所属分类：新型材料产业

所属单位：西安工程大学

成果简介： 本项目以开发兼具高效过滤且杀菌杀病毒功能的医用防护滤材为目标，针对医疗防护行业对新型高性能病菌防护滤材的迫切需求，以MOFs/棉纤维复合防护滤材为研究对象，具体研究内容包括：（1）研究MOFs/棉纤维复合滤材成型过程；（2）探究棉纤维和MOFs 金属离子间的成键规律及MOFs 配位生长过程，掌握调控复合滤材本体及微观结构的科学方法；（3）分析滤材本体及微观结构对MOFs 功能层附着强度及杀病菌性能的影响，揭示MOFs/棉纤维复合滤材结构参数与功能层附着强度及杀病菌性能间的构效关系，实现MOFs/棉纤维复合防护滤材的可控制备与结构优化，满足其在医疗防护领域的应用。通过本项目实施，实现了兼具高效过滤且杀菌杀病毒功能MOFs/棉纤维复合防护滤材的可控制备，其对粉尘颗粒污染物的过滤效率及 对病菌杀灭率均达99%以上。此项目的实施将推动一批重点医疗防护用品升级换代，填补国内高端医疗防护用品的市场空缺。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会价值等。铝基锂吸附剂杂化膜是采用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、LiX·2Al(OH)·nHO为主要原材料，以无纺布为支撑材料，32使用相转化技术制备的全海绵孔分离膜。铝基锂吸附剂杂化膜将粉末状的铝基吸附剂与分离膜相结合，既可实现铝基吸附剂的固定化，降低其溶损率，同时杂化膜内部的孔结构又可强化离子的传递，实现高效选择性识别、分离锂离子。铝基锂吸附剂杂化膜在盐湖卤水提锂，特别是在高镁锂比、低锂离子浓度盐湖卤水提锂领域有很好的应用前景。图1铝基锂吸附剂杂化膜性质图（左）铝基锂吸附剂杂化膜吸附容量（右）铝基锂吸附剂杂化膜微观形态

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：技术特点：针对铝塑复合膜难以回收再利用的难题，采取直接造粒-改性技术，实现回收料的高附加化。改性料不仅具有良好的加工流动性能和力学性能，还具有良好的表观性能。技术阶段：小试和中试成功。前景预期：目前我国用于奶类包装用铝塑复合薄膜的年消费量达到2000万吨，而回收率不到20%。大量使用后废弃的包装材料进入环境后，不但给环境带来巨大的压力，也造成了大量资源浪费。本技术不仅能实现铝塑不分离直接回收，而且通过一次性改性技术达到高性能化和高附加值化。改性产品可用于生产防水薄膜、装饰板材、广告牌、农用管材、人造木材和栅栏等，具有显著的环保效益和经济价值。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明涉及一种透明质酸复合交联水凝胶及其制备方法，本发明结合透明质酸活性基团可作为化学修饰位点的特点及其聚阴离子电解质的特性，利用1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇、海藻酸钠和明胶等等物质具有的不同基团及不同空间构象，同时与透明质酸进行复合交联改性，并通过分析各种组分的比例，确定了交联反应各组分的最佳配方，制备的透明质酸复合水凝胶分子量有了明显的提高，特别是显著地增加了其动力粘度。本发明制备的透明质酸复合交联水凝胶分子量大、动力粘度大，具有较强的空间阻隔作用、润滑作用，以及良好的生物相容性、稳定性好等优点，可用于组织填充材料、关节腔内润滑剂和手术预防组织粘连材料。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：在河北省重大攻关项目支持下，开展了金刚石膜表面金属化关键技术的研究，为打破国外技术封锁，加快航天事业发展和国民经济建设具有重要意义。金刚石膜导热性能是铜的六倍，它是大功率、高集成度、高性能的微电子器件的理想热沉。关键技术：解决金刚石膜钎焊前表面金属化。在保证结合强度的前提下，复合微纳米金属化多层膜的金刚石膜没有明显降低热导率。采用独特的预处理技术、金属化新体系、自动翻转机械手和低温真空热处理工艺实现了金刚石膜双面金属化。在-78.5℃至150℃耐冷热循环100次，金属化薄膜未脱落，并且结合强度基本保持不变；热阻仅为氮化铝的40.7%；

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：1.本发明涉及一种可在低频范围内阻隔噪音，同时还能提供大通道通风的声学超材料功能结构器件。通过亥姆霍兹共振的作用，实现声学能量的衰减，从而达到隔音的效果。通过调节单胞通风口的面积、进声口的面积和个数、通道的长度、结构的壁厚以及厚度，来实现单胞在不同频率范围内的隔音通风。在一般声学超材料较难发挥隔音效果的低频范围内，该结构隔音效果显著。根据仿真和实验结果显示，该隔音通风结构能够在低频范围（400-500Hz）内实现10分贝以上，稍高频范围内（1600Hz）实现20分贝以上的隔音效果，并保证较好的通风性，通风率大于20%。当两个或更多单胞串联叠加时，还可大幅度加宽隔音的频带范围，且保持和一个单胞相同的通风效果。2.成果可用于汽车整体结构可撞性的优化设计，确定最优的车体撞击脉冲（CrashPulse），对车辆约束系统进行优化设计，确定气囊的引爆参数、座椅刚度、安全带预紧机制的控制参数等。3.成果可满足车辆碰撞安全和损伤研究等重大工程领域对人体生物力学模型的迫切需求，为车辆安全设计提供充分的理论依据和关键科学数据，降低交通事故的伤亡率和减少经济损失；成果可为完备我国自己的汽车安全法规的制定提出具体的理论方针。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：海洋剖面监测温差浮标是可以全天候连续测量水下不同深度的温度，压力，盐度，密度等基础数据的一种装置，为海洋的开发与研究，灾害预报等提供海洋环境基础数据与支撑。海洋剖面监测浮标的工作寿命是其性能的一项重要指标，其工作寿命主要取决于电池供电的时间长短。老式海洋剖面监测浮标采用锂电池供电，无法充电，回收困难。为了解决这个问题，需要有效提高海洋剖面监测浮标的工作寿命—主要就是解决浮标的供电问题。为此，国内外目前正研究利用海洋的温差，采用相变材料，实现浮标的自身供电。浮标要正常工作，必须具有一定的自身发电量，而发电量的大小取决于相变材料的相变体积变化量。因此，相变材料体积变化率的大小是决定浮标水平高低的关键。国内目前的研究导向是选择正十六烷作为相变材料。上海交通大学通过数值模拟，推测正十六烷性能最优。经试验后得出，在5℃～25℃之间，正十六烷体积变化量在10%左右。文献资料显示，国外相变材料体积变化率最大也只能达到13%。近三年来，又经过大量的研究，取得重大的突破，开发了一种新型的相变材料，其比重小于1，相变体积变化率可高达15%以上。该材料可作为新型高效的海洋监测浮标的供能核心部件，用于海洋监测等领域，具有重大的社会效益。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：噪声污染同水污染、大气污染被列为世界三大污染，严重影响着人类生活环境的质量。目前噪声的治理主要是针对中高频噪声（分贝），而对于分贝不高的低频（

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：高度各向异性是维持生物组织、器官等发挥功能及实现高效、灵敏、智能响应的物质基础，其普遍存在于人体、动植物和微生物组织。纳米磁性水凝胶材料得益于无创、无线控制和远程操作等特点，广泛用于各类柔性磁机械致动器，在生物医学、软机器人、药物控释、微流控系统等领域发挥重要潜能。然而，与传统弹性体材料相比，水凝胶存在力学性能较弱、易破损等劣势，严重制约着水凝胶柔性磁致驱动器的发展。针对当前磁性水凝胶驱动器的研究现状，研究团队回顾总结磁性水凝胶的种类结构、制备策略和增强机制、磁致驱动器设计方法等方面的研究内容，深入总结并详细分析，发表长文综述。在该研究中，回顾了通过外部磁场作用下实现纳米颗粒在水凝胶基质中的排列方法、增强策略和适用范围，总结了通过外加磁场对水凝胶中纳米颗粒各向异性分布调控方法的优势特点、适用范围及局限性。其中，基于各向异性纳米颗粒可赋予水凝胶在特定方向上发挥更强的磁驱动特征，提出了磁性纳米颗粒在水凝胶中的界面相互作用的增强策略，在磁驱动性能增强的同时，实现磁性水凝胶的综合力学性能的同步提升。该研究为下一代磁性水凝胶柔性驱动器的设计方法与增强策略提供新思路。该研究为本项目水凝胶各向异性网络形貌的设计、调控和表征积累了研究经验。

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：研究团队提出并制备了一种新颖的具有增强毛细泵设计的碳纳米管水凝胶复合材料。将碳纳米管（CNTs）均匀分散掺入仿珍珠层水凝胶（PAA/PVA）前驱液，其中，CNTs不仅充当高效的光热吸收材料，还可通过碳纳米管表面与水凝胶中高分子链物理缠绕，充当纳米交联网络。通过将CNTs/PAA/PVA水凝胶预聚体浸没在高浓度LiCl溶液中，由于凝胶基质内外离子浓度差异，发生渗透压差诱导的体积收缩并显著增强水凝胶中的氢键物理作用；此外由于PAA和PVA高分子链在盐溶液中的溶解度差异，通过盐析效应还可同步发生高分子微相分离。上述过程改善了高分子链与碳纳米管之间的界面相互作用，进一步增强了CNTs/PAA/PVA纳米复合水凝胶的一系列力学性能表现，同时为太阳能界面蒸发过程中的水汽运输提供更紧凑的微通道结构，有助于增强毛细泵效应。在高含盐环境中，具有耐久而稳定的机械性能，可长期稳定工作。此外，在模拟海水的3.5 wt%氯化钠溶液中和100 mW/cm2的光照条件下，实现了1.31 kg m-2h−1的出色水蒸发速率和93.5%的转化效率，以及稳定的循环使用而无表面因盐积累而造成的孔道堵塞。这项工作展示了一种能在盐水环境中实现具有卓越力学性能和耐久性能的太阳能驱动蒸发器设计策略，在长期海水淡化中具有巨大应用潜力，为高强韧耐久水凝胶界面蒸发器的设计和制备开辟了新的途径。

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：盐水中的太阳能蒸发器在资源可持续性、海水淡化以及可再生能源采集方面具有巨大潜力。具有光热转换性质的纳米复合水凝胶已经成为太阳能驱动蒸汽生成设备的候选材料，但在盐水环境中，远程控制和低机械性能方面存在限制。在此研究团队开发了一种基于多功能Fe3O4纳米颗粒增强凝胶珍珠层的远程控制、耐盐且坚韧强大的太阳能蒸发器。Fe3O4纳米颗粒具有三重作用：作为纳米交联剂、光热转换器和非束缚操控装置，同时结合凝胶珍珠层在盐水中收缩的趋势，有助于协同机械增强。这种集成的磁性纳米复合水凝胶表现出坚韧强大的机械性能（19.58 MPa的极限强度，300%的断裂应变，在500%下自恢复性和抗疲劳性），解决了远程操作系统和高强度要求的实际应用挑战。此外，在外部磁场下，同时实现远程控制运动或可调位置的情况下，可达到良好的光热转换性能（蒸发率为1.26 kg m−2 h−1，蒸发效率为92.84%）。基于多功能磁性Fe3O4@凝胶珍珠层纳米复合材料的智能太阳能蒸发系统为盐水环境中的非束缚操控提供了灵活的的能量转换设备的新机遇。

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：研究团队报道了一种基于碳黑纳米颗粒的高强韧多功能的仿珍珠层水凝胶复合材料。其中，纳米颗粒通过分散和掺杂策略，均匀嵌入仿珍珠层水凝胶基质中，通过循环冻融和盐析处理，进一步增强纳米颗粒在水凝胶中的交联和物理缠绕，同时盐析效应可在仿珍珠层水凝胶基质中诱导高分子链发生微相分离，具有显著软/硬相界的高分子微相分离结构可极大提升材料在外力加载条件下的能量耗散性能。此外，纳米颗粒发挥着作为纳米交联剂和提供光热转化能力的双重作用，利用仿珍珠层水凝胶基质在高浓度盐溶液中体积显著收缩的特征，有助于在海洋等含盐环境中进一步协同增强纳米复合水凝胶的各项综合力学性能，包括高强度、高韧性、高延展性和快速自恢复能力。另一方面，浸泡在海水中的纳米复合凝胶可同时保持优越的电学性能（高导电性、灵敏度高、应变响应快）以及光热转化能力。该研究工作中的炭黑/水凝胶纳米复合材料可以组装成具有快速响应以及高度匹配协同变形的应变传感器，可用于监测因海面波浪产生的微弱的运动。此外，纳米颗粒的光热吸收特性和水凝胶高比热特征可用于在海水中进行太阳能界面蒸发，实现绿色可持续的海水淡化。该高强韧多功能炭黑/水凝胶纳米复合材料在含盐条件下表现出的优异力学性能和多功能特性，有望用于组装各种复杂场景（如高盐、高湿）下的柔性电子设备。