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1、中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 183 中国科学院中国科学院 青岛生物能源与过程青岛生物能源与过程 研究所研究所 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 184 新材料新材料领域领域 植物医用淀粉胶的开发植物医用淀粉胶的开发 技术优势：技术优势： （1）以低价易得、安全可靠的淀粉为原料替代价格昂贵的明胶生产药用胶囊（明胶胶囊 5-7 万，纤维素胶囊 7 万，淀粉胶囊成本95%） 市场分析：市场分析： 近年来, 随着人们生活水平的提高, 装修业日益兴起, 室内空气污染问题日趋严重。 据有关国际组织调查, 全世界每年有 280 万人直接或间接死于装修污染, 世界
2、上 30%的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室内空气污染。因此, 如何提高室内空气品质, 保证居民身体健康, 已经引起了有关部门的高度重视和全国人民的普遍关注。随着我国环境治理、节能减排力度的逐渐加大，公民对环境问题诉求的日益强烈， 空气净化技术的开发与应用将在环保产业担当关键的角色， 因此针对室内空气污染物的催化净化技术的产业化应用前景广阔，市场潜力巨大，经济效益可观。 合作方式：合作方式： 合作开发、技术转让 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 192 低成本木质素基环保木材胶粘剂低成本木质素基环保木材胶粘剂 技术优势：技术优势： 木质素基胶粘剂是一种极具潜力的新型生物
3、基胶粘剂， 粘接性能可与传统酚醛树脂胶粘剂相媲美。本项目以工业木质素为原料，采用共聚工艺，制备具有低游离甲醛、游离苯酚且易于工业化生产的木质素酚醛树脂胶粘剂，木质素含量能达 30%以上，既能减少苯酚的使用量，又达到废物利用、实现工业废料资源化治理的目的。主要优势及创新点： （1）开发低成本、高提取率、后处理简单的木质素分离、提取工艺。 （2）以木质素为原料之一，研制新型环境友好木质素胶粘剂，具有原料成本低、 游离甲醛和游离苯酚低、 贮存期长、 涂布性能好、 胶合强度能与酚醛媲美、木质素能替代苯酚达 30-40%等优点。 （3）利用制备的木质素胶粘剂压制的胶合板甲醛释放量达到 E0 级。 （4）
4、操作简单、反应平稳、易于工业化的制胶工艺。 性能指标：性能指标： 该项目主要开发用于木材加工行业的木质素酚醛树脂胶粘剂，性能优良，已达到国内领先水平，具体性能指标如下： 外观：黑色黏稠流体； pH 值：1011；粘度（25）300600mpa.s； 游离甲醛 60d 压制杨木三合板，其胶合强度和甲醛释放量见下表： 木质素替代苯酚量 甲醛释放量 mg/L 胶合强度* MPa 木破率 30 0.18 67. 118. 145. 185 50 0.16 58. 118. 140. 180 60% 0.15 39. 198. 019. 150 0（酚醛树脂） 0.14 70. 125. 144. 19
5、0 * 表中胶合板强度为 12 片试件检测结果，分子为平均胶合强度，分母为最 低强度最高强度。调胶时加入 1530的面粉（以树脂计） ，搅匀后按 280 320g/m2(双面)施胶。涂胶后闭合陈放 12h 后热压。热压温度：1355； 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 193 压力：1.0MPa；热压时间： 1min/mm 板厚。胶合强度按 GB/T98462004“胶 合板”方法中类胶合板测试。 市场分析：市场分析： 以木质素替代 30%的苯酚为例，按现今市场价苯酚 10000 元/t、甲醛 1800元/t、氢氧化钠 2500 元/t、木质素 1500 元/t，按 50%
6、固含计算，每生产 1t 酚醛树脂的原料成本约为 4700 元，而生产 1t 该胶约为 3300 元，可节约成本每吨达 1400 元，假设某企业年产 1 万吨胶粘剂，而使用本技术后每年就能节约成本1400 万元，而且在不需要增加任何设备的基础上即可实现该胶的生产，有良好的市场价值和推广应用前景。 合作方式：合作方式： 技术入股、技术转让、专利授权许可 附图：附图： 木质素基胶粘剂 压制的杨木三合板 测定胶合强度时的 木材破坏 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 194 无甲醛生物质胶粘剂无甲醛生物质胶粘剂 技术优势：技术优势： 本项目以豆粕为基础，通过对豆粕中蛋白进行改性处理，
7、并引入环境友好相关助剂，制得性能能与传统脲醛树脂媲美的无甲醛豆粕胶粘剂。该胶粘剂具有成本低、制备工艺简单、贮存期长、易于工业化生产的特点。 性能指标：性能指标： 外观： 浅黄色黏稠状； pH 值： 56； 游离甲醛： 0； 粘度 （25） 1000mPa.s；固含量：402； 贮存期（20密闭）60d；胶合强度：1.1-1.3MPa（63水煮 3h）；甲醛释放量：0mg/L (木材本身的甲醛释放除外)。 市场分析：市场分析： 该胶制备工艺简单、再现性好。在不需要改变和增加热压工艺和设备的基础上即可实现无甲醛人造板的生产。由于使用豆粕（大豆榨油副产物，市价为30003500 元/t）为原料，原料
8、来源丰富，所制备的胶粘剂成本较低，约为 2900元/t，相比目前已工业化生产的蛋白胶将更有市场前景。 合作方式：合作方式： 合作开发 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 195 木质素基重金属吸附剂合成技术木质素基重金属吸附剂合成技术 技术优势：技术优势： 虽然以工业木质素为原料在实验室水平已成功制备出一系列具有吸附效率较高、吸附性能较好、可再生等优点的木质素基吸附剂，但木质素基吸附剂对重金属离子的吸附容量还有较大的提升空间。此外，现有技术制备的木质素类吸附剂常表现出广谱吸附性，因而对重金属离子的吸附选择性较差。针对上述问题，本项目开发了吸附性能优越的广谱性木质素基羧酸类吸附
9、剂及高效高选择性木质素基胺类螯合吸附剂，其饱和吸附量均优于商业离子交换树脂。 性能指标：性能指标： 木质素基广谱性吸附剂对水中常见重金属离子的饱和吸附量均达到 1.0 mmol/g 以上，高于现有商业离子交换树脂；高选择性木质素基多胺类螯合重金属吸附剂对水中常见重金属离子的饱和吸附量均达到 1.0 mmol/g，并对 Cu、Co等金属离子选择吸附率高达 90%以上。 市场分析：市场分析： 木质素基吸附剂的合成成本约 4000 元/吨， 远低于现有商业离子交换树脂市场售价。 合作方式：合作方式： 合作开发、技术转让 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 196 纳米纤维素绿色高效
10、制备和应用技术开发纳米纤维素绿色高效制备和应用技术开发 技术优势：技术优势： 目前纳米纤维素的制备方法存在催化剂不可回收，污染严重，能耗较高，或产品得率低等问题。 本项目开发了一种采用低沸点有机酸水解法制备纳米纤维素的新方法，该方法的有机酸可以被很容易的回收并循环利用，产品得率高，性能稳定。 性能指标：性能指标： 产品得率可达 70-90% （因原料而异） ， 高于常规无机酸法的得率 （30-60%） ，产品粒径分布均匀（宽度为 3-10 nm） 市场分析：市场分析： 纳米纤维素具有原料来源广泛、可再生、可生物降解和可持续性的特点，在制浆造纸和水净化、颜料和涂料、食品和化妆品、医疗和医药、光学
11、和电子器件的开发等领域有着巨大的发展和应用前景。 本项目制备的纳米纤维素成本与食品级羧甲基纤维素钠相当，约 1.8 万/吨。 合作方式：合作方式： 合作开发 附图：附图： 纳米纤维素纳米纤维素 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 197 新能源及节能环保新能源及节能环保领域领域 高能量密度锂离子超级电容器高能量密度锂离子超级电容器 技术优势：技术优势： 传统的超级电容器主要是指炭基双电层电容器， 依靠具有高比表面积的炭材料在电极与电解液界面形成双电层储存能量， 优点在于功率密度高 （25 kW/kg） 、循环寿命长 （1 万次以上） ， 然而工作电压低 （2.7V） 、 能量
12、密度低 （25Wh/L） 、制造成本高，这制约其在高端领域应用，从而引发了人们对高能量密度、高功率密度兼具的锂离子超级电容器的广泛关注。 本项目采用双性炭电极技术开发出的锂离子超级电容器工作电压可达 3.8V、能量密度高达 50 Wh/L 以上、 循环使用寿命达 20000 次以上， 达到国际领先水平。 性能指标：性能指标： 锂离子电容器单体器件：工作电压 3.8V，能量密度 50 Wh/L、充放电循环寿命 20000 次以上,容量衰减不明显， 可生产 50F、 100F、 150F、 200F、 500F、 1000F、2000F、3000F、3500F 等不同容量、不同系列的锂离子超级电容
13、器产品。 市场分析：市场分析： 据有关资料统计， 2013中国超级电容器市场规模约为 19.2亿元人民币， 2016年则将增至 33 亿元人民币，年均增长率在 20%左右。美国国家能源局预测，超级电容器在全球市场的规模预计将从 2007 年的 40 亿美元(约合 243.7 亿元人民币)发展到 2013 年的 120 亿美元(约合 731 亿元人民币)。 在电动汽车领域，尤其是经济型低速电动车的快速发展，对可以替代污染严重的铅酸电池的新型储能电池的需要量越来越大， 锂离子超级电容器的能量密度可以与铅酸电池相媲美，因此在低速电动车领域，锂离子超级电容器显示出超强的生命力和市场竞争力。 合作方式：
14、合作方式： 合作开发、技术入股、转让 附图附图： 开发出的单体容量 3500F 锂离子超级电容器器件及 20000 次充放电容量保持率曲线 中国科学院科技成果项目汇编 青岛生物能源与过程研究所 198 聚合物锂离子电池聚合物锂离子电池 技术优势：技术优势： 针对传统液态锂离子电池存在的缺陷：电解液容易泄漏和挥发，进而燃烧和爆炸，存在着很大的安全隐患，不能满足实际应用的需要。开次开发更安全性的锂离子电池体系势在必行。全固态聚合物电解质应用而生，它具有液态电解质所不能比拟的优势。 性能指标：性能指标： 机械强度达到 20MPa；室温离子电导率达到 110-4cm-1；具有较高的充放电倍率（达到 0
15、.5C 以上）；较长的充放电周期寿命（1000 圈长循环容量保持率在80%以上）；铝塑膜锂离子单体电池容量达到 5Ah。 合作方式：合作方式： 合作开发、技术转让、入股 废弃油脂电解合成航空生物燃料废弃油脂电解合成航空生物燃料 技术优势：技术优势： 本项目采用新型电解技术联合催化工艺将生物柴油转化成航空生物燃料， 既可以有效缓解航空运输业的环境压力，也可以实现废弃油脂资源的高值化利用。 航空生物燃料相对于生物柴油产品具有良好的低温流动性能和稳定性能， 更有利 于促进生物柴油产品的高值化深加工利用，从而保证大规模的工业化推广应用。 该技术操作简单稳定，副产品价值高，溶剂可实现零消耗，过程清洁环保。 市场分析：市场分析： 为了减少航空排放对环境的影响，国际航空运输协会(IATA)承诺到 2050 年 实现碳的净排放量比 2005 年减少 50%。从 2012 年起，欧盟对所有抵达和离开欧盟境内的商业航班征收碳排放税。届时，全球航空公司每年成本将增加 35 亿欧 元， 包括中国在内的世界各国航空公司都在积极寻求解决方案来应对航空燃料价格急剧波动和航空碳减排的双重压力。 虽然通过提高飞机燃烧效率和航空公司营 运效率能够起
