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項(xiàng)目成果/簡介:水成膜膠體泡沫是將聚合物分散在水中，加入發(fā)泡劑并在氮?dú)獾淖饔孟掳l(fā)泡形成的復(fù)雜混合體系。經(jīng)過一段時間后，在泡沫液膜內(nèi)，聚合物間相互交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成水成膜膠體泡沫的剛性骨架。防滅火水成膜膠體泡沫既具有凝膠的性質(zhì)，又具有泡沫的性質(zhì)，兼有注三相泡沫（注泥漿、注氮?dú)狻⒆上嗯菽⒆⒛z、注復(fù)合膠體的優(yōu)點(diǎn)，同時又克服了各自的不足，從而大大提高其防滅火效果。

納米金剛石的金剛石晶粒尺寸在100nm以下, 表面極其光滑平整, 摩擦系數(shù)極低(可小于0.05), 因此是十分理想的工具(模具)涂層和光學(xué)涂層材料, 同時在MEMs (微機(jī)電系統(tǒng))和高性能大屏幕(場發(fā)射)顯示技術(shù)等領(lǐng)域也有非常好的應(yīng)用前景。 本項(xiàng)目組采用微波等離子體CVD和 DC Arc Plasma Jet CVD兩種工藝方法, 在玻璃, 硅, 鉬和硬質(zhì)合金等襯底材料上成功制備了納米金剛石膜。 在玻璃襯底上制備的納米金剛石膜晶粒平均尺寸小于100 nm, 表面粗糙度小于Ra 5nm, 采用納米力學(xué)探針測量的顯微硬度高達(dá)8000kg/mm2, 在可見及近紅外區(qū)域具有非常好的透過特性, 紫外喇曼光譜(在新加坡國立南洋理工大學(xué)測試)顯示薄膜幾乎為純凈的金剛石納米晶粒組成。在其它襯底上的納米金剛石膜的組織結(jié)構(gòu)和性能測試正在進(jìn)行之中。 納米金剛石膜涂層硬質(zhì)合金工具: 其中最有前景的是納米金剛石膜涂層硬質(zhì)合金微型鉆頭; 納米金剛石膜涂層光學(xué)應(yīng)用: 包括諸如”永不磨損鉆石涂層玻璃表殼”和”永不磨損鉆石涂層玻璃眼鏡片”, 及ZnS, Ge, Si等重要紅外軍事光學(xué)材料的抗(雨滴、沙粒)沖刷涂層; 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMs)的微機(jī)械構(gòu)件: 如微型齒輪, 軸, 軸承等; 高性能大屏幕顯示器件

水成膜膠體泡沫是將聚合物分散在水中，加入發(fā)泡劑并在氮?dú)獾?作用下發(fā)泡形成的復(fù)雜混合體系。經(jīng)過一段時間后，在泡沫液膜內(nèi)， 聚合物間相互交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成水成膜膠體泡沫的剛性骨架。防滅火水成膜膠體泡沫既具有凝膠的性質(zhì)，又具有泡沫的性質(zhì)， 兼有注三相泡沫（注泥漿、注氮?dú)狻⒆上嗯菽⒆⒛z、注復(fù)合 膠體的優(yōu)點(diǎn)，同時又克服了各自的不足，從而大大提高其防滅火效果。

本發(fā)明涉及以天然成分為原料，開發(fā)一種能夠抑菌防腐和延長 肉類產(chǎn)品保鮮期，具有一定粘稠度，可與肉類產(chǎn)品表面結(jié)合為一體的多功能液 態(tài)可食保鮮膜，噴涂于食品表面，對環(huán)境常在菌具有顯著的抑制作用，無毒無 害，且兼有保健和防偽（隱形標(biāo)簽）作用，已獲得國家發(fā)明專利。 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者效益預(yù)測:肉雞屠宰后按部位進(jìn)行分割，噴涂（或浸蘸）保鮮 膜液后裝入食品袋后密封，室溫冷卻編號，置于微溫(30~~40℃)和常溫 (20~~25℃)2 種條件下貯藏的保質(zhì)期可分別達(dá)到 3、7d。同時可標(biāo)識產(chǎn)品生產(chǎn)廠 家。有效防止肉類產(chǎn)品加工過程二次污染，從而延長保鮮期，同時兼有產(chǎn)品防 偽標(biāo)識作用。應(yīng)用前景十分廣闊。 

該成果是原有的鋁反射激光全息防偽末的升級替換品。這種薄膜結(jié)構(gòu)簡單，僅有信 息層和基底層兩層組成。全息圖像以激光全息技術(shù)拍攝并用激光雕刻和電鑄手段，以光 柵條紋的形式復(fù)制到鎳質(zhì)金屬模版上。以金屬模版熱壓氣凝膠或有機(jī)高聚物聚氨酯涂層， 形成承載全息圖像的信息層，可在薄膜上再現(xiàn)全息圖像。

紫外探測技術(shù)是繼激光探測技術(shù)和紅外探測技術(shù)之后發(fā)展起來的又一軍民兩用光電探測技術(shù)。幾十年來，紫外探測技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于光譜分析、軍事、空間天文、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)用生物學(xué)等諸多領(lǐng)域，對現(xiàn)代科研、國防和人民生活都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。特別是在先進(jìn)光譜儀器方面，國內(nèi)急迫需要響應(yīng)波段拓展到紫外的硅基成像器件。先進(jìn)光譜儀器是集光、機(jī)、電和計算機(jī)于一體，技術(shù)密集的高科技產(chǎn)品。它是現(xiàn)代科技必不可少的精密檢測和分析手段，是現(xiàn)代天文學(xué)、航空航天、分子生物學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、環(huán)境和生態(tài)等新科技建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。國家對發(fā)展先進(jìn)光譜儀器和研制光譜儀器用的探測器件非常重視，“十一五”國家科技支撐計劃專門設(shè)立了科學(xué)儀器設(shè)備研制與開發(fā)專項(xiàng)“先進(jìn)大型光譜儀器的關(guān)鍵部件——高分辨分光器件和探測器件的研制”，技術(shù)人有幸成為承擔(dān)該課題的主要研究人員，負(fù)責(zé)高分辨探測器件的研制工作。 硅基成像器件如CCD和CMOS是最廣泛應(yīng)用的光電探測器，而且先進(jìn)的光譜儀器都采用了CCD或CMOS作為探測器件，這是因?yàn)镃CD和CMOS具有靈敏度高、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。但由于紫外波段的光波在多晶硅中穿透深度很小（<2nm），一般的硅基成像器件如CCD、CMOS等都在紫外波段響應(yīng)很弱，這種很弱的紫外響應(yīng)限制了硅基成像器件在先進(jìn)光譜儀器及其他紫外波段探測方面的使用。 因此，本技術(shù)的研究成果硅基成像器件的紫外響應(yīng)增強(qiáng)薄膜是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展迫切需要。 增強(qiáng)硅基成像器件的紫外響應(yīng)，目前有兩種方法：一是改變硅基探測器的結(jié)構(gòu)，如背照式CCD；另外一種是在現(xiàn)有的成像器件光敏窗口加鍍一層下變頻膜，把紫外光先轉(zhuǎn)化為可見光，然后再接收。國外自1980年起就開始增強(qiáng)硅基探測器紫外響應(yīng)的下變頻薄膜研究，按使用材料的屬性，可以把變頻膜分為有機(jī)變頻膜和無機(jī)變頻膜兩種。有機(jī)變頻膜技術(shù)相對成熟，也有相關(guān)的專利出現(xiàn)。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡CCD、星球相機(jī)（WFPC）CCD和Photometrics等公司提供的響應(yīng)波段延伸到紫外的CCD都是鍍的有機(jī)變頻膜。目前紫外增強(qiáng)有機(jī)變頻膜可使普通CCD的響應(yīng)波段延伸到200nm，Roper Scientific公司開發(fā)的Metachrome II薄膜在120-430nm波段都具有良好的下變頻效果。有機(jī)變頻膜技術(shù)盡管成熟，但該類薄膜有著致命的缺點(diǎn)，那就是有機(jī)物分子在紫外輻射下降解速度很快。在照明度為1μW/cm2的光照下，有機(jī)分子以高達(dá)每小時3%的速率成指數(shù)降解。在這一方面，而無機(jī)變頻膜具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。無機(jī)變頻膜材料可以在它使用期限的前2%時間里，減少90%的降解量，因此，無機(jī)變頻膜具有非常優(yōu)越的穩(wěn)定性。在無機(jī)變頻膜方面，國外研究也剛起步，最早的報道見于2003年[1]，目前尚無成熟的增強(qiáng)硅基成像器件的紫外無機(jī)變頻膜技術(shù)。國內(nèi)在有機(jī)和無機(jī)變頻膜方面，都沒有已見報道的研究工作。  為了提高探測器對紫外輻射的敏感性，我們采取了在硅基成像器件光敏窗口上鍍變頻膜的辦法，成功地使CCD及CMOS的響應(yīng)波段拓展到150nm。該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用在光譜分析、軍事、空間天文、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)用生物學(xué)等諸多領(lǐng)域，對推動國家的科研和產(chǎn)業(yè)在這些領(lǐng)域的發(fā)展有極大幫助。

通過使用鉛的條狀非公度相作為鉛膜和硅襯底的界面，用超高真空分子束外延技術(shù)成功制備出一種宏觀面積的、塞曼保護(hù)的新型二維超導(dǎo)體。系統(tǒng)的低溫強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)表明，該體系的超導(dǎo)電性可存在于超過40特斯拉的平行強(qiáng)磁場中，這一數(shù)值遠(yuǎn)超過體系的泡利極限，是塞曼保護(hù)超導(dǎo)電性的直接證據(jù)。第一性原理計算結(jié)果也表明，條狀非公度相中特殊的晶格畸變會延伸至鉛膜中，從而在該體系中引入很強(qiáng)的塞曼自旋軌道耦合。同時，新的微觀理論也給出了強(qiáng)雜質(zhì)情形下各種自旋軌道耦合及散射效應(yīng)對二維超導(dǎo)臨界場的影響并定量地解釋了塞曼保護(hù)超導(dǎo)電性的物理機(jī)制。該工作表明，可以通過界面工程在中心反演對稱性保護(hù)的二維超導(dǎo)中引入面內(nèi)中心反演對稱性破缺，也即在二維晶體超導(dǎo)體系中人工引入塞曼保護(hù)的超導(dǎo)電性機(jī)制。這一結(jié)果預(yù)示出人們有望在二維超導(dǎo)體系中，通過界面調(diào)制發(fā)現(xiàn)新的非常規(guī)超導(dǎo)特性。這種宏觀尺度強(qiáng)自旋軌道耦合下的二維超導(dǎo)，也為拓?fù)涑瑢?dǎo)的探索提供了新的平臺，并為未來無耗散或低耗散量子器件的設(shè)計與集成奠定了基礎(chǔ)。圖 (a) 脈沖強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)表明6個原子層厚鉛膜的超導(dǎo)電性在高達(dá)40 T的水平強(qiáng)場下仍不被破壞。(b) 臨界場隨溫度的關(guān)系與理論高度重合，有力地證明了超薄鉛膜中的塞曼自旋軌道耦合保護(hù)的超導(dǎo)電性。 (c) 對外延生長于條狀非公度相（SIC）界面上的超薄鉛膜進(jìn)行磁阻測量的示意圖。

本技術(shù)采用耐高溫、酸堿等苛刻條件的陶瓷膜分離技術(shù)對退漿廢水進(jìn)行處理達(dá)到回用的目的。工藝包括：廢水儲槽、10倍濃縮膜設(shè)備、20倍濃縮膜設(shè)備、濃水處理系統(tǒng)等。本技術(shù)具有處理高COD負(fù)荷、強(qiáng)堿有機(jī)廢水的能力，并能有效回收廢水中的可利用物質(zhì)，膜過濾系統(tǒng)抗有機(jī)污染及再生能力強(qiáng)，系統(tǒng)整體維護(hù)成本低，使用壽命長等特點(diǎn)。該工藝水回收率能夠達(dá)到95%以上，回用水中主要含有燒堿、分散劑和精煉劑。濃水通過與酸反應(yīng)沉淀經(jīng)泥水分離器和帶式壓濾機(jī)進(jìn)行分離處理，濾餅進(jìn)行燃燒發(fā)電處理。該工藝達(dá)到了廢水的近零排放，降低了廢水處理成本

氣體分離膜材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開發(fā)出多種應(yīng)用如：膜覆蓋式養(yǎng)殖畜禽糞便高溫好氧發(fā)酵；氣體分離膜在農(nóng)用產(chǎn)品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用；氣體分離膜在活魚運(yùn)輸上的應(yīng)用。

本項(xiàng)目開發(fā)了一種具有規(guī)整垂直孔道多孔膜的制備方法，主要是以嵌段共聚物為原料，利用溶劑蒸汽退火形成垂直的微相結(jié)構(gòu)，再選擇性溶脹將分散相轉(zhuǎn)化為孔道。溶劑蒸汽退火是將聚合物膜暴露于溶劑蒸汽中，溶劑分子進(jìn)入膜內(nèi)部，促進(jìn)分子鏈運(yùn)動，形成規(guī)整排列的分相，具有室溫下可操作、簡單方便的特點(diǎn)。選擇性溶脹致孔是一種物理方法，該過程不存在化學(xué)反應(yīng)，無質(zhì)量損失，可以根據(jù)溶脹條件有效調(diào)控孔徑。孔徑可在10-50nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，膜厚可在20nm-50微米之間調(diào)節(jié)。