN/TiCN)、第四代涂層(金剛石和DLC)、第五代涂層(TiAlSiN)和第六代涂層(AlCrN)的制備方法及其摩擦-磨損性能，適應(yīng)了數(shù)字化制造時代的需求，滿足了干切削的要求，具有高熱穩(wěn)定性、高抗氧化性和良好的紅硬性的優(yōu)點(diǎn)。本項(xiàng)目制備的高性能涂層，如TiAlN、AlCrN和TiAlSiN等在國內(nèi)有巨大的應(yīng)用市場，目前國內(nèi)的刀具和模具的涂層市場超過200億元。與國外同類涂層相比，性

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發(fā)的拉伸法實(shí)現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達(dá)百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導(dǎo)原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個多世紀(jì)的問題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強(qiáng)度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過簡單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡單、能耗顯著降低、無環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過先進(jìn)的復(fù)合工藝實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能化PTFE材料，有效填補(bǔ)市場空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國際論文、申請四項(xiàng)國家發(fā)明專利、兩項(xiàng)海外專利，在油水/固液分離、先進(jìn)織物等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗(yàn)證并得到多方行業(yè)內(nèi)專家認(rèn)可。