兰州大学优质科技成果推荐系列二

发布时间：1970-01-01 08:00        发布单位：来源网络

摘要：

本期精选兰州大学6项先进、适用、可转化的含资源环境、新材料及化学化工领域优质科技成果。

01、成果名称：云式除尘系统

技术领域：资源环境

成果简介：兰州大学王博教授团队长期致力于旋流分离工程研究与大气污染控制领域环保产品的开发。云式除尘技术是团队开发出的一种新式空气净化技术，其技术含量整体上达到国际先进水平，其中三级超重力分离技术达到国际领先水平。围绕云式除尘技术先后获得8项发明专利、14项实用新型专利，该技术对细颗粒物的去除效率在99.9%以上，对PM2.5的去除效率高达96.8%，同时可实现多种污染物的协同高效治理。

产品具有使用成本低、占用空间小、不需要滤料、性能稳定、对高温高湿烟气适用性强、易维护管理等特点，目前已广泛应用于中石化、中石油、正大集团、建涛焦化、金川集团等大型企业中，前后有30余套设备投产使用，解决了多行业细颗粒物难以高效收集的行业难题，经多次第三方检测，尾气颗粒物浓度稳定在10mg/m3以下，远低于国家最新的排放标准。截止2019年6月，产生直接经济效益3000万元，间接经济效益5亿元，目前正在布局有色冶炼臭味治理、室内空气净化、动力送风式呼吸器、新风系统、散煤烟气净化等诸多工业和生活领域。

02、成果名称：多重刺激响应型荧光智能标签

技术领域：新材料

成果简介：针对现有荧光防伪油墨技术中存在的不足，本项目提供了一种新型的荧光纳米材料的制备方法以及包含该荧光材料的多维度刺激响应的荧光油墨。本项目制备的荧光油墨印刷于薄膜样张上，在自然光下呈现无色透明，具有良好的隐蔽性；当使用紫外灯照射薄膜样张时不仅具有双波长响应的特征，即在不同的激发波长下具有不同的荧光颜色；而且在受到外界气氛刺激后不但荧光颜色会出现变化，而且在荧光寿命上也会出现相应变化，因此可以利用荧光颜色和荧光寿命协同对信息进行加密，即实现空间和时间上的多维度光学信息存储，这在很大程度上提高了荧光防伪的级别。

特别值得提出的是，通过在制备荧光纳米材料过程中改变各反应物质的配比及调控激发波长，在紫外灯照射下可以实现一系列的荧光颜色变化，可出现红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色的全可见光谱发光，发光颜色丰富多样。总之，本项目中制备的荧光油墨不仅在不同激发波长下具有不同的荧光颜色，而且在外界气氛刺激下还会产生荧光颜色和荧光寿命的变化，因此可以在时间和空间多维度上实现光学信息存储和加密。

03、成果名称：凹凸棒石项目

技术领域：新材料

成果简介：由于凹凸棒石粘土矿物具有胶体性、吸附性、催化性等特殊物理和化学性质、应用领域越来越广、其世界需求量在逐年上升。目前，全球每年生产凹凸棒石200万吨左右，其中美国近十年基本保持在90万吨的水平，仅亚洲地区年需求就在50万t以上，而我国近年的产量已突破30万吨。产品不仅涉及化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业，而且进入以信息、生物、航空航天、海洋开发、新材料和新能源为代表的高技术产业。

世界几个主要生产国由于对资源长期开采，资源已经日趋枯竭，市场货源趋于紧张。消耗大国美国的年需求量多大数百万吨，但是其本国的资源仅为1000吨左右，大量依赖进口。世界上原料供需矛盾日趋激烈。由于资源的紧缺，应用领域不断扩大，国外市场容量继续增大。

04、成果名称：柔性透明导电薄膜

技术领域：新材料

成果简介：在自然界中往往透明的物质不导电，如玻璃、水晶等，导电的或者说导电性好的物质又往往不透明，如金属材料、石墨等。但在许多场合恰恰需要既导电又透明的材料，透明导电膜正好符合了这样的要求，它属于光学半导体薄膜材料，这类薄膜材料主要用于平面显示、太阳能电池、加热膜、电磁屏蔽等领域。

目前应用最为广泛的透明导电膜是在玻璃、陶瓷等硬质基材上制备的，但这些薄膜和基材都存在质脆、不易变形，限制了透明导电薄膜在下一代柔性电子器件中的应用。与硬质基材透明导电膜相比，在有机柔性基材上制备的透明导电薄膜不仅具有更好的透明导电特性，而且还具有许多独特优点，如:可弯曲、重量轻、不易破碎、可以采用卷对卷工业化连续生产方式、成本低廉、便于携带等。随着电子器件向轻薄化方向发展，柔性透明导电薄膜有望成为硬质基材透明导电薄膜的更新换代产品，因此其研究备受关注。

05、成果名称：刚玉纳米颗粒Corundum nanoparticles

技术领域：新材料

成果简介：主要创新点Main Innovations:由于阿尔法氧化铝（刚玉）比表面能高于过渡相伽马氧化铝，当比表面积高于100 m2/g，或颗粒尺寸小于15纳米时，刚玉成为热力学非稳定相，所以尺寸小于15纳米或比表面积高于100 m2/g的刚玉纳米颗粒的制备异常困难，是长期困扰氧化铝纳米材料研究的瓶颈难题。

开发了高效制备方法，成功制备出高纯、分散、细小、尺寸分布窄、等轴、高比表面积的刚玉纳米颗粒。可制备平均尺寸（尺寸分布）分别为 5.2（2–9）nm、6.5（3–11）nm、7.9（4–14）nm、9.6（5–15）nm的刚玉纳米颗粒。该突破被Science报道。

技术水平及指标 Technical Insights: 刚玉纳米颗粒纯度99.96wt%。尺寸最小的高纯、分散、等轴刚玉纳米颗粒平均颗粒尺寸3.3 nm，尺寸分布2–6 nm。平均颗粒尺寸4.8 nm的刚玉纳米颗粒的比表面积253 m2/g。此平均颗粒尺寸和比表面积显著优于国内外同行（比如与至今最好的结果——2019年10月Science报道的尺寸13 nm、比表面积140m2/g比较），代表高纯、分散、等轴刚玉纳米颗粒最高水平。

06、成果名称：固定化微生物处理化工废水技术

技术领域：化学化工

成果简介：技术特色：(1) 针对有机化工废水毒性强、难生物降解的特征，通过非均相Fenton 氧化，将难降解的污染物转化为易生物处理的物质之后与固定化微生物联用，提高有机化工废水效率和降低成本，探讨化工废水中典型有机污染物的催化氧化降解和生物降解的相互影响机制，对于控制化工废水对环境的污染具有重大的理论意义和实用价值；

（2）设计制备磁性微纳米非均相 Fenton 催化材料，具有比表面积大、扩散阻力小、表面活性高等特性，能高效诱导产生羟基自由基，将难降解有机污染物降解为 CO2、H2O 和其他矿物盐，整个过程绿色、无二次污染；可避免传统均相 Fenton 中铁离子带来的二次污染，采用磁场很容易实现非均相 Fenton 反应体系催化剂的回收和再利用，将其用于化工废水的高级氧化处理，操作简单、可控；

（3）通设计合成性能稳定的、对微生物具有刺激活性的新型复合聚氨酯多孔载体，达到提高固定化微生物数量和对有毒物质的承受及降解能力。探讨新型复合聚氨酯多孔载体对固定化微生物代谢活性的影响及其降解化工废水的机理，构筑固定化微生物反应器，进行有机化工废水降。