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中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
項目成果/簡介:塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
引射式加熱器替代回熱系統低壓加熱器技術
目前熱力發電廠低壓加熱器存在系統復雜、端差大和熱效率低等問題，機 組經濟性的提高受到了較大限制o采用引射式加熱器替代回熱系統低壓加熱器可 使低壓加熱器面臨的諸多問題得到有效改善。引射混合式低壓加熱器是利用壓力 較高的水抽吸壓力較低的蒸汽并進行熱量、動量和質量交換、摻混的裝置，是射 流技術在傳熱鄰域的新應用，它通過汽液兩相流的混合加熱制取過飽和水。加熱 熱源可以采用低壓放散蒸汽、凝結水閃蒸汽或汽輪機的低壓抽氣，起到節能減排 的作用。該加熱器具有熱效率高、熱力系統簡單、價格低、占地少、使用壽命長、 無振動、噪音低等優勢。利用引射式加熱器替代回熱系統低壓加熱器可將機組熱 效率提高0. 8-1. 0%。
重慶大學
2021-04-11
任選燃料混合式發動機
集四行程、三角轉子和燃氣輪機多重優點，去除壓縮、 暴發兩行程配氣機構，改為進氣做功、排出廢氣配氣機構，并具有更高增壓的三角轉子廢氣增壓裝置，故不但克服了該發動機不均勻運轉問題和在限定時間里燃燒、使用單一燃料局限性問題，而且還克服了燃氣輪機熱效率極底的問題；尤其在該發動機中，應用了微電腦控制變速電機的大轉矩行星齒輪配氣機構和空心球狀轉換閥，所以該發動機，還能替代 變速器而提供多種動力輸出和提供該發動機反向旋轉的多種動力輸出。四缸總量為 2.0L， 煙度不透光度 20 秒怠速≦10%，功率為 240KW 以上，節能減排 50%以上，抗電磁干擾為 0-30khz。
太原理工大學
2021-05-06
重質燃料油添加劑
隨著原油重質化和重質油品輕質化加工技術的發展，用于石油化工加熱爐燃料油的質量、燃燒性能越來越差、粘度越來越高；為利用催化裝置的甩油，將其過濾后加入燃料油中，使燃料油中鋁或其它重金屬成分增加。由此使得燃料油霧化質量差、不完全燃燒損失增加；煙氣中熔融狀態的物質多，輻射爐管結垢嚴重。不但使得石油化工加熱爐熱效率降低，而且使得石油化工加熱爐輻射室傳熱量減少，處理能力不滿足生產需要。為了消除燃料油的質量、燃燒性能變差給石油化工加熱爐運行帶來的不利影響，保證石油化工加熱爐“長、安、穩、滿、高效”運行和減少排煙對大氣的污染，我公司開發研制出具有減粘、促燃、減少S0x生成量和減緩輻射爐管結垢性能的油溶性重質燃料油添加劑。技術指標為： 添加劑加入量小于0.5%。 燃料油的粘度降低30%。 燃料油的燃燒速度提高3~8倍。 石油化工加熱爐熱效率提高2%。 煙氣中S0x濃度降低50%。 輻射爐管結垢速率降低80%~90%。 添加劑在使用中對生產裝置、管線無不良影響。
北京科技大學
2021-04-11
雙燃料發動機電控系統
? 成果簡介：該技術是指以柴油機為平臺的天然氣發動機多點電噴電子控制系統。發動機系統在燃用柴油時，可將天然氣切斷；燃用天然氣時，需少量柴油起點火作用。對柴油機需要進行壓縮比的改造，并加裝各種電控傳感器和執行器。電控單元以16位單片機為核心控制天然氣的多點噴射，外接端口具備串口通訊和CAN總線。? 項目來源：自行開發? 技術領域：先進制造? 應用范圍：柴油機廠
北京理工大學
2021-01-12
雙燃料發動機電控系統
該技術是指以柴油機為平臺的天然氣發動機多點電噴電子控制系統。發動機系統在燃用柴油時，可將天然氣切斷；燃用天然氣時，需少量柴油起點火作用。對柴油機需要進行壓縮比的改造，并加裝各種電控傳感器和執行器。電控單元以16位單片機為核心控制天然氣的多點噴射，外接端口具備串口通訊和CAN總線。
北京理工大學
2021-04-13
垃圾衍生燃料及低污染焚燒技術
內容介紹 垃圾衍生燃料及焚燒技術是以經過預處理的生活垃圾中的可燃成分 （包括塑料、橡膠、紙、纖維、木材等）為主要原料，配比適量的其它 燃料等物質制備出衍生燃料，簡稱RDF。與這種燃料配套使用的焚燒技術 可以回收高余熱能，并且抑制二惡英低污染鍋爐的排放。 該技術達到國內領先水平，可在城市生活垃
西北工業大學
2021-04-14
新型能源材料及燃料電池研究
“氫化燃燒合成（HCS）鎂基儲氫合金”項目，先后獲得國家自然科學基金、國家“863”項目和江蘇省高技術研究重大項目的資助，并與美國通用（GM）公司開展國際合作。主要研究HCS和高能球磨（MM）復合制備納米鎂基儲氫材料的工藝條件；研究高容量、高活性鎂基儲氫材料的HCS反應過程和MM復合機理；研究HCS＋MM制備鎂基儲氫材料結構特性，揭示低溫高容量高活性儲氫機理。納米鎂基儲氫材料的主要技術指標：（1）儲氫量> 5.5 wt.%，（2）吸氫溫度< 100℃，五分鐘內吸氫達到儲氫量90%，（3
南京工業大學
2021-04-14
氣體燃料低氮燃燒器
1. 痛點問題
隨著人們環保意識的增強，以及“雙碳”目標的提出，氣體燃料在工業生產中的比重越來越大。我國工業鍋爐污染物排放標準是世界上最嚴格的標準，但我國氣體燃料清潔燃燒的研究相比歐美國家晚，雖然近幾年國產氣體燃燒器有了長足的發展，但大都局限在低功率的小型燃燒器范圍內，燃料種類單一，燃燒器性能與國外知名燃燒器相比仍有較大差距。目前國內市場，進口燃燒器占比在80 %以上，大功率燃燒器（＞25 MW）占比在90 %以上。急需開發高性能的國產燃燒器，以減少企業投資成本，提高企業綜合競爭力。
2. 解決方案
燃燒器采用特殊的結構，卷吸高溫煙氣，將空氣與燃料稀釋，降低燃燒強度，提高燃燒穩定性，同時采用亞音速設計加強了燃料與空氣的混合，減少局部高溫區比例。
合作需求
合作需求：從事燃燒設備制造加工等企業，有一定的燃燒器制造/運行/調試經驗，本燃燒器適用于燃燒天然氣、氫氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、炭黑尾氣以及蘭炭尾氣等多種氣體，可用于工業供熱/蒸汽、水泥生產、陶瓷生產、石油冶煉等多個領域。
清華大學
2022-03-22
燃料乙醇的創新生產與運輸
派恩新能將廣泛應用于能源、化工、環境治理、生物醫療、基礎設施建設等行業，成為企業降低成本、提升效率、減少污染的好幫手。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
錢飛揚
信息與電子工程學院/信息工程專業
2021/2025
林映琦
公共管理學院/勞動與社會保障專業
2020/2024
三、指導教師
姓名
學院
職務/職稱
研究方向
徐象國
能源工程學院
副所長/教授
制冷空調
四、項目簡介
派恩新能擁有國內唯一自主研發的高精度數值模擬流體仿真技術。團隊擁有1項國家發明專利授權，具有堅實的技術壁壘。
致力于成為中國最具技術自主權的工業仿真綜合技術服務提供商，為工業企業提供高精度流體仿真分析和專業化技術咨詢服務，通過模擬企業工業現狀，幫助企業識別工業問題，并提出智慧解決方案。
派恩新能將廣泛應用于能源、化工、環境治理、生物醫療、基礎設施建設等行業，成為企業降低成本、提升效率、減少污染的好幫手。
目前派恩新能提供的服務主要分為兩大板塊：（1）流體仿真分析，（2）專業化技術咨詢服務，能為能源、環境等多個工業行業的實際工業問題提供一站式的技術服務支持，可以打通能源制備與運輸的產業鏈，通過派恩新能技術實現產業集成化，從而大大降低新能源的普及與使用成本。
針對諸多工業領域，派恩新能可以在流體仿真分析的基礎上，為企業提供專業的定制化技術咨詢服務，涵蓋工業監測、工業流程優化、智慧管控優化、安全生產管理系統等一系列技術咨詢服務。
浙江大學
2022-07-26