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一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和去除效率低的問題。方法：一、將單過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯；四、投加鐵錳雙相摻雜石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離鐵錳雙相摻雜石墨烯，即完成一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)88％～97％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。

近日，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室高鵬課題組，與凝聚態(tài)物理與材料物理研究所劉開輝課題組、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院物理研究所張余洋課題組等合作，利用透射電子顯微鏡的電子能量損失譜測(cè)量并結(jié)合第一性原理計(jì)算，揭示了h-BN/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)角關(guān)聯(lián)耦合效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，角度依賴的層間摩爾勢(shì)改變了石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致石墨烯M點(diǎn)層內(nèi)帶間躍遷能量紅移，并且晶格相對(duì)扭轉(zhuǎn)誘發(fā)的h-BN的布里淵區(qū)相對(duì)于石墨烯M點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)也貢獻(xiàn)了新的帶間躍遷途徑。結(jié)果表明，在堆垛的二維材料器件中需要仔細(xì)考慮扭轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)帶來的影響避免意外干擾；同時(shí)，轉(zhuǎn)角連續(xù)可調(diào)的帶間躍遷也可以為新型光電器件設(shè)計(jì)提供新的自由度。該研究成果以《轉(zhuǎn)角h-BN/石墨烯中的可調(diào)帶間躍遷》（“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”）為題，于7月5日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters 2023, 131, 016201）。

本發(fā)明公開了一種用于制備納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料的方法，包括：（a）向濃度為1-4mg/mL的氧化石墨烯溶液中加入二氧化鈦納米顆粒，其中氧化石墨烯與二氧化鈦之間的重量比控制為10:1～1:10，并獲得分散液；（b）將所獲得的分散液置入反應(yīng)釜中，在120-200℃的條件下執(zhí)行水熱反應(yīng)2-12小時(shí)，然后經(jīng)過冷凍干燥處理即得到具備三維多孔結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的復(fù)合材料產(chǎn)品及其特定用途。通過本發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)單、易于操作并適合大規(guī)模生產(chǎn)的方式來制備納米二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品，且其所制得的產(chǎn)品具備比表面積大的三維多孔結(jié)構(gòu)，并尤其適用于制作超級(jí)電容器或用于執(zhí)行環(huán)境污染處理。

一種利用過硫酸鹽及負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的內(nèi)容是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法去除效率低，成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和不能大規(guī)模去除特定有機(jī)污染物的問題。方法：一、將過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯；四、投加負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯，即完成一種利用過硫酸鹽及負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)85％～95％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。

半焦是利用低變質(zhì)非煉焦煤低溫干餾所制得的固體產(chǎn)物，以其固定碳含量高（ >82% ）、電阻率高、化學(xué)活性高、灰分低（ <6% ）、低鋁、低硫（ <0.3% ）、低磷等特性，已逐步取代冶金焦而廣泛應(yīng)用于電石、鐵合金、碳化硅等產(chǎn)品的生產(chǎn)。在半焦生產(chǎn)過程中，約有 10% 的半焦焦粉因粒度小，不符合生產(chǎn)工藝要求而未能加以利用。本項(xiàng)目 通過在半焦焦末中添加金屬、金屬化合物或非金屬及其化合物并進(jìn)行中低溫?zé)崽幚恚诒韧ǔＪ匾臏囟雀蜁r(shí)進(jìn)行石墨化，并且因?yàn)榻饘倩蚍墙饘倭Ｗ优c碳原子的結(jié)合可同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能化石墨粉的制備。可作為功能材料、添加劑、電極材料、貯氫材料等，廣泛應(yīng)用于國(guó)防和民用領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料。

石墨電極在是冶金化工領(lǐng)域的大宗消耗材料，尤其是在鋼鐵冶金、鋁電解、鎂電解、多晶 硅、稀土冶金等高能耗產(chǎn)業(yè)，電極石墨的電阻率是影響產(chǎn)品能耗的關(guān)鍵因素之一，僅以鎂電解 為例，以目前最大的430kA金屬鎂電解槽來計(jì)算，陽(yáng)極石墨電阻率每降低1Ωμ. m，將使每噸鎂 直流能耗下降375kWh，其節(jié)能效果十分明顯。目前我國(guó)電極石墨的電阻率一般在8-12Ωμ. m， 國(guó)外最先進(jìn)指標(biāo)為5Ωμ. m，我國(guó)的產(chǎn)品與國(guó)外相比差距較大，是造成冶金行業(yè)高能耗的原因之 一。本課題組開發(fā)了新型電極石墨制造工藝與配方，產(chǎn)品電阻率已經(jīng)達(dá)到5.02Ωμ. m,與國(guó)際最 好水平相當(dāng)，對(duì)促進(jìn)節(jié)能降耗具有重要價(jià)值。 該技術(shù)主要是優(yōu)化了新型石墨配方與制備工藝，大大降低石墨電阻率，同時(shí)提高了石墨電 極強(qiáng)度，經(jīng)過表面處理的石墨電極，抗氧化強(qiáng)度提高了188倍，大大延長(zhǎng)石墨電極高溫腐蝕條 件下的使用壽命。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點(diǎn)。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨(dú)立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨(dú)立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實(shí)驗(yàn)研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長(zhǎng)法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)性大；CVD方法和外延生長(zhǎng)法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學(xué)方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過在石墨表面引入含氧官能團(tuán)，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點(diǎn)成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設(shè)備，過程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長(zhǎng)時(shí)間超聲，步驟繁瑣，產(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產(chǎn)時(shí)間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進(jìn)行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時(shí)間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)專利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項(xiàng)目相關(guān)的工作也在國(guó)際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問題一直困擾商業(yè)化進(jìn)程。我們實(shí)驗(yàn)室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實(shí)現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)高回報(bào)率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對(duì)繁瑣， 耗時(shí)耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬元，其中包括設(shè)備費(fèi)40萬， 原料費(fèi)10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動(dòng)攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上以克為單價(jià)銷售，價(jià)格在500元左右。以每日1公斤生產(chǎn)量計(jì)算，每天銷售額會(huì)達(dá)到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷售。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項(xiàng)目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： rtz@hebut.edu.cn

以石墨烯為模板的少層石墨雙炔薄膜的液相范德華外延生長(zhǎng)法。以原子級(jí)平整的二維石墨烯為基底，采用極低的單體濃度（0.04 mM），在室溫下進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，通過溶液相范德華外延的方法，成功制備得到了大面積均勻連續(xù)的高質(zhì)量、少層石墨雙炔薄膜，高分辨透射電鏡和光譜表征證實(shí)了其高質(zhì)量單晶結(jié)構(gòu)。該石墨雙炔薄膜為ABC堆垛的三層結(jié)構(gòu)，電子衍射顯示石墨雙炔/石墨烯薄膜具有兩套單晶衍射點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)于石墨雙炔和石墨烯的單晶衍射圖案，結(jié)果表明生長(zhǎng)在石墨烯上的石墨雙炔與下層石墨烯的晶格取向夾角為14°。

項(xiàng)目研究的背景及用途:乳酸片球菌素(pediocin)由乳酸片球菌產(chǎn)生，抗 革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，具有作為廣譜、無毒副作用和安全的天然食品防腐劑的巨大潛 力。 乳酸片球菌素用于食品保藏，可提高食品的保質(zhì)期、貨架壽命和安全性。 食品腐敗變質(zhì)和食源性疾病嚴(yán)重威脅食品安全，使用有效的食品保鮮和 防腐措施是保證食品安全的重要措施之一，其中由于乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素具有天 然和安全等特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。安全可靠、無毒副作用、高效的乳酸片 球菌素作為天然食品防腐劑的研究、開發(fā)和應(yīng)用，將具有重要社會(huì)效益，同時(shí)有 關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓將取得可觀經(jīng)濟(jì)效益，有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)原理及流程:本項(xiàng)目以自我研制的培養(yǎng)基為主要原料，輔以蔗糖和 無機(jī)鹽類，制備發(fā)酵用培養(yǎng)基，以乳酸片球菌素高產(chǎn)菌種為種子菌經(jīng)液態(tài)發(fā)酵工 藝生產(chǎn)乳酸片球菌素。然后通過離心、反向?qū)游觥⒏邏阂合嗌V、凝膠過濾、離 子交換層析、膜過濾等技術(shù)分離提取和精制乳酸片球菌素。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):技術(shù)處于國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。 市場(chǎng)分析及效益預(yù)測(cè):目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上尚無乳酸片球菌素的出售，研究 成功后可以及早占領(lǐng)市場(chǎng)，有極大的市場(chǎng)空間，因此盈利前景極其樂觀。