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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习秋风清，秋月明 ,落叶聚还散 ,寒鸦栖复惊。 南开大学应用科技成果工程选编 南开大学科技处（邮编 300071 ） 联系人： M 江林孙小杰电 话： (022)23508838传 真： (022)23504856电 邮： 目录三、材料类 339. 单壁碳纳皿管（SWNTs的宏量制备及其电磁屏蔽复合材料 340. 三维信息存储材料及其存储器 441. 彩色喷墨打印介质纳M氧化铝粉体涂料的制备542. 有机光致变色多功能材料 543. 一种高速生长硅基薄膜的低成本技术 644. 一种兼具电磁屏蔽及雷达吸波功能的复合材料及制备方法 645. 一种用给水
2、厂和污水厂污泥制备轻质陶粒的方法 746. 有机胍催化剂合成医用生物降解材料 747. 新型稀土镍基储氢合金 （AB5） 电极材料及其制备方法 748. 血液净化生物材料 849. 球形氨基酸吸附剂及其制备方法 8三、材料类1. 单壁碳纳皿管（SWNTs的宏量制备及其电磁屏蔽复合材料所属学科：新材料应用行业： 1、电子； 2、机械； 3、军工； 成果与工程的背景及主要用途单壁碳纳M管（SWNTs是公认的综合性能最好的纳 M纤维，其强度可达 钢的100倍，而密度只有钢的六分之一。本工程实现了单壁碳纳皿管（SWNTs的大规模、低成本制备，其年产量可达 100 公斤，纯度在 70以上。通过物理 共混
3、及原位聚合方法，获得了具有导电、电磁屏蔽及雷达波吸收等特殊性能的 SWNT聚合物复合材料。该复合材料的体积电阻率达100- 102 Q ?cm电磁波衰减率可达40dB,在航空航天、机械、电子及医疗卫生等领域具有很好的应用 前景。技术原理与工艺流程简介本技术通过催化剂的设计、制备、煅烧等环节控制催化剂的形态、构型、晶型及反应条件，控制 SWNTs的结构和性能，并通过控制电极的电流 /电压、 炉内气压及反应温度，实现 SWNTS的宏量可控制备，利用SWNTs优良的电磁性 能，制备了电磁屏蔽复合材料。技术水平及专利“SWNT啲宏量制备及其电磁屏蔽复合材料”技术达国际领先水平，已获 授 权 专 利 一
4、 项 （ 单 壁 碳 纳 M 管 的 电 弧 合 成 方 法 ， 专 利 号 ： ZL200410019624.4），另外申请的5项专利也已全部公开（公开号：CN1712350,CN1749156， CN1791322， CN1818650， CN1840706）。应用前景分析及效益预测作为一种具有战略意义的新兴材料及技术，SWNTs及其复合材料的市场需求较大，国际市场高纯度 SWNTs 的价格高达几百美元 /克，远远高出黄金的价 格。据权威机构预测，至 2009年，国际碳纳 M管/聚合物复合材料市场可达 1.6已美元，电磁屏蔽是其主要的应用领域之一。NASA等国外机构更是看好碳纳 M 管及其
5、复合材料在航空航天、国防军工等领域的应用前景，潜在经济价值 无法估量。应用领域及能为产业解决的关键技术可用于国家信息安全系统、信息通讯、精密电子仪器、医疗卫生、航空等 领域，还可用于防护电磁辐射对人类的伤害，如个人电脑、手机、电视机、电 冰箱等家用电器的电磁辐射防护，另外，在国防军工等领域，可用于军事设施、武器、雷达及指挥通讯系统的防护等。技术产业化条件：本工程的原材料主要为石墨等常见碳材料，设备主要为SWNTS电弧法和成200平M需投资器（发明人自主设计），高分子复合及加工设备，厂房面积1000万。2. 三维信息存储材料及其存储器南开大学三维信息存储材料及其存储器的研究获天津市 2001 年
6、度自然科 学一等奖，采用三维全息存储介质的光存储系统固定式三维光子存储装 置，其存储量的容量可达到 10Tbits/cm2 以上，比二维盘片存储介质上的存 储容量高一千倍；采用光学的方法符合并行输入与输出的要求，可同时一次性 写入多幅和读出整幅图象信息，信息转移率高达 1Gbits/sec ，比光盘的逐点写 入与输出方式所能达到的信息转移率高几千倍。故称之为海量存储。此外，它 还有成本低、体积小、可重复读写的特点。利用光折变晶体的三维体全息光存 储是国际上目前用来解决海量存储器的首选方案。发明专利号为00121095.5的三维全息存储系统原型（海量存储器、特种存 储器等），已通过技术鉴定，性能
7、与指标均达到国际水平。南开大学在高密度海量光子存储器的原材料生产与器件研制中的一条龙工 作线是国际上少有的，具有绝对技术优势。3. 彩色喷墨打印介质纳M氧化铝粉体涂料的制备采用特殊工艺制备的高纯、高分散的纳 M氧化铝粉体，不经过任何特殊的 物理及化学处理便可分散于分散相中，形成稳定、均一的分散体系。该粉体主 要用于彩色喷墨打印介质用的无机颜料，能够赋予彩色喷墨打印介质高光高吸 墨的优良特质。用于水晶级咼光、咼吸墨喷墨打印介质，可替代进口。性能指标：化学组成：AIOOH xH2O颜色：白色晶体结构：勃姆石，又名水软铝石（英文名称Boehmite）物理性质：晶粒大小（nm）2030比表面（m2/g
8、） 100孔容（cm3/g） 0.4水中分散度（%） 95AI2O3 含量（） 80防水喷墨打印介质及其制备方法专利（申请）号： 200610014389.04. 有机光致变色多功能材料有机光致变色多功能材料在日光或其他光源照射下变色产生其特殊功能，避光又可回复到原状态，其特殊功能随之消失，过程可逆，反复变化一万次变色性能无明显衰减。既用于光信息存储等高新技术领域，也在防伪识别技术、服装纺织品、旅游用品、装饰品、油漆、油墨、PVB PE、PVC等民用领域中应用。南开大学已合成了 200多种具有独立自主知识产权的光致变色多功能材料新品种，获国家专利授权10余项可产业化技术包括：1. 在防伪识别技
9、术上应用的光致变色多功能材料光控磁性变色材料、光控变色基因材料、光控变色荧光双功能材料。2. 在民用行业上应用的光致变色材料可在PVB PVC PE油漆、油墨和涂料中应用。3. 在军事工业上应用的光致变色多功能材料可在迷彩服、遮蔽材料、伪装材料等应用。5. 一种高速生长硅基薄膜的低成本技术随着能源危机与环境污染的日趋严重，开发利用太阳能成为世界各国可持 续发展能源的战略决策。阳光发电是大规模经济地利用太阳能的重要手段。因 此，对大阳电池的研究受到世界各国的普遍重视。由于硅基薄膜太阳电池在降 低成本方面的巨大潜力，引起了的普遍重视。如何利用低成本工艺技术，获得 大面积优质的晶化硅薄膜材料是当前研
10、究的焦点之一。南开大学研发的“一种高速生长硅基薄膜的低成本技术”，克服了常规生 长硅基薄膜方法中或生长速率慢、或衬底温度高、或离子轰击严重等缺陷，并 且整合了其优点。具有改善薄膜质量、衬底温度低、离子轰击小、生长速度快 （50A/S）、薄膜性能好、生产效率高、生产成本低等特点。该技术已经申请发 明专利。专利（申请）号： 03103964.2 。6. 一种兼具电磁屏蔽及雷达吸波功能的复合材料及制备方法本发明公开了一种兼具电磁屏蔽及雷达波吸收功能的复合材料及其制备方法。复合材料包含碳纳M管、聚合物和偶联剂三种组分，三种组分的重量配比为： 碳纳M管0.0520份，聚合物4099.9份，偶联剂0.05
11、40份。采用本发明 材料可以制备具有电磁屏蔽及雷达波吸收功能的碳纳M管/聚合物复合材料及具有同样功能的各种板材、管材及复杂形状的制品。本发明公开了两种制备方 法。专利（申请）号： 200510015496.07. 一种用给水厂和污水厂污泥制备轻质陶粒的方法本发明涉及城市污水厂及给水厂污泥的废弃物资源化处理利用。本发明轻 质陶粒的制备方法，包括原料配料、均化、成型、预处理、焙烧、冷却，其特 征在于：a.原料重量比：给水厂污泥70100%，污水厂污泥030%; b.预处 理：温度300r500r，预处理时间1030min； c.焙烧：温度1130C 1170C，时间515min。以给水厂污泥为主要
12、原料，加入污水厂污泥为添加剂 烧制的陶粒，应用价值高，不但同时处置了大量的给水厂和污水厂污泥，实现 两种污泥的综合利用，还能得到性能较好的轻质陶粒，并能配制出可以用于承 重结构的高强混凝土。专利（申请）号 :200410093930.2 。8. 有机胍催化剂合成医用生物降解材料本发明涉及一种仿生有机胍催化剂合成医用生物降解材料的工艺方法，特 别是医用生物降解性聚酯类聚合物合成的新工艺方法，其特点是使用无毒、无 金属的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍为催化剂进行环酯类单体 （L- 丙 交酯，D, L-丙交酯，乙交酯， -己内酯）的开环聚合反应，从而合成高度生物 体安全性医用生物降解材料。这一
13、新工艺方法避免了使用目前广泛使用的具有 细胞毒性的辛酸亚锡类催化剂。本工艺采用本体聚合法，聚合反应具有受控、 活性聚合反应特点，不仅可合成均聚物，并且能用于合成具受控组成的嵌段共 聚物。本工艺无三废污染，并有很高的经济效益。专利（申请）号 : 200410018703.3 。9. 新型稀土镍基储氢合金 （AB5） 电极材料及其制备方法小型镍氢电池已产业化、商品化，大容量镍氢电池是当前电动车辆主选动 力电池之一。目前国内外生产镍氢电池的负极材料，基本采用混合稀土镍基储 氢合金（MmB，Mm为混合稀土金属，B为Ni、Co Mn Al等金属）。南开大学课题组首次制备了含碱金属锂（Li ）新组分储氢合
14、金 MmB5（Li ） ，提高了电池负极电催化活性和延长电池寿命，并获得中、美、欧发明 专利（ZL92100029.4; US5,242,656 ; EP0554617B1）。同时又发明了 LiH 与 MmB机械合金化法制备 MmB（ Li ）的方法和设备（ZL 02158001.4，ZL 02290924.9），解决了冶炼合金 Li 易挥发难题，使 Mm5B（Li ）产业化成为可 能。从而打破了国外用我国廉价稀土原料生产他们高价专利产品的垄断局面， 为我国丰富稀土资源（占世界 70-80%）生产高技术产品储氢合金和镍氢电池进 入国际市场创造了有利的条件。新型稀土镍基储氢合金（AB5）电极材料
15、及其制备方法工程2001年度天津市技术发明二等奖。10. 血液净化生物材料南开大学课题组研发的“血液净化材料”是一种合成的球状树脂，可将患 者血液中的致命毒素排出体外，达到治病的目的。这在医疗方面是一种高效、 安全的治疗新方法，专为治疗疑难疾病，如免疫性红斑狼疮，类风湿关节炎， 内毒素血症及药物 （ 及农药 ）急性中毒等，临床应用治疗红斑狼疮，药物急性中 毒，黄胆性肝炎及肾病等疗效显著，一般有效率在8090%，无毒副作用，安全可靠，费用合理。治疗原理：是球状树脂将患者血液中的致命毒素有选择地 进行吸附，然后排出体外，对血液中的其它有用成分影响不大。此项新疗法正 在扩大应用和普及面，不久将会有更多的新产品问世，用于治疗各种疾病，提 高人民健康水平，造福人类。血液净化生物材料研究工程 2001 年度天津市自然科学二等奖。11. 球形氨基酸吸附剂及其制备方法
