Rmgyvq南開(kāi)大學(xué)應(yīng)用科技成果項(xiàng)目選編

1、生命是永恒不斷的創(chuàng)造，因?yàn)樵谒鼉?nèi)部蘊(yùn)含著過(guò)剩的精力，它不斷流溢，越出時(shí)間和空間的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表現(xiàn)的形式表現(xiàn)出來(lái)。泰戈?duì)柲祥_(kāi)大學(xué)應(yīng)用科技成果項(xiàng)目選編南開(kāi)大學(xué)科技處（郵編300071）聯(lián)系人：米江林孫小杰電 話：(022)23508838傳 真：(022)23504856電 郵： kjcjskf目 錄三、材料類5039.單壁碳納米管（SWNTs）的宏量制備及其電磁屏蔽復(fù)合材料5040.三維信息存儲(chǔ)材料及其存儲(chǔ)器5141.彩色噴墨打印介質(zhì)納米氧化鋁粉體涂料的制備5242.有機(jī)光致變色多功能材料5343.一種高速生長(zhǎng)硅基薄膜的低成本技術(shù)5344.一種兼具電磁屏蔽及雷達(dá)吸波功能的

2、復(fù)合材料及制備方法5445.一種用給水廠和污水廠污泥制備輕質(zhì)陶粒的方法5446.有機(jī)胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料5547.新型稀土鎳基儲(chǔ)氫合金(AB5)電極材料及其制備方法5548.血液凈化生物材料5649.球形氨基酸吸附劑及其制備方法56三、材料類1. 單壁碳納米管（SWNTs）的宏量制備及其電磁屏蔽復(fù)合材料所屬學(xué)科：新材料應(yīng)用行業(yè)：1、電子；2、機(jī)械；3、軍工；成果與項(xiàng)目的背景及主要用途單壁碳納米管（SWNTs）是公認(rèn)的綜合性能最好的納米纖維，其強(qiáng)度可達(dá)鋼的100倍，而密度只有鋼的六分之一。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了單壁碳納米管（SWNTs）的大規(guī)模、低成本制備，其年產(chǎn)量可達(dá)100公斤，純度在70以上。

3、通過(guò)物理共混及原位聚合方法，獲得了具有導(dǎo)電、電磁屏蔽及雷達(dá)波吸收等特殊性能的SWNT聚合物復(fù)合材料。該復(fù)合材料的體積電阻率達(dá)100102 cm，電磁波衰減率可達(dá)40dB，在航空航天、機(jī)械、電子及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介本技術(shù)通過(guò)催化劑的設(shè)計(jì)、制備、煅燒等環(huán)節(jié)控制催化劑的形態(tài)、構(gòu)型、晶型及反應(yīng)條件，控制 SWNTs 的結(jié)構(gòu)和性能，并通過(guò)控制電極的電流/電壓、爐內(nèi)氣壓及反應(yīng)溫度，實(shí)現(xiàn) SWNTs的宏量可控制備，利用 SWNTs優(yōu)良的電磁性能，制備了電磁屏蔽復(fù)合材料。技術(shù)水平及專利“SWNTs的宏量制備及其電磁屏蔽復(fù)合材料”技術(shù)達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，已獲授權(quán)專利一項(xiàng)（單壁碳

4、納米管的電弧合成方法，專利號(hào)：ZL200410019624.4），另外申請(qǐng)的5項(xiàng)專利也已全部公開(kāi)（公開(kāi)號(hào)：CN1712350, CN1749156，CN1791322，CN1818650，CN1840706）。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)作為一種具有戰(zhàn)略意義的新興材料及技術(shù)， SWNTs 及其復(fù)合材料的市場(chǎng)需求較大，國(guó)際市場(chǎng)高純度 SWNTs 的價(jià)格高達(dá)幾百美元/克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出黃金的價(jià)格。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，至2009年，國(guó)際碳納米管/聚合物復(fù)合材料市場(chǎng)可達(dá)1.6已美元，電磁屏蔽是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。NASA等國(guó)外機(jī)構(gòu)更是看好碳納米管及其復(fù)合材料在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值無(wú)法估量

5、。應(yīng)用領(lǐng)域及能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵技術(shù)可用于國(guó)家信息安全系統(tǒng)、信息通訊、精密電子儀器、醫(yī)療衛(wèi)生、航空等領(lǐng)域，還可用于防護(hù)電磁輻射對(duì)人類的傷害，如個(gè)人電腦、手機(jī)、電視機(jī)、電冰箱等家用電器的電磁輻射防護(hù)，另外，在國(guó)防軍工等領(lǐng)域，可用于軍事設(shè)施、武器、雷達(dá)及指揮通訊系統(tǒng)的防護(hù)等。技術(shù)產(chǎn)業(yè)化條件：本項(xiàng)目的原材料主要為石墨等常見(jiàn)碳材料，設(shè)備主要為SWNTs電弧法和成器（發(fā)明人自主設(shè)計(jì)），高分子復(fù)合及加工設(shè)備，廠房面積200平米，需投資1000萬(wàn)。2. 三維信息存儲(chǔ)材料及其存儲(chǔ)器南開(kāi)大學(xué)三維信息存儲(chǔ)材料及其存儲(chǔ)器的研究獲天津市2001年度自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，采用三維全息存儲(chǔ)介質(zhì)的光存儲(chǔ)系統(tǒng)固定式三維光子存儲(chǔ)裝置，

6、其存儲(chǔ)量的容量可達(dá)到10Tbits/cm2以上，比二維盤片存儲(chǔ)介質(zhì)上的存儲(chǔ)容量高一千倍；采用光學(xué)的方法符合并行輸入與輸出的要求，可同時(shí)一次性寫入多幅和讀出整幅圖象信息，信息轉(zhuǎn)移率高達(dá)1Gbits/sec，比光盤的逐點(diǎn)寫入與輸出方式所能達(dá)到的信息轉(zhuǎn)移率高幾千倍。故稱之為海量存儲(chǔ)。此外，它還有成本低、體積小、可重復(fù)讀寫的特點(diǎn)。利用光折變晶體的三維體全息光存儲(chǔ)是國(guó)際上目前用來(lái)解決海量存儲(chǔ)器的首選方案。發(fā)明專利號(hào)為00121095.5的三維全息存儲(chǔ)系統(tǒng)原型（海量存儲(chǔ)器、特種存儲(chǔ)器等），已通過(guò)技術(shù)鑒定，性能與指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際水平。南開(kāi)大學(xué)在高密度海量光子存儲(chǔ)器的原材料生產(chǎn)與器件研制中的一條龍工作線是國(guó)際上

7、少有的，具有絕對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。3. 彩色噴墨打印介質(zhì)納米氧化鋁粉體涂料的制備采用特殊工藝制備的高純、高分散的納米氧化鋁粉體，不經(jīng)過(guò)任何特殊的物理及化學(xué)處理便可分散于分散相中，形成穩(wěn)定、均一的分散體系。該粉體主要用于彩色噴墨打印介質(zhì)用的無(wú)機(jī)顏料，能夠賦予彩色噴墨打印介質(zhì)高光高吸墨的優(yōu)良特質(zhì)。用于水晶級(jí)高光、高吸墨噴墨打印介質(zhì)，可替代進(jìn)口。性能指標(biāo)：化學(xué)組成：AlOOH·xH2O顏色：白色晶體結(jié)構(gòu)：勃姆石，又名水軟鋁石（英文名稱Boehmite）物理性質(zhì)：晶粒大小(nm)2030比表面(m2/g)100孔容(cm3/g)0.4水中分散度(%)95Al2O3含量(%)80防水噴墨打印介質(zhì)及其制

8、備方法專利（申請(qǐng)）號(hào)：200610014389.0 。4. 有機(jī)光致變色多功能材料有機(jī)光致變色多功能材料在日光或其他光源照射下變色產(chǎn)生其特殊功能，避光又可回復(fù)到原狀態(tài)，其特殊功能隨之消失，過(guò)程可逆，反復(fù)變化一萬(wàn)次變色性能無(wú)明顯衰減。既用于光信息存儲(chǔ)等高新技術(shù)領(lǐng)域，也在防偽識(shí)別技術(shù)、服裝紡織品、旅游用品、裝飾品、油漆、油墨、PVB、PE、PVC等民用領(lǐng)域中應(yīng)用。南開(kāi)大學(xué)已合成了200多種具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光致變色多功能材料新品種，獲國(guó)家專利授權(quán)10余項(xiàng)?？僧a(chǎn)業(yè)化技術(shù)包括：1.在防偽識(shí)別技術(shù)上應(yīng)用的光致變色多功能材料光控磁性變色材料、光控變色基因材料、光控變色熒光雙功能材料。2.在民用行業(yè)上應(yīng)

9、用的光致變色材料可在PVB、PVC、PE、油漆、油墨和涂料中應(yīng)用。3.在軍事工業(yè)上應(yīng)用的光致變色多功能材料可在迷彩服、遮蔽材料、偽裝材料等應(yīng)用。5. 一種高速生長(zhǎng)硅基薄膜的低成本技術(shù)隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能成為世界各國(guó)可持續(xù)發(fā)展能源的戰(zhàn)略決策。陽(yáng)光發(fā)電是大規(guī)模經(jīng)濟(jì)地利用太陽(yáng)能的重要手段。因此，對(duì)大陽(yáng)電池的研究受到世界各國(guó)的普遍重視。由于硅基薄膜太陽(yáng)電池在降低成本方面的巨大潛力，引起了的普遍重視。如何利用低成本工藝技術(shù)，獲得大面積優(yōu)質(zhì)的晶化硅薄膜材料是當(dāng)前研究的焦點(diǎn)之一。南開(kāi)大學(xué)研發(fā)的“一種高速生長(zhǎng)硅基薄膜的低成本技術(shù)”，克服了常規(guī)生長(zhǎng)硅基薄膜方法中或生長(zhǎng)速率慢、或襯底溫

10、度高、或離子轟擊嚴(yán)重等缺陷，并且整合了其優(yōu)點(diǎn)。具有改善薄膜質(zhì)量、襯底溫度低、離子轟擊小、生長(zhǎng)速度快(50A/s)、薄膜性能好、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專利。專利（申請(qǐng)）號(hào)：03103964.2。6. 一種兼具電磁屏蔽及雷達(dá)吸波功能的復(fù)合材料及制備方法本發(fā)明公開(kāi)了一種兼具電磁屏蔽及雷達(dá)波吸收功能的復(fù)合材料及其制備方法。復(fù)合材料包含碳納米管、聚合物和偶聯(lián)劑三種組分，三種組分的重量配比為：碳納米管0.0520份，聚合物4099.9份，偶聯(lián)劑0.0540份。采用本發(fā)明材料可以制備具有電磁屏蔽及雷達(dá)波吸收功能的碳納米管/聚合物復(fù)合材料及具有同樣功能的各種板材、管材及復(fù)雜形狀的制品

11、。本發(fā)明公開(kāi)了兩種制備方法。專利（申請(qǐng)）號(hào)：200510015496.0。7. 一種用給水廠和污水廠污泥制備輕質(zhì)陶粒的方法本發(fā)明涉及城市污水廠及給水廠污泥的廢棄物資源化處理利用。本發(fā)明輕質(zhì)陶粒的制備方法，包括原料配料、均化、成型、預(yù)處理、焙燒、冷卻，其特征在于：a.原料重量比：給水廠污泥70100，污水廠污泥030；b.預(yù)處理：溫度300500，預(yù)處理時(shí)間1030min；c.焙燒：溫度11301170，時(shí)間515min。以給水廠污泥為主要原料，加入污水廠污泥為添加劑燒制的陶粒，應(yīng)用價(jià)值高，不但同時(shí)處置了大量的給水廠和污水廠污泥，實(shí)現(xiàn)兩種污泥的綜合利用，還能得到性能較好的輕質(zhì)陶粒，并能配制出可以

12、用于承重結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土。專利（申請(qǐng)）號(hào):200410093930.2。8. 有機(jī)胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料本發(fā)明涉及一種仿生有機(jī)胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料的工藝方法，特別是醫(yī)用生物降解性聚酯類聚合物合成的新工藝方法，其特點(diǎn)是使用無(wú)毒、無(wú)金屬的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍為催化劑進(jìn)行環(huán)酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，-己內(nèi)酯)的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，從而合成高度生物體安全性醫(yī)用生物降解材料。這一新工藝方法避免了使用目前廣泛使用的具有細(xì)胞毒性的辛酸亞錫類催化劑。本工藝采用本體聚合法，聚合反應(yīng)具有受控、活性聚合反應(yīng)特點(diǎn)，不僅可合成均聚物，并且能用于合成具受控組成的嵌段共聚物。本工

13、藝無(wú)三廢污染，并有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 專利（申請(qǐng)）號(hào): 200410018703.3。9. 新型稀土鎳基儲(chǔ)氫合金(AB5)電極材料及其制備方法小型鎳氫電池已產(chǎn)業(yè)化、商品化，大容量鎳氫電池是當(dāng)前電動(dòng)車輛主選動(dòng)力電池之一。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)鎳氫電池的負(fù)極材料，基本采用混合稀土鎳基儲(chǔ)氫合金(MmB5， Mm為混合稀土金屬，B為Ni、Co、Mn、Al等金屬)。南開(kāi)大學(xué)課題組首次制備了含堿金屬鋰（Li）新組分儲(chǔ)氫合金MmB5（Li），提高了電池負(fù)極電催化活性和延長(zhǎng)電池壽命，并獲得中、美、歐發(fā)明專利（ZL 92100029.4； US 5,242,656； EP 0554617B1）。同時(shí)又發(fā)明了LiH與MmB

14、5機(jī)械合金化法制備MmB5（Li）的方法和設(shè)備（ZL 02158001.4，ZL 02290924.9），解決了冶煉合金Li易揮發(fā)難題，使MmB5（Li）產(chǎn)業(yè)化成為可能。從而打破了國(guó)外用我國(guó)廉價(jià)稀土原料生產(chǎn)他們高價(jià)專利產(chǎn)品的壟斷局面，為我國(guó)豐富稀土資源（占世界70-80%）生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)品儲(chǔ)氫合金和鎳氫電池進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利的條件。新型稀土鎳基儲(chǔ)氫合金（AB5）電極材料及其制備方法項(xiàng)目2001年度天津市技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。10. 血液凈化生物材料南開(kāi)大學(xué)課題組研發(fā)的“血液凈化材料”是一種合成的球狀樹(shù)脂，可將患者血液中的致命毒素排出體外，達(dá)到治病的目的。這在醫(yī)療方面是一種高效、安全的治療新方法，專

15、為治療疑難疾病，如免疫性紅斑狼瘡，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，內(nèi)毒素血癥及藥物(及農(nóng)藥)急性中毒等，臨床應(yīng)用治療紅斑狼瘡，藥物急性中毒，黃膽性肝炎及腎病等療效顯著，一般有效率在8090%，無(wú)毒副作用，安全可靠，費(fèi)用合理。治療原理：是球狀樹(shù)脂將患者血液中的致命毒素有選擇地進(jìn)行吸附，然后排出體外，對(duì)血液中的其它有用成分影響不大。此項(xiàng)新療法正在擴(kuò)大應(yīng)用和普及面，不久將會(huì)有更多的新產(chǎn)品問(wèn)世，用于治療各種疾病，提高人民健康水平，造福人類。血液凈化生物材料研究項(xiàng)目2001年度天津市自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。11. 球形氨基酸吸附劑及其制備方法血液灌流治療是一種非藥物療法，這種療法是基于病人血液通過(guò)含有能與血液中有害成分發(fā)生吸附作用的吸附柱過(guò)濾達(dá)到治療目的的。南開(kāi)大學(xué)研發(fā)的“一種球形氨基酸吸附劑及其制備方法”，它是以天然高分子為載體，粒度為0.45-0.9mm，經(jīng)環(huán)氧氯丙烷活化后固定有效量的氨基酸配基的樹(shù)脂構(gòu)成，配基為：氨基酸、聚氨基酸、多肽或蛋白