所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：智慧转光农膜通过在农膜中掺入转光剂，实现对太阳光的精准调控，促进植物生长和果实品质提高。该大棚膜产品具有几个显著特点：冬天可提高棚温2-5C（冬暖式大棚，可减少人为供热）；促进西红柿提早上市5-8天；果形好，畸形果率下降；病虫害大大降低，减少农药使用；果实糖度增加，口感好等特点。若大面积推广使用，将为我省乃至全国的蔬菜种植业带来巨大经济效益和社会效益。 该项目研发人员是由蒋绪川教授为带头人的团队，拥有多名博士后、博士等研发人员，并有多名工程技术人员参与研发。创新性地制备了一系列高效稀土转光剂，通过对稀土转光剂进行改性并掺入聚乙烯塑料中制备了相容性良好的转光母粒，并最终通过多种转光母粒的复配制得具有精准调光功能的智慧农膜。该智慧农膜可以将太阳光中对植物有害的紫外光和绿光转化为对农作物生长有利的蓝光以及可以提高果蔬口感和品质的红光增加光合作用，提高太阳光能的利用率。该高效稀土转光剂原料丰富、价格便宜、易于大规模制备与应用。转光剂生产需要厂房，设备需要球磨机、气氛高温炉、干燥箱、固液分离设备等。资金投入将根据年产规模确定，预计年产100吨，产值达6000万元。转光母粒和智慧农膜生产需要用到高混机、双螺杆挤出机、造粒机、大型吹膜机等设备。预计年产1-2万吨农膜，产值达2-6亿元（2-3万元/吨）。智慧农膜的产业化将产生显著的经济和社会效益。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：玻璃制品分布在生活的各个领域，包括汽车玻璃、建筑材料、太阳能电池板盖、许多电子设备以及光学仪器的屏幕。但是一个不可忽略的问题是空气中的灰尘和油脂等物质容易沉积到玻璃表面，从而使玻璃的透光性降低也增加了清洗玻璃的成本。因此，自清洁薄膜开始受到人们广泛的关注。涂覆到玻璃上的自清洁薄膜需要耐磨性好、具有很高的透光性以及抗反射性能。TiO2因为价格低廉、无毒无害、具有良好的光催化效果而被广泛关注。但是TiO2的带隙较宽，只有在400nm以下的紫外区域对光有很好的吸收效果，这一点上大大限制了它在实际生活中的应用。我们通过添加掺杂提高了TiO2在可见光下的催化效果。另外，由于TiO2的折射率较高，涂在玻璃表面具有很高的反射作用，因此降低了玻璃表面的透光性。本项目选取了低折射率、表面散射小的SiO2来与TiO2复合，取得良好效果。通过简单的溶胶-凝胶方法制备了棒状TiO2@SiO2纳米粒子，棒状纳米粒子的比表面积增加从而使表面具有更多的催化活性位点。并且材料易得，成本低廉，制备的棒状纳米粒子分散均匀，大小一致。具体透光率和自清洁性能。透光率比普通玻璃提高4%，涂膜硬度6H以上，与玻璃的黏附力大，可见光下具有良好的自清洁性能。汽车玻璃、建筑玻璃、太阳能电池板盖、许多电子设备以及光学仪器的屏幕等。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：全氟阳离子交换树脂及阴离子交换膜，其主链结构均为超稳定性全氟骨架-(CF2CF2)m-(CF2CF)n-，侧链结构中含有阴离子交换功能的阳离子基团。聚合物主链为超稳定性全氟骨架结构，在碱性条件下不会发生性能降解，所得离子具有较高的离子电导率及使用寿命，可满足电解水及燃料电池性能需求。树脂具有较高的阳离子交换容量（1.0～3.5 mmol/g）；阴离子交换膜在10℃～80℃范围内具有较高的离子电导率（60~300mS/cm）；分子量≥30万；热降解温度≥200℃，6M的KOH溶液中具有超长寿命，可在80℃下稳定运行100天以上，F离子释放速率＜5×10-7μg/g·h。阳离子树脂和阴离子交换膜可制备碱性的聚合膜电极，应用于聚合物膜燃料电池及碱性电解水制氢领域，

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：商品化的聚合物超滤膜应用过程中污染物极易吸附和沉积在膜孔隙表面，造成膜污染，降低膜性能，缩短使用寿命；目前对聚合物超滤膜的改性，只注重通过亲水改性提高其耐污染性，忽略了亲水性的微生物和藻类等更易附着在亲水性膜表面上造成生物污染。应用于石油化工、生物医药、海水处理等领域的膜，不仅要有很强的耐污染性，还要具有耐微生物和藻类附着性，即抗菌性。本项目所生产的抗污染混合基质中空纤维超滤膜的纯水透过率≥230L/m2·hr·0.1MPa，对牛血清蛋白截留率≥90%，断裂伸长率≥180%，破裂压力≥0.50MPa，接触角≤70゜，项目产品具有稳定、持久的抗污染性；各项主要技术指标达到国际先进水平，居国内同类产品领先水平。本产品可广泛应用于石油、化工、环保、海水利用、冶金、能源、电力、电子、轻工及生物医药等领域的分离、浓缩和纯化等。本项目首次系统地对多种抑菌剂与聚合物共混制备抗污染超滤膜的成膜机理、抗污染机理及成膜工艺进行了研究，选择、确定适用的抑菌剂种类、含量和铸膜液配制工艺参数，确定抗菌性超滤膜的小试、中试和产业化生产工艺及制备关键技术，实现了抗污染混合基质中空纤维超滤膜的产业化，生产出具有国际先进水平的抗污染混合基质中空纤维超滤膜；同时，建立了抗污染混合基质分离膜研究平台，对其他抗污染超滤膜、微滤膜的研制具有一定的指导作用。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：氢氧化钙（Ca(OH)2）制备简单、成本低廉，低端产品主要用于建筑、涂料、水处理、土壤改良等。高比表面积氢氧化钙近年来开始逐渐应用于干法和半干法烟气脱硫脱硝，是烟气达标排放的重要依存物之一。氢氧化钙净化烟气过程一般是利用烟气中的酸性气体与氢氧化钙进行气固接触导致的酸碱反应或相关吸附，决定反应的一个重要因素就是固体的比表面积，因此制备高比表面积的氢氧化钙对烟气净化及相关方面的应用至关重要。 目前高比表面积氢氧化钙的制备技术主要有两种，一种是湿法，即石灰消化形成石灰乳，再经过干燥、分级，得到高比表面积氢氧化钙；另一种是干法，即通过控制加水量，使石灰消化后直接就得到干燥的氢氧化钙，经分级后得到高比表面积氢氧化钙产品。与第一种方法，相比，干法制备高比表面积氢氧化钙的优质在于减少了干燥过程的能耗，同时可以节省时间，因此，目前干法制备高比表面积氢氧化钙越来越成为人们的选择。当前高比表面积氢氧化钙产品存在的挑战是，一是生产成本较高。这主要与药剂和消化工艺有关；二是随着石灰石的矿源不同，生石灰的质量也千差万别，这也决定着最终的氢氧化钙产品质量和生产成本有较大差别，同时上述消化工艺和药剂的选择，也同时决定着产品的指标的高低。因此，利用国内丰富的钙资源和雄厚的生产能力和下游用户对高比表面积氢氧化钙需求量越来越大的趋势下，开发高品质的高比表面积氢氧化钙新技术，在满足脱硫指标要求的前提下，显著降低生产成本是本行业能够提高竞争力、占据市场的一大需求。 本课题组近年来一直致力于钙基无机材料的研发，针对高比表面积氢氧化钙，通过复配，目前已探索出数种药剂配伍，保证药剂成本可控的基础上，氢氧化钙的比表面积 ≥40m2/g，含水率≤2.0%。 本技术具有低成本、能耗少等优点；设备方面，与普通氢氧化钙相比，基本不会显著增加投资；此外，易于放大生产。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：有限元分析在碳纤维缠绕复合气瓶的研发生产中发挥着至关重要的作用，它可以模拟复合气瓶在不同工作条件下的应力、应变和变形情况，评估结构的强度和稳定性。有限元模型可以通过优化材料选择、工艺参数、层数布局和壁厚分布等，实现结构参数的精确调整，从而减少实际试验次数，从而降低研发成本和时间，加速产品开发进程。本项目主要目的是建立高精度的有限元模拟分析程序，针对实际生产过程中的工艺参数进行有效模拟，建立不同缠绕工艺参数下的材料性能数据集合，基于薄膜理论优化封头设计，考虑纤维真实交叉形态，开发更精确的有限元模型并进行全尺寸验证。 气瓶的缠绕设计分为两部分，由于根据桶身网格理论设计的线型，往往只能满足桶身的强度设计要求，而封头处却存在较大问题。封头部位是Ⅳ型气瓶的薄弱部位，封头部位的缠绕层设计是Ⅳ型气瓶结构设计中的重点与难点。本项目针对封头区域曲率变化、纤维集中等问题，采用薄膜应力方法和三次样条插值理论，将气瓶封头段视为离散点的集合，得到各离散点承受的薄膜应力并定位受力薄弱点，基于该点进行扩孔缠绕实现补强。将桶身和封头的缠绕线型确定后，得到完整的气瓶结构设计方案。 本项目根据气瓶的设计要求，基于Abaqus平台，通过Python脚本建立气瓶有限元模型并完成前处理工作。采用Fortran自定义材料损伤起始与退化本构（Hashin，Puck和Larc系列等），实现多工况下气瓶强度的预测和损伤演化机制的揭示。以元部件测试结果和模拟结果为基础不断对模型迭代优化。最终模拟得到气瓶的实际爆破强度与损伤机制。最后进行全尺寸实验验证，根据实验结果验证模型的可靠性和有效性，并根据实际的爆破结果和损伤形式进一步优化仿真模型。有限元模拟在碳纤维缠绕氢气瓶性能分析中的关键优势之一是显著减少了实验次数，从而降低了成本。以每次实验成本5万元计算，通过有效的模拟分析，可以避免进行多次昂贵的物理实验。这不仅节省了显著的研发成本，还缩短了产品开发周期，可以将新产品更快地推向市场。同时，这种经济效益不仅表现在成本削减上，还可以提高研发团队的效率，减少资源浪费，从而对碳纤维缠绕氢气瓶的研发过程产生积极的经济指标和竞争力，加速创新和产品改进。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：本项目研制了一种高活性液体硬质聚氨酯泡沫组合料。该组合料可用于各种电气、通讯设备柜（间）底座或墙体开口处的“流动性密封装饰”材料及室内装修隔层保温阻燃板材，作为“流动性密封装饰”材料使用时具有独特的“自动流平性”、渗透力强等特点，实现了无死角密封、防凝露防水、高阻燃性等目标。作为保温阻燃板材使用时，可实现防水防凝露、阻燃、保温等性能目标。 1.可实现无死角、无盲区密封（流平时间：>6min GB/T 13477.6-2002，动力：膨胀产生的压力）。 2.高闭孔率，不吸水（闭孔率：>95% GB/T 10799-2008，吸水率：<0.8% GB/T 8810-2005），在提高防潮、防凝露、阻燃等的特性的同时大大提高了使用寿命。 3.轻质、高强，高粘结性和结构稳定性（拉伸粘结性：1~1.2MPa（GB/T 13477.8-2002），表观密度：110~150kg/m3（GB/T 6343-2009），拉伸强度：1800~2000kPa（GB/T 9641-1988），压缩强度：2000~2300kPa （GB/T 8813-2008），具体指标可根据实际需要调节。 4.导热系数低（导热系数：<0.05 GB/T 10294-2008），隔层间无热交换，根源解决凝露问题。 5.阻燃（氧指数：>30%，不低于国标GB 8624-2012 B1级）、低烟无卤、无毒环保、气味低。 6.施工方便，简单易控，无需大型设备及辅助条件，固化后可开槽打孔。项目实施场地无特殊要求，室内清洁的环境生产即可，制备的组合料可用于各种场地，例如电缆工井、狭窄缝隙、直立和水平墙壁及板材等均。组合料生产制备无需大型设备可连续化生产，投资小，易于产业化。产品施工操作简便，无需水电，室温即可完成施工，大大提高了产品应用空间。成本：硬质聚氨酯泡沫材料成型后按5cm厚计，其成本为200元/m2。按电气、通讯设备柜（间）底座或墙体开口处的“流动性密封装饰”材料核算，经济效益十分可观。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安理工大学

成果简介：本发明涉及一种基于PET降解产物的磁性微纳米材料及其制法和应用,该磁性微纳米材料由丙烯酸缩水甘油酯改性的PET降解产物与四氧化三铁磁性纳米颗粒杂化后得到，其中,所述PET降解产物由包含下述组分的原料制备得到:PET树脂、醇解剂和催化剂。所述磁性微纳米材料的制备方法包括下述步骤:(1)将包含PET树脂、醇解剂和催化剂的原料混合后,反应得到PET未完全醇解产物:(2)用丙烯酸缩水甘油酯对PET未完全醇解产物进行改性;(3)将改性的PET降解产物与四氧化三铁磁性纳米颗粒杂化后得到所述磁性微纳米材料。本发明所得磁性微纳米材料磁性良好,在包装废弃物再生资源化和功能性微纳米材料制备领域具有重要应用。 本发明利用废弃聚酯制备新型功能微纳米材料，创新性的提出了侵蚀降解废弃聚酯的方法，为废弃聚酯塑料的高效资源化与循环利用提供了新途径。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安理工大学

成果简介：本项目针对传统的导电聚合物复合材料（CPC）严重的表面反射问题，提出构建由透波层+吸波层+反射层组成的低反射/高吸收电磁屏蔽复合材料。首先通过真空抽滤和冷冻干燥工艺成功制备了夹层仿生 CNF-MXene/AgNWs 复合薄膜。在夹层复合薄膜内部构建类骨骼状多孔结构有助于增加电磁波的内部吸收损耗。CNF-MXene/AgNWs复合薄膜表现出最佳EMI SE为67.5 dB，相应的SSE达到427 dB•cm3•g-1。其次，采用层层自组装和浸渍法制备了具有良好耐水性的氧化石墨烯纳米片/纤维素纳米纤维(H-mGONS/CNF)薄膜。扫描电镜(SEM)显示，高取向的GONS/CNF纳米复合材料被包裹在疏水层之间，形成了表面光滑、结构致密的三明治状结构。这种独特的结构使H-mGONS/CNF复合膜具有优异的环境特性，如防水、热稳定性、机械性能良好的结合力、自洁性和强的抗剥落性。这项工作使具有优异防水性能的H-mGONS/CNF薄膜的生态友好开发成为可能，可用于许多工业应用，包括食品包装，生物医药产品和保护涂层。

所属分类：新型材料产业

所属单位：华南理工大学

成果简介：技术团队系统研发了一类超动态水凝胶，可通过微创注射植入不规则形状的组织缺损部位，在高组织压力应变条件下保持结构完整。和现有水凝胶相比，超动态水凝胶应力松弛速率加快约100倍，显著匹配自然组织超动态力学特征；负载细胞增殖速率较现有水凝胶材料加快约30倍，实现负载细胞组织发育必需的细胞行为的高效调控；实现内源损伤修复细胞的有效募集及浸润，促进损伤部位血管网络重建，显著改善组织损伤免疫微环境。 技术处于国际领先地位，解码了超动态水凝胶在动物模型中促进组织损伤修复相关关键信息的时空图谱，为开发介入治疗促进组织器官原位再生的有序调控与干预、实现组织损伤后再生修复提供了重要的研究基础。

所属分类：新型材料产业

所属单位：华东理工大学

成果简介：PEAT（聚己二酸/对苯二甲酸乙二醇酯）是一种新型的生物可降解塑料，目前市场上尚无PEAT商品。PEAT与PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯）结构类似，可以看作是PBAT中丁二醇被乙二醇所取代的产物。PEAT的热学性能、力学性能以及降解性能与PBAT大致相当，甚至更好。乙二醇较丁二醇更为廉价，PEAT生产成本比PBAT更低，更具有价格优势，有望提高降解塑料在塑料领域的市场份额，具有重要的经济社会意义。本成果具有自主知识产权，你开发一项系列产品： （1）全降解包装用薄膜； （2）匹配农作物生长周期的全降解地膜； （3）全降解包装袋：包括购物袋、连卷垃圾袋、宠物粪便袋、电子产品包装袋、食品包装袋。

所属分类：新型材料产业

所属单位：湖南农业大学

成果简介：面对农业固体废弃物聚乙烯地膜残留量较多，秸秆综合利用途径较少等问题，针对干旱半干旱的气候特征，通过配方设计和性能强化，创制控草性强、保温保墒效果优、降解可控、成本大幅下降的秸秆纤维全生物降解地膜产品，并将新制地膜产品在玉米、马铃薯等作物中进行适宜性评估，反向调控优化产品配方，实现拥有自主知识产权、低成本、高性能、功能精准可控的新型地膜产品，有效提高经济社会生态效益。