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通過物理與化學技術的交叉，成功地研制開發(fā)出了結構可控的氣敏性材料，通過氣 體分子的選擇性吸附，材料發(fā)生顏色的可逆性變化。這種氣致變色靈巧窗節(jié)能材料集智 能化控制、光學特性智能化調(diào)節(jié)、節(jié)能、裝飾、隔熱、保溫于一體，可廣泛應用于建筑、 汽車、宇宙飛船等作為高能效陽光控制節(jié)能窗戶。結合室外陽光傳感器和/或室內(nèi)溫度 傳感器，對通過窗戶的陽光能進行智能化控制，特別適應于現(xiàn)代智能建筑大廈的發(fā)展, 為現(xiàn)代窗戶系統(tǒng)的設計和制造提供了全新解決方法，而且還可廣泛應用于信息顯示與儲 存、氣體傳感器等方面。

目前，我國建筑外墻保溫材料主要采用聚苯乙烯（PS）泡沫和聚氨酯（PU）泡沫。 由于 PS 和 PU 是易燃材料，且燃燒時會產(chǎn)生大量有毒煙氣，由它們引發(fā)火災事故時常發(fā) 生，已成為威脅人們生命和財產(chǎn)安全的重大隱患，在一些工業(yè)發(fā)達的國家中己限制它們 使用。 酚醛（PF）樹脂因具有耐熱性好、阻燃性能優(yōu)異、機械強度高、電絕緣性和耐高溫 蠕變性能優(yōu)良等，在電子電工、航空和航天等領域應用十分廣泛。由酚醛樹脂發(fā)泡而得 到的酚醛泡沫，與 PS 泡沫及 PU 泡沫相比，也具有耐熱溫度高、阻燃性能好、燃燒時低 煙低毒等優(yōu)點，是 PU 泡沫和 PS 泡沫潛在的替代品。 我國建筑節(jié)能行業(yè)現(xiàn)已經(jīng)形成使用聚苯乙烯泡沫為主年產(chǎn) 2000 億外墻保溫系統(tǒng)市 場，其中每年新竣工建筑 20 億平米，同時約有 400 億平米建筑存量，每年改造約 20 億 平米。若以酚醛樹脂泡沫逐步取代聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫，市場前景廣闊。 年產(chǎn) 10 萬 m 3酚醛板生產(chǎn)線，項目投資約 500 萬。 

液晶(Liquid Crystal)于1888年由奧地利植物學家Reinitzer發(fā)現(xiàn)，是一種介于固體與液體之間、既具有晶體特有的雙折射性又具有液體的流動性、具有規(guī)則分子排列的有機化合物，一般最常用的類型為向列相(Nematic)液晶。 顯示用液晶材料按照化學結構可分為：聯(lián)苯類、苯基環(huán)己烷類、乙烷類、炔類、含氟類、嘧啶類、烯類等類別的液晶單體。如果要滿足液晶顯示器（LCD，Liquid Crystal Display）對液晶材料特性的要求，還要選擇適當?shù)膯误w液晶并按一定的比例進行混合，得到滿足不同液晶顯示模式要求的混合液晶。 目前，液晶顯示已經(jīng)得到了廣泛的應用。液晶材料在實現(xiàn)這些顯示方式中具有舉足輕重的作用，每一種新的顯示方式的出現(xiàn)，總是伴隨著新的液晶材料的出現(xiàn)。 隨著液晶顯示技術的發(fā)展，人們發(fā)明了不同的顯示方式以滿足各種需要，目前已經(jīng)形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的顯示模式主要有扭曲向列液晶顯示（TN-LCD）、超扭曲向列液晶顯示（STN-LCD）及薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）等，這些顯示器件在手表、計算器、儀器儀表顯示、PDA、手機、液晶顯示器以及液晶電視等中得到了廣泛的應用。 北京科技大學材料科學與工程學院功能高分子材料學術梯隊致力于將液晶材料國際先進技術引進中國，提升國內(nèi)產(chǎn)業(yè)和新技術能力，并為投資者帶來高額回報。我們擁有國際先進的TFT、STN、TN液晶單體、混合液晶的研發(fā)、生產(chǎn)技術，將與投資者共同實現(xiàn)該項目的產(chǎn)業(yè)化，為投資者帶來豐厚回報。 根據(jù)液晶材料性質(zhì)的不同，各種相態(tài)的液晶材料大多已開發(fā)用于平板顯示器件中，現(xiàn)已開發(fā)的有各種向列相液晶、聚合物分散液晶、雙 （多）穩(wěn)態(tài)液晶、鐵電液晶和反鐵電液晶顯示器等，其中開發(fā)最成功的、市場占有量最大、發(fā)展最快的是向列相液晶顯示器（如TFT-LCD、STN-LCD、TN-LCD等），使用的是各種向列相液晶材料。 顯示用液晶材料是由多種小分子有機化合物組成的，這些小分子的主要結構特征是棒狀分子結構，現(xiàn)已發(fā)展成很多種類，例如各種聯(lián)苯腈、酯類、環(huán)己基（聯(lián)）苯類、含氧雜環(huán)苯類、嘧啶環(huán)類、二苯乙炔類、乙基橋鍵類和烯端基類以及各種含氟苯環(huán)類等。隨著LCD的迅速發(fā)展，人們對開發(fā)和研究液晶材料的興趣越來越大。近些年還研究開發(fā)出多氟或全氟芳環(huán)以及全氟端基液晶化合物。許多化學家們已合成出了性能優(yōu)良的液晶材料。到 1998 年止，就大約有7萬~7.5萬多個液晶化合物合成出來，并以每年3000~4000個新液晶化合物出現(xiàn)的速度向前發(fā)展，尤其是日本每年都有大量新液晶材料方面的專利文獻出現(xiàn)，以滿足各種顯示器的使用要求，但真正只有四五千種液晶化合物具有實用價值，能用在LCD中。顯示用液晶材料根據(jù)用途可以分為TFT液晶材料、STN液晶材料、HTN液晶材料和TN液晶材料等。 我國液晶材料行業(yè)正處在飛速發(fā)展時期，各種液晶顯示器件具有優(yōu)異的顯示效果、巨大的市場空間和經(jīng)濟意義。TFT、STN及中高檔TN用液晶材料的國產(chǎn)化必將降低液晶顯示器件的成本，大大改善我國的液晶顯示器件的國際競爭力,使我國的液晶行業(yè)步入世界前列。因此組織TFT、STN和高檔TN混合液晶及各種液晶單體的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)具有非常廣闊的前景和經(jīng)濟效益。 目前，國際上主要有四家液晶材料公司，它們分別是德國Merck公司、日本Chisso公司、大日本油墨和日本ADK公司，主要生產(chǎn)中高檔產(chǎn)品，如TFT、STN、中高檔TN液晶材料。國內(nèi)的液晶材料公司在中低檔顯示用液晶材料的生產(chǎn)上占據(jù)了主導地位，但由于研究經(jīng)費嚴重不足和人才短缺限制了該行業(yè)的發(fā)展，高檔產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)基本上仍被德國、日本控制，其中國內(nèi)所用的TFT、STN液晶材料大部分來自德國、日本，而國內(nèi)液晶材料廠家則沒有批量生產(chǎn)多路驅(qū)動TFT、STN液晶材料的能力。 在國內(nèi)，盡管生產(chǎn)液晶材料的廠家越來越多，但大多以生產(chǎn)中間體、單體為主，具有混晶生產(chǎn)能力的只有極少的幾個企業(yè)，而且國內(nèi)目前中高檔產(chǎn)品品種相對偏少，尚不能滿足國內(nèi)市場的需求，急待增加科研開發(fā)力度，尤其是TFT和STN混合液晶材料及各種高檔液晶單體，國內(nèi)市場已呈現(xiàn)大量需求狀態(tài)，急需盡快占領。 北京科技大學材料科學與工程學院（簡稱材料學院）長期從事材料科學的研究，具有雄厚的材料研究和開發(fā)能力、具有比較齊全的材料測試和加工設備。功能高分子材料學術梯隊隸屬于材料學院材料物理與化學學科和功能材料研究所（教育部金屬電子信息材料工程研究中心），擁有國際先進的單體液晶、混合液晶的研發(fā)生產(chǎn)技術，以TFT、STN液晶和中高檔TN液晶為主要產(chǎn)品，技術起點高，在研發(fā)工作中已經(jīng)取得了很大的進展，產(chǎn)業(yè)化后可以填補我國高檔液晶材料的空白。

目前商業(yè)化的鋰離子電池主要是使用過渡金屬氧化物 LiCoO2 作正極和石墨基碳材料做負極。現(xiàn)在電動汽車對鋰離子電池的綜合性能提出了更高的要求，所以近年來人們對用于鋰離子動力電池的新型材料傾注了更多的研發(fā)熱情。目前廣泛認為比較有前景的鋰離子動力電池正極材料主要有三元過渡金屬氧化物 LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、錳系層狀固溶體 xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Mn, Ni, Co 及其混合物)以及LiFePO4和 Li3V2(PO4)3等。本課題組多年來在鋰離子電池正極材料的 研究和開發(fā)中做了大量的工作，已經(jīng)獲得授權中國專利 3 項。 該方法工藝簡單，原材料價格低廉、易得，生產(chǎn)成本低，復合材料特有的核殼結構抑制了活性物質(zhì)的流失并提高了材料的導電性能，顯著改善了電極的電化學性能。

基于新型雙主相合金技術(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內(nèi)稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發(fā)展高品質(zhì)富鈰稀土永磁材料的新思路，重點突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關鍵技術，成功制備出高品質(zhì)的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對鐠釹取代量為27.19 wt%時，剩磁達到12.56 kGs，矯頑力達到7.23 kOe，最大磁能積達到36.38 MGOe)。 該技術已在釹鐵硼永磁生產(chǎn)線上實現(xiàn)多批次的生產(chǎn)和應用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機、箱包紐扣、電聲器件等領域。 該技術將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)狀，實現(xiàn)資源價值的最大化；推動稀土產(chǎn)業(yè)的結構調(diào)整與升級，帶動上下游相關產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展。

成果描述：吸附法是處理大量低濃度(<100mg/L)有毒重金屬廢水的最有效方法，是廢水末端處理的關鍵技術之一。而吸附材料是吸附過程的重要物質(zhì)基礎，我國目前工業(yè)上普遍使用的活性炭吸附劑，其吸附容量低、適用范圍不寬，而且再生困難、價格較高，使吸附法的廣泛應用受到限制。從而導致我國廢水處理工藝中，末端處理成本高，而且往往難以達標排放，這是困擾我國廢水處理的關鍵技術難題。 單寧是具有與金屬離子較強結合能力的天然多酚類化合物。本技術以制革廠的邊角料獲取膠原纖維，開發(fā)出了膠原纖維固化單寧吸附材料，主要用于水體中有毒重金屬的吸附脫除。 該技術已獲得國家發(fā)明專利(膠原纖維固化單寧吸附材料及其制備方法和對金屬離子的吸附分離，發(fā)明專利，專利號：ZL021341745)。市場前景分析：廢水中有毒重金屬離子的去除，有用金屬的回收。金屬離子廢水約占整個廢水量的20%左右，市場需求很大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：與傳統(tǒng)吸附劑相比，具有吸附容量大、吸附速度快的優(yōu)點。噸水處理成本降低50-70%。國際先進。

本項目開發(fā)的多孔組織工程材料 灌注裝置，采用循環(huán)灌注模式進行營 養(yǎng)物質(zhì)/凝膠對去細胞神經(jīng)材料或其他 多孔神經(jīng)修復材料進行灌注，可充分 提供營養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度，更加快 捷有效實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)在多孔組織工程 材料中的負載及分布

土遺址是指人類活動遺留下的由土和以土為主的遺跡和遺物。我國土遺址很多，遍布全國各地，由于自然環(huán)境惡劣，許多土遺址的狀況較差急待保護。 國內(nèi)外對于土遺址的保護，可采取的措施包括改善環(huán)境、防止地下水的影響、防止生物的破壞，以及本體的化學加固等手段。其中土體的化學加固是解決土遺跡本身強度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 對于土體的化學加固，國內(nèi)外經(jīng)常使用的材料有：有機硅材料、無機的硅酸鉀材料（PS材料），非水分散體材料等。 其中有機硅材料在西亞和南美的一些土遺址的保護中得到應用，但是由于毒性和固化容易受環(huán)境影響，在國內(nèi)沒有得到應用。 硅酸鉀材料（PS） 是敦煌研究院開發(fā)的加固材料，在西部地區(qū)的土遺址加固中效果良好，可增加土體的抗雨水沖蝕和風沙磨蝕能力。使用的案例有吐魯番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，寧夏的西夏王陵等遺址。 對于中國東部的土遺址加固和保護，需要開發(fā)新有效的保護材料，滿足目前大量遺址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大學考古文博學院不可移動文物保護課題組，以此為研究任務，開發(fā)了有機硅改性的丙烯酸樹脂非水分散體材料，成功的用于東部地區(qū)的土遺址保護工程，取得了良好的保護效果。這種材料處理的土樣在重量增加很少的情況下就有較好的加固效果。加固后顏色變化不大，孔隙率變化小；透氣性降低小，土樣的抗壓強度提高。經(jīng)過處理的土樣在耐水能力上表現(xiàn)優(yōu)異，1%以上濃度加固劑的土樣可在水中長期浸泡，非常穩(wěn)定。應用案例 近年來，課題組負責的項目多以遺址類的本體保護為主，自2003年的湖南里耶遺址保護開始，分別應用到了很多的考古遺址保護。主要有晉侯墓地車馬坑本體保護工程（2013）、哈民忙哈遺址本體保護（2013）、臨淄戰(zhàn)國車馬坑遺址本體保護（2014）、內(nèi)丘邢窯遺址本體保護工程（2018）等，均采用非水分散體材料對遺址進行加固。 晉侯墓地1992年發(fā)現(xiàn)，K1車馬坑清理后發(fā)現(xiàn)殉車總數(shù)48輛，這是目前國內(nèi)已發(fā)掘的商周時期車馬坑殉葬車子最多者。晉侯墓地車馬坑遺址狀況基本完好，但是仍有很多的病害，最嚴重的病害是開裂和附屬文物的錯位和無依托。因此，北京大學考古文博學院和敦煌研究院合作進行了車馬坑遺址本體保護方案的編寫，并與河北文物保護中心實施了晉侯墓地車馬坑本體保護工程。哈民忙哈遺址，迄今為止在內(nèi)蒙古乃至東北地區(qū)發(fā)現(xiàn)面積最大的一處大型史前聚落遺址，具有重要的考古和歷史價值。北京大學考古文博學院編寫了哈民忙哈遺址本體保護方案，并與河北文物保護中心實施了哈民忙哈遺址本體保護工程。本次保護的對象包括13個房基遺址，合計面積500平方米。遺址保護土體和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，環(huán)己酮作溶劑對土體進行整體加固，加固深度10厘米，提高強度和耐水能力；對于人骨的保護，采用SD528溶液混合土作為人骨的修補材料，人骨及周圍土體均采用從低到高濃度的PVB溶液進行加固。合作方式 非水分散體加固材料經(jīng)過多年的研究和應用，證明是合適有效的土遺址加固材料，可以進行技術咨詢與技術服務，并可以參與遺址本體保護項目。

大塊金屬玻璃（Bulk Metallic Glasses）是國家863高技術計劃、國家973計劃、國家自然科學基金和科技部中瑞大塊金屬玻璃國際合作項目，主要包括： 高比重高性能Zr基大塊金屬玻璃及其纖維增強復合材料； Al基超強大塊金屬玻璃或納米晶合金； Zr基、Al基或Fe基大塊金屬玻璃耐磨、耐蝕軸承套環(huán)狀零件制造技術； 大塊金屬玻璃合金設計的“多元短程序疇過冷”設計軟件。 這些大塊金屬玻璃和技術具有許多獨特性能和廣闊的應用市場，主要有：（1）更為優(yōu)異的力學性能，如高強度、高彈性和高斷裂韌性等，是目前已發(fā)現(xiàn)的最為優(yōu)異的高爾夫球拍材料之一；（2）大塊金屬玻璃/納米晶復合材料是目前世界上比強度最高的材料之一，在航空、航天工業(yè)中具有極為廣闊的應用前景；（3）良好的加工性能。例如，La系非晶合金延伸率可達15000%，可方便地進行各種超塑性加工；（4）優(yōu)良的化學活性，是極好的化學反應催化材料。（5）更為優(yōu)良的抗多種介質(zhì)腐蝕的能力，可在一些更為惡劣的環(huán)境下長期使用；（6）優(yōu)良的軟磁、硬磁以及獨特的膨脹特性等物理性能，可作為傳統(tǒng)材料的優(yōu)秀替代品。

研發(fā)了幾種高性能的提取及分離稀散金屬錸的活性體系。以生物質(zhì)廢棄物廢纖維素為原材料，胺基修飾制備得到了六種胺基化廢紙吸附劑，對 Re(VII) 表現(xiàn)出較高的吸附性能。針對含錸料液中經(jīng)常伴生鉬的問題，研制了以稻殼、秸稈為原材料的吸附劑，經(jīng)酯化后，得到了兩種吸附材料 ORH 、 OCS ，以另一種天然生物質(zhì)褐藻為原材料，經(jīng)酯化后，得到了具有活性的交聯(lián)吸附劑 CAS 。通過對實際料液分離錸的動態(tài)模擬實驗，驗證了這幾類吸附劑的實際應用性，對 Re(VII) 的回收率可達 97% 以上，為工業(yè)應用奠定了基礎。針對傳統(tǒng)錸的液相分離體系，研制成功多種用于固相萃取的樹脂微球，其分離過程可避免傳統(tǒng)液液萃取體系易產(chǎn)生第三相，以及產(chǎn)生大量無機廢棄物等弊端，實現(xiàn)了快速、綠色的分離效果。以工業(yè)液液分離反應器為藍本，自行設計建制了一套恒溫萃取裝置，溫度控制范圍在 5 ℃ -80 ℃，控溫精度可達± 0.05K 。在此裝置上測定了 10 余套錸的液液分離過程中的熱力學參數(shù)，以經(jīng)典的統(tǒng)計力學結合溶液化學理論，計算得到了液液分離過程的熱力學參數(shù)，進一步解釋了萃取反應過程中的溶液化學理論，為反應器的工業(yè)化奠定了基礎。