所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：超大功率微波等离子体设备是制造大面积高质量CVD金刚石膜的关键，作为高端的新材料代表：CVD金刚石膜，在高端科技应用领域有着广泛的应用前景。本项目通过多年的研发，目前能生产出最大微波功率可达75KW的大功率微波CVD金刚石膜沉积系统（915MHz），最大可升级到100KW，可以制备直径超过120-140毫米，厚度超过2.5毫米的高质量光学级金刚石厚膜。在光学应用，散热领域有着广泛的应用前景。可以规模化批量生产该型设备。在大尺寸光学级金刚石膜窗口及批量生产CVD单晶金刚石方面有着巨大的应用前景。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明提出了一种制备单分散金属或金属氧化物单晶纳米颗粒的方法。该方法以反相微乳法作为反应体系，其中以有机溶剂为连续相，以金属前驱体和碱金属卤化物的水溶液作为分散相，通过加入表面活性剂形成油包水型微乳体系，继而通过共沸精馏的方式除去体系中的水，得到碱金属卤化物包裹的金属前驱体纳米颗粒。然后，通过高温还原或煅烧可以得到碱金属卤化物包裹纳米金属或金属氧化物的核壳结构颗粒。再经水洗除去碱金属卤化物外壳，即可得到所需的金属或金属氧化物单晶纳米颗粒。本发明能够克服热处理过程中纳米粒子的烧结问题，在保证纳米颗粒单分散的前提下获得所需晶相。纳米金属、合金及其氧化物材料因为其独特的结构丽拥有了独特的属性，在传感光学、催化等领域展现了广阔的应用前景。现有制备方法还普遍存在的一个问题是：为获得所需的晶相或结晶度，纳米粒子往往需要进行热处理，但是在此过程中不可避免的会造成纳米粒子的烧结，导致材料性能下降。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明一种多孔炭负载纳米金属氧化物或纳米金属材料的方法。利用尿素衍生物、糖类和金属盐在一定温度下可形成均匀混合溶液的特性，经脱水碳化后原位形成多孔炭，随后经过高温热处理制备多孔炭负载的纳米金属氧化物或纳米金属材料。本通过改变原料配比、反应时间和热处理温度等合成条件，可以得到担载量、粒径大小、晶相和组成同时可控的担载型纳米材料。整个工艺具有操作简单、绿色环保以及成本低廉等优点，得到的多孔炭负载的纳米金属氧化物或纳米金属材料在工业催化、水处理和电化学等诸多方面具有广阔的应用前景。纳米粒子由于其高表面能，容易发生烧结和团聚，因此纳米材料往往需要载体，以保证其单分散性，同时降低烧结、团聚等发生的概率。多孔炭材料具有发达的孔隙结构，很大的比表面积，较多的表面化合物和很强的吸附能力，还拥有耐高温、耐酸碱、导电和传热等系列的优点，因此是负载纳米粒子的良好载体。传统合成方法由于制备方法的限制不能够广泛运用于各种纳米金属或氧化物的制备。

所属分类：新型材料产业

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成果简介：该发明涉及一种制备球形纳米单晶石英颗粒的方法，主要解决现有的石英制备过程中含杂质、颗粒团聚、形状不规则和成本较高的的缺点。制备球形纳米单晶石英颗粒的方法，包括以下步骤：(1)混合；(2)搅拌条件下进行水热反应；(3)离心沉降；(4)水洗；(5)干燥；(6)收集包装，得到单分散球形纳米单晶石英颗粒的技术方案，较好的解决了该问题，该球形纳米石英颗粒可以用于超大规模集成电路封装材料及半导体行业、精密阀门、硬磁盘、磁头的表面抛光处理等。随着微电子工业的迅猛发展，中国已成为世界的封装大国。超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的进口粉。在电子产品方面，对结晶型硅微粉的需求，预计年需求量将超过70万吨；在熔融石英陶瓷方面，国内对硅微粉的年需求量将达万吨，市场前景广阔。普通300目硅微粉只有600元/吨，而8000、10000目超细高纯电子类适用微粉价格高达100000元/吨，如果再升级至纳米级微细粉吨价更高达200000元/吨以上,有着巨大的经济效益。

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所属单位：天津科技大学

成果简介：针对工业企业副产磷石膏、黄磷渣、粉煤灰、电石渣、磷尾矿等固废资源化利用普遍存在的处理成本较高、利用率较低、工艺流程较复杂等关键问题，经长期的理论、实验和工业应用系统研究，形成了具有自主知识产权的低成本、全固废、高强度绿色建材制备成套技术与工程示范，可替代水泥混凝土广泛用作建筑材料、采矿充填材料和路基材料。1.发明了磷石膏等工业固废大规模无害化预处理工艺技术，其工业应用的固废处理成本不超过20元/吨。2.开发了基于磷石膏等固废的高强度、绿色轻质建材制备新工艺，包括混料、成型、养护、切割和包装等全套工艺。3.经第三方环评机构检测，磷石膏等固废建材的浸出液有害成分含量满足相关国家标准要求。工业应用研究表明，建成100万吨/年工业固废墙材生产基地，节约天然材料和水泥的直接效益约4000万元/年；用作采矿充填材料可节约成本20元/立方米；可替代天然的道路基层材料40%。

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成果简介：风化壳淋积型稀土矿浸出液碳酸氢铵除杂过程中，约有3-8%的稀土形成氢氧化物沉淀进入除杂渣，造成稀土的损失。一般稀土年开采量约1000t，将产生此种除杂渣500-1500t，损失稀土30-80t，铝100-750t。本技术是从风化壳淋积型稀土矿浸出液除杂渣中回收稀土和铝，稀土回收率可达60-90%，铝回收率可达60-90%。本技术可适用于采用电解质浸出-碳酸氢铵除杂回收稀土的所有风化壳淋积型稀土矿。所采用设备与药剂均为矿山原有装置及药剂，仅需增加酸浸装置。目前我国约90%以上的风化壳淋积型稀土矿均采用的是电解质浸出-碳酸氢铵除杂工艺回收稀土，因此，本技术具有广阔的市场前景。根据本技术稀土和铝回收率等相关数据计算，可预计对于稀土年开采量1000t的风化壳淋积型稀土矿矿山，可回收稀土约21-56t，铝70-525t，经济效益显著。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本项目解决浮选尾矿污染、回收磷资源并生产石膏晶须和氯化镁技术问题。可以尾矿中98%的磷、利用95%的钙和99%的镁，生产的石膏晶须长径比达到5080，技术指标本项目传统产品回收率98%P2O5,95%MgO，,99%MgO-工艺分解尾矿，逐级分离-精矿指标石膏长径比5080，氯化镁工业一级品-氯化镁达到工业一级品标准，具体技术指标如下：相关概述：(1)特点：资源回收率高，成本低；(2)适用矿：浮选磷尾矿；(3)废水废气回收利用，无环境污染；(4)能高质利用磷尾矿。生产条件：陶瓷反应釜；蒸馏釜；结晶釜；回水池。我国能利用的磷矿资源中，都需要选矿，产生大量的浮选磷尾矿而在成环境污染；本项目利用磷尾矿和副产盐酸和磷酸回收磷酸，生产石膏晶须和氯化镁，所用原料为负成本，回收磷可以直接用于复合肥生产、石膏晶须为高质原料，氯化镁用于高档陶瓷或阻燃剂的原料。能满足环保、节能，效益的要求。因此有广泛的市场前景。生产1吨尾矿成本约600元，产出1200元/吨，效益明显。

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。技术内容：以生物质废弃物汉麻秆芯为碳源、磷钨酸为催化剂，采用水热碳化结合高温活化技术制备；产品比表面积最大可达到2310.4m2/g，产品表面孔隙率高，属微孔活性碳材料，多孔碳材料具有部分石墨化结构。此外，产品具有优异的吸附性能，对亚甲基蓝最佳吸附量高达2424.2mg/g，高于其它类型活性炭产品。同时利用大麻纤维具有的抗菌、防紫外线功能及大麻杆芯活性炭的优异吸附性能，开发新下一代生物医疗保健产品（抗菌除臭保健鞋垫及保健袜子）。汉麻杆芯基活性炭微观形貌如SEM图所示：活性炭（SEM）碳材料分别在吸附性能和电化学性能方面表现出了优异的性能，相关研究成果正在申请发明专利（申请号：201910236183.X；201910235345.8）。上述相关研究工作的积累，为汉麻基碳材料的产业化应用及开发新一代生物保健产品打下了坚实的基础。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明提供了一种复合膜的制备方法，其包含以下步骤：通过高压机械匀浆法破碎细菌纤维素(BC)膜，制得细菌纤维素浆液。而后应用2，2，6，6‑四甲基‑1‑哌啶酮(TEMPO)/NaBr/NaClO共氧化体系将细菌纤维素C6位伯醇羟基进行选择性氧化成羧基。氧化后的细菌纤维素C6上含有羧基，而氧化石墨稀(GO)单层碳表面含有羧基。聚醚胺(PEAD2000)两端含有端基胺，因此采用1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)‑碳化二亚胺(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)酰胺化交联反应试剂，以聚醚胺D2000为交联剂通过共价键——酰胺键将细菌纤维素和氧化石墨稀连接，制备得到BC‑PEA‑GO复合膜。

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所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明提供了一种复合材料的制备方法，其包含以下步骤：通过高压机械匀浆法破碎细菌纤维素膜，制得匀浆后的细菌纤维素后，进行酸化水解反应，酸化处理后将进行水洗，然后离心，得到微晶纤维素；将所得微晶纤维素分散到氧化石墨烯分散液中，如附图1所示。本发明制备的复合材料具有更好的抗菌性能。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：为了美观轻巧、节约能源，大量现代建筑使用玻璃幕墙，但是目前的对玻璃幕墙的清洁基本采用人工清洗，这种清洗方式的工作效率低、耗资大、危险性高，透明超疏水玻璃既具有超疏水自清洁的性能，而当用了这种材料后，雨水与玻璃表面接触，水在自身重力作用下快速滚落，同时带走玻璃表面的灰尘等污染物，这种自清洁的功能不仅能减少高层建筑玻璃外墙人工清洁的次数，还可改善行车过程中的视野清晰度，提高雨雪天气的行车安全性，具有广阔的潜在应用价值。该成果应用范围广，设备要求较低，工艺简单，成本低廉，反应条件温和，具有优异的疏水性和透明性，使用的表面改性剂是烷基硅烷偶联剂，而非含氟化合物，对环境的污染较小，有利于工业大规模生产。制备的透明超疏水氧化锌涂层接触角应大于160°，滚动角小于8°，水滴可在涂层上面自由滚动，透光率接近90%，与空白玻璃相近。透明超疏水玻璃既具有超疏水自清洁的性能，又能保持材料本身的优良的透明性，可应用于建筑大厦的外墙玻璃、汽车和飞机挡风玻璃、电子器件的光学玻璃、玻璃窗等。该成果对相关配套条件要求较低，普通加工厂都有相应的生产机器，可完成生产制造，即使全部新买也只需花费1-2万。与普通玻璃相比，透明超疏水玻璃具有自清洁性、紫外捕获性、生物防污性等良好特性，可广泛应用于建筑外墙玻璃、汽车和飞机挡风玻璃、光学眼镜、医疗玻璃器具等方面。且我国玻璃需求逐年递增，市场缺口仍然较大。本成果的成功转化，可以使一个普通加工厂年产值增加千万，解决近50人的就业，造福千万人的日常生活。

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成果简介：二维过渡金属硫族化合物（TMDCs），比如硫化钼，硫化钨，硒化钼，硒化钨等，其结构类似于石墨烯，厚度同石墨烯一样只有几层原子厚，具有无与伦比的柔韧性。此外，TMDCs还具有优良的半导体光电属性、带隙性质的可控性(单层为直接带隙，多层为间接带隙)、带隙大小的可调性(从多层MoTe的1.0eV到单层WS的2.1eV)、22半导体性到金属性的可变性(通过改变堆叠相位)以及强自旋轨道耦合效应等物理性质，被公认为开发新一代超柔性半导体器件的理想材料。本项目采用自限制CVD生长法，合成出了高质量的2英寸单层MoS2薄膜和WS2薄膜，该类薄膜在超柔性半导体器件领域和IC芯片领域具有极好的应用前景。该项技术所用设备成本低，容易实现产业化，具有很好的应用前景。目前国外公司已有相关产品，但价格较高，国产后将会产生很好的经济效益。