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本发明属于功能材料制备及应用的技术领域，具体涉及一种碳量子点荧光双网络水凝胶及其制备方法与应用。本发明水凝胶以琼脂/聚丙烯酰胺双网络水凝胶为基体，碳量子点键合在所述琼脂/聚丙烯酰胺双网络水凝胶。采用高效的“一锅法”制备得到琼脂/聚丙烯酰胺双网络水凝胶，将其浸泡在氮掺杂碳量子点溶液中，制得的水凝胶具备优异的力学强度和荧光性能。该荧光水凝胶对水中金属离子具有猝灭现象，特别是对三价铁离子荧光猝灭效果最明显，特异性识别作用最强，最低检测限约为3.64μmol/L(μM)，在80‑160μM内呈现线性关系。本发明荧光水凝胶制备方法简单，便于携带，拓宽了水凝胶在环境监检测、生物医用领域的应用范围。
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本发明属于无机功能材料制备技术领域，提供了一种有机分子诱导制备高纯球形速溶硼酸的方法。以分析纯硼酸或工业硼酸为原料，以含碳小于4的低级醇、酮、醚或酸与水混合液为溶剂。将硼酸溶于热的溶剂中，基于溶解度和表面自由能调控原理，再将硼酸溶液降温，利用有机分子诱导结晶的方法调变硼酸结晶裸露晶面和聚集颗粒形貌，使过饱和溶液析出重结晶的硼酸微球。经抽滤、干燥，即可获得无团聚的高纯球形硼酸。通过该法所得速溶球形硼酸粉体操作过程简单，工艺条件易于控制，无需消耗表面活性剂或助剂，物料利用率高，产品纯度高。该法解决了以往普通硼酸溶解速度慢、易结块等问题。
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本发明属于电化学新能源以及特殊功能材料领域，具体涉及一种基于连续挤压装置制备的长寿命的金属锂电池的方法。包括以下步骤：(1)制备锂电池负极：将金属锂箔通过连续挤压装置从多孔集流体中挤出金属锂阵列，挤压功率为5～10kW，挤压时间为40～240min；(2)电池的组装：将步骤(1)制得的锂电池负极、隔膜、锂电池正极、电解液进行组装，得到金属锂电池。本发明金属锂电池负极通过连续挤压装置将金属锂箔从微米/纳米孔道中挤出形成规则排布微米/纳米阵列，在金属锂负极表面形成均匀电荷分布，避免产生锂枝晶；连续挤压装置不断产生金属锂阵列，参与充放电反应，避免“死锂”问题，显著提高金属锂的循环寿命。
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本发明属于无机功能材料制备领域，提供了一种控制氢氧化铝水热产物颗粒尺寸的方法，将氢氧化铝、活化剂、分散剂混合均匀，混合物在180～280℃进行活化；活化后将氢氧化铝和水混合打浆，浆料在180～220℃进行水热，水热结束后将物料冷却至100℃以下，然后进行压滤、洗涤、干燥和粉碎，最后获得勃姆石粉体。本发明的方法通过控制活化条件，Al(OH)3水热所得AlOOH的颗粒尺寸可以实现调变。同时，控制氢氧化铝水热产物颗粒尺寸，无需对氢氧化铝进行物理粉碎，避免粉碎过程引入杂质。
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本发明提供了一种负载不同金属的纳米多孔空心笼状钛氧化物的制备方法，属于多功能材料合成技术领域。利用NH2‑MIL‑125(Ti)作为模板，通过氨基酸辅助溶剂热法，制备多孔空心钛氧化物笼状结构，并将其作为载体负载Pt基纳米粒子，片层状的钛氧化物充当形貌脚手架的角色有利于结构的稳定。实验结果表明：Pt‑Co/PCT复合材料对α,β‑不饱和醛的催化加氢都表现出高转化率和高选择性，故是一种相对较为优异的合成方法。
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本发明公开了一种分级孔型碳气凝胶材料制备方法，属于功能材料制备技术领域。本发明解决了目前分级孔型碳气凝胶材料成本高昂的缺点，以及传统碳气凝胶原料具有毒性，制备流程繁琐的问题。本发明以稻草作为原料，魔芋粉作为粘结剂，通过液氮定向冷冻、真空冷冻干燥及KOH活化，在氮气气氛保护下高温处理，再经酸洗、干燥，最终获得具有分级孔结构的生物质碳气凝胶。本发明生产成本低廉工艺简单，所获得的材料具有微孔‑介孔‑大孔同时存在的三维孔隙结构，密度为0.06～0.07g/cm3，孔隙率为90～97％，比表面积为700～800m2/g，具有良好的疏水亲油性。
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本发明公开了一种金红石结构高熵氧化物粉体及陶瓷，先是制备金红石结构高熵氧化物粉体，再通过传统固相烧结法制备高熵金红石结构陶瓷；尤其是制备出金红石结构无铅铁电高熵氧化物粉体，通过金红石中的组分高熵化诱导量子顺电体金红石出现铁电性，并通过传统固相烧结法制备多元金红石陶瓷。该方法制备的金红石结构无铅铁电高熵氧化物陶瓷具有良好的储能性能。该铁电陶瓷可作为能量储存材料，无铅信息功能材料，催化材料等。同时，该制备方法具有工艺简单、成本低、制备周期短等特点。
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本发明属于静电纺丝技术领域，具体涉及一种基于静电纺丝技术制备纳米复合纤维膜的方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)将聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮溶于三氟乙醇中，磁力搅拌混匀，得到纺丝液；(2)将步骤(1)得到的纺丝液在静电纺丝机中进行静电纺丝，干燥，得到纳米复合纤维膜材料。本发明将聚己内酯、聚乙烯吡咯烷酮两种物质共混从而进行静电纺丝，得到直径小、比表面积大的纳米复合纤维膜，该结构与细胞外基质中的胶原蛋白结构相似，可应用在组织工程材料领域，而且该纳米复合纤维膜可作为一种良好的基材来负载纳米功能材料，从而制备功能纤维膜材料。
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本发明提供一种单分散中空夹心硫化钴微球的制备方法，属于功能材料制备技术领域。该方法首先，将金属盐与表面活性剂室温条件下超声搅拌溶解于混合反应溶剂中，得到反应溶液；其次，将反应溶液注入水热合成釜进行密闭高温高压水热反应，冷却、洗涤得到实心微球金属醇盐前驱体，最后，将金属醇盐前驱体分散在含有硫化剂的无水乙醇溶剂中水热反应，得到壳层厚度均一且有足够强度的中空夹心结构的硫化钴微球。本发明所制备的硫化钴中空夹心微球具备优异的电化学性能及电磁性能，可用于能量储存与转换及电磁波吸收与屏蔽领域。
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本发明公开了一种改性活性炭催化剂的制备及催化剂和应用。本发明包括以焦油渣为原料作为催化湿式过氧化氢氧化技术处理中低浓度有机废水催化剂的制备和应用，属于水处理技术和环境功能材料领域。焦油渣作为危险固体废弃物，国内对其进行资源化利用的研究仍处于初级阶段。本发明利用煤焦油渣中的含碳成分及过渡金属组分，以低温硝酸活化法制备出低成本高活性的活性炭催化材料。其用于催化湿式过氧化氢氧化技术中可有效去除有机物，在低温常压体系中运行240h后活性仍可基本保持不变。同时本发明也能消除焦油渣带来的环境污染问题，实现社会、环境、经济多方效益，并对建立相应的示范工程具有重要的科学及应用意义。
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本发明属于无机功能材料的制备领域,具体地说是涉及在水热条件下通过配位基有机胺调节微生长环境实现三方相和正交相铌酸钠粉体可控合成的一种制备方法。该方法以最常见的五氧化二铌和氢氧化钠为原料,在添加有机胺的水热反应体系中,通过调节五氧化二铌与氢氧化钠的摩尔比合成三方和正交相的铌酸钠。该方法工艺简便易行,产品制备成本低,所得产品的形貌均一、分散性良好。所制备三方相铌酸钠具有较好的热稳定性、较高的居里温度和良好的铁电性质,可用作压电传感器、非挥发存储器以及光学器件。
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一种MXene纳米管及其通用合成方法，属于纳米材料领域。所述的MXene纳米管由二维MXene沿轴向交错搭接而成，其外径在0.5‑1μm之间，壁厚为0.02‑0.1μm之间。制备方法为：利用静电纺丝机制备核壳结构MXene/聚合物复合纤维，在600‑700℃条件下除去牺牲模板，即可获得结构、尺寸可控的MXene纳米管。本发明获得的MXene纳米管克服了二维MXene易在范德华力下堆叠团聚的基础问题，具有比表面积大，制备方法简单可控、经济性好等优势，为基于MXene的高性能功能材料制备、加工与在各方面的应用奠定基础。同时，MXene纳米管相互交联可构成柔性三维组装体，拓展了MXene材料在可穿戴柔性能源器件、电磁屏蔽、吸波材料等领域的应用。
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本发明公开了一种具有蜂窝状孔隙的硼、氮、磷共掺杂秸秆基生物质碳的制备方法，属功能材料制备技术领域。本发明解决了目前超电容器电极材料成本高的问题。本发明是以秸秆为原料，硼酸、尿素、磷酸氢二钠分别作为廉价的硼源、氮源和磷源，经氢氧化钾活化后在氮气气氛保护下高温处理，再经酸洗、干燥，最终获得硼、氮、磷等多元素共掺杂生物质多孔碳。本发明生产成本低廉且工艺简单，所得材料可作为超级电容器的电极材料，比电容高且循环性能优异。
本发明公开了一种用于高效、高选择性去除水中阴离子污染物的悬浮型海绵及其制备方法和应用，属于环境净化功能材料领域。本发明首先以超支化聚乙烯亚胺为单体、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚为交联剂，通过冰模板法制备出具有三维多孔结构的聚乙烯亚胺海绵；然后利用海绵上的氨基，进一步与苯基缩水甘油醚和氯化缩水甘油三甲基铵进行亲核开环反应，制得兼具苯基疏水功能和季铵基强阴离子交换功能的悬浮型海绵，使其能够在水中保持稳定的悬浮状态，同时高效、高选择性去除水中阴离子型药物、染料及以络合阴离子形式存在的重金属离子，去除率可高达91.2～99.4％，重复使用5次后吸附效率仍能达到72.9～97.8％。本发明所述制备方法简单、易于实现且原料价格低廉，所得悬浮型海绵作为一种水处理材料具有良好的应用前景。
本发明属于催化材料枝术领域，一种二苯并噻吩基镧系金属有机骨架化合物的制备方法及应用，其中制备方法，是以二苯并噻吩衍生物中的二苯并[b,d]噻吩‑2,8‑二羧酸‑5,5‑二氧化物H2sbdc作为连接配体，镧系金属盐中的Tb3+作为节点通过水热合成方法制得具有孔道结构的二苯并噻吩基镧系金属有机骨架化合物Tb‑sbdc。本发明涉及的催化剂合成方法简单，实践操作简易，催化剂以及催化反应的原料价格低廉，反应产率高，得到的功能材料具有热稳定性与化学稳定性，易于大面积推广应用，适应大规模工业化生产的需求，具有非常好的工业化前景。
本发明属于复合功能材料制备的技术领域，特别涉及一类富勒烯‑杯芳烃主客体复合纳米晶材料及其制备方法。本发明利用液相处理方法可以获得纳米晶形状可调控、具有高结晶度及纳米尺寸的富勒烯‑杯芳烃富勒烯纳米晶。本发明以纯富勒烯和对叔丁基杯[8]芳烃为原料；以芳香烃为溶剂；以异丙醇为沉淀剂；采用液相沉积法制备主客体结构复合纳米晶。本发明提供的方法不仅工艺简单而且能够实现富勒烯‑杯芳烃主客体复合纳米晶在自组装过程中，对形状的有效调控，提高结晶度。
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本发明属于无机功能材料技术领域，提供了一种核壳增效型镁锌复合阻燃剂的制备方法。在200～8000目镁系阻燃剂表面沉积包覆特定纳米结构的硼酸锌，得到高比表面积、结构和性能稳定的核壳结构高效复合阻燃剂。本发明流程简单、操作方便、成本较低、工艺条件易控制，复合阻燃剂颗粒尺寸可调控、阻燃剂粒子表面纳米结构可控，在较低填充量时就能显著提升聚合物复合材料的力学性能和阻燃性能。填充量小于60wt％应用于EVA时拉伸强度均大于10.00MPa，断裂伸长率均大于150％均符合国家对于电缆护套材料的要求；填充量45wt％～50wt％满足阻燃UL94-V0级别，同时能使得EVA复合材料热释放速率极大的下降。
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一种噻吩吡嗪类染料的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用，属于有机功能材料作为光敏剂在染料敏化太阳能电池方面的应用技术领域。该噻吩吡嗪类染料是经过噻吩的溴化、浓硝酸硝化、金属锡还原，然后和二酮化合物进行缩合、溴化，再和硼酸化的供电子基团偶联，最后水解制得。该噻吩吡嗪类染料以具有优良的光电性能和独特结构的噻吩吡嗪为通道，两端连接不同的供电子基团和双吸电子基团，可以有效地拓展此类化合物的吸收范围。另外，噻吩吡嗪结构独特的双通道结构，使得此类化合物相比普通的单通道结构具有独特的电荷传输与分离能力。因此，该类染料可作为增感染料应用于染料敏化太阳能电池或其它有机太阳能电池。
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固态氧化物燃料电池阴极的电纺丝制备方法,属于功能材料技术领域。其特征是:将包含化学计量比的阴极材料金属阳离子与适量聚合剂的前驱体溶液或溶胶在基片上进行电纺丝,然后将纺丝前驱体样品干燥、烧结,得到具有多孔结构且微观结构与厚度可控的固态氧化物燃料电池阴极材料。利用电纺丝方法制备的SOFC阴极具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调、结构均一性好特点,因此阴极的氧传输特性与催化活性提高,极化阻抗减小,在中低温固态氧化物燃料电池中表现出优异的性能。该方法通过省略粉体合成步骤与减少高温烧结步骤,实现了固态氧化物燃料电池阴极的简便、低成本制备,包括钙钛矿结构氧化物、类钙钛矿结构氧化物以及复合阴极材料的制备。
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一种碱土金属含氧化合物混合浆料的制作方法,属于无机功能材料技术领域,涉及到碱土金属含氧化合物粉体的深度混料技术,特别涉及到一种彩色等离子体电视用碱土金属含氧化合物混合浆料的低成本快速制备方法。其特征是以碱土金属含氧化合物作为原料,通过控制所用原料、分散溶剂、表面改性剂和粘合剂的种类与配方比例制备浆料,经过调节湿法球磨时间,球磨速度及球料比优化浆料性质。整个制备过程工艺简单,所用原料易得,混料时间短,无废物排放,属环保性技术;更重要的是,使混料条件简单控制工艺简化,采用湿法混料技术,形成均相浆料体。本发明的效果和益处在于制造成本、产品性能和环境友好等方面展现出显著竞争优势和利润空间。
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一种用碳纤维复合材料制作的屏蔽、导电和阻燃功能的服装材料,其制造工艺流程是采用碳纤维为基础材料与其它化纤和羊毛及棉花混纺合成制造的布批、衣料就成了理想的导电屏蔽功能和阻燃功能材料。合成后的纤维需要采用无毒无副作用的化工原料进行软化,而形成屏蔽、导电、和阻燃功能的服装材料,可以达到手感好、柔软、穿到身上舒适有型。优点:具有相当的导电性能和阻燃功能,可完全屏蔽和吸收电磁波对人体构成的伤害。
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本发明提供了一种动物蹄筋肌腱胶原蛋白的提取方法及应用，该方法为选取新鲜动物蹄筋肌腱，去除肌肉和油脂，分离获得白色的肌腱组织，剪碎获得小块肌腱组织，采用低温酸法溶解组织，获得胶原蛋白酸溶液；低温离心去除未降解的组织；胶原蛋白上清液经过冷冻干燥获得胶原蛋白粉末；该胶原蛋白粉末经过精确称量，重新溶解在酸溶液中，获得一定浓度的蛋白溶液。该胶原蛋白经过中和处理，可以形成胶原蛋白胨，胶原蛋白膜，以及与其他生物材料复合形成不同形式的功能材料。本发明的优点在于取材方便，价格低廉，制备过程简单、稳定，具有良好的生物相容性。可以应用于化妆品添加物、医用生物材料、组织工程、细胞培养等领域。
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本发明涉及一种吸附灭活病毒无纺布及其生产方法与应用。该吸附灭活病毒无纺布包括吸附灭活病毒纳米功能材料和无纺布。本发明所述吸附灭活病毒无纺布材料易于生产、透气性好，并且对新型冠状病毒SARS‑CoV‑2具有直接吸附灭活作用。可用于生产具有吸附灭活病毒功能的口罩、防护服和净化器、空调过滤器等。
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本发明公开了一种基于热解的废电路板资源化回收工艺,属于废物资源回收与再利用技术领域。该工艺将拆除了电器元件的废电路板置于热解炉中进行热裂解,收集热解过程中产生的热解油、热解气和热解残渣,将热解气经净化后作为燃气直接导入热解系统为热解过程提供能量;将热解油与甲醛聚合,合成热解油-酚醛树脂;以制得的热解油-酚醛树脂为前躯体,选择性地合成不同形貌和结构的碳功能材料;将收集到的热解后的废电路板残渣中的玻璃纤维与金属层剥离开,回收玻璃纤维布及金属;采用部分氧化法去除分离得到的玻璃纤维表面上的碳,将其与合成的热解油-酚醛树脂共同制备成层压板。本发明使废电路板中的物资回收形成闭循环体系,资源回收率高。
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本发明公开了可进大火里灭火的消防车，是由电瓶车、供氧系统、灭火系统、智能控制系统组成，本发明电瓶车不同于现有电瓶车的是车体具有高标准的防火隔热功能和防爆功能，所述电瓶车车体的六面即前后左右四面、车顶、车底除个别功能区域外都是由具有抗高温功能和抗爆功能六层功能材料构成，能长时间在1500多度以上的超高温大火中烧不坏，具有非常好的隔热性能；具有防爆功能，能抵御煤气罐、燃气爆炸和爆燃大火冲击波对人体的伤害；具有防化学毒气、化学爆炸和化学腐蚀的综合防化功能；能通过智能控制系统或人操控进入火场深处直接对着火点灭火，灭火效率高，填补空白。
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本发明公开了一种非溶性氧化还原介体型生物载体及其制备方法，属于污染物的生物处理及功能性材料领域。本发明以氧化石墨烯和/或羰基化改性氧化石墨烯为非溶性氧化还原介体功能材料，以挤出级聚乙烯颗粒或挤出级聚丙烯颗粒为基础原料，通过螺杆挤出工艺制备了非溶性氧化还原介体型生物载体。本发明所提出的制备方法，工艺简单，方法灵活可控，适应性强，可规模化生产，具有高效的对难降解有机污染物的去除效率。
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一种含有机二胺的层状磷酸锆晶体，表示为：mR·(ZraPbHc)O2，其中R为模板剂；Zr、P、H分别为锆、磷、氢。其制备方法为：a)按比例将锆源物质、磷源物质、矿化剂、模板剂和水在搅拌下混合均匀，得初始凝胶混合物；b)、将步骤a得到的混合物料移入合成釜中密封，置于烘箱中，在160－200℃下晶化2－10天，得固体结晶；c)、将固体结晶与母液分离，用去离子水洗涤至中性，在90－110℃的空气中干燥后即得层状磷酸锆晶体原粉，在酸性溶液中搅拌，得到结构类似层间距不同的层状化合物。上述晶体可用于离子交换、吸附、催化及其它无机功能材料领域。
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本发明属于先进制造技术领域，提供了一种激光辅助电喷射原位打印制造方法。“功能材料墨水”在压力作用下从喷针口流出，由于电流体动力学效应作用，形成稳定的泰勒锥喷射出稳定的精细射流，喷射在基体上形成打印层。同时，激光能量器用来对打印层进行复合处理，发射激光束并按照打印轨迹照射在打印层上，在原位同步实现打印结构的高温固化、结晶等功能化处理。本发明直接在基体上原位实现功能结构与器件，消除了传统方法转印、粘贴、拼接等二次定位误差难题，避免了胶粘工艺引发的结合力弱、灵敏度低等问题，并借助电喷射高分辨率打印优势，可以减小功能单元特征尺寸。本发明提高了打印单元结构的尺寸精度和结合强度，进而提高了器件的灵敏度和稳定性。
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本发明涉及一种复合型吸附灭活病毒布料的制备方法及应用。该复合型吸附灭活病毒布料包括吸附灭活病毒纳米功能材料和布料。本发明所述复合型吸附灭活病毒布料易于生产、透气性好，并且对新型冠状病毒SARS‑CoV‑2具有直接吸附灭活作用。可用于生产具有吸附灭活病毒功能的防护服、普通服装、床上用品、桌布及箱包等。
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镁质高强度功能型过滤装置,为箱体式结构。由复合左、右箱体及其中间的多孔屏蔽组成。右箱体内腔为具有钢水入口和氧化钙质挡渣板的盛钢槽。多孔屏蔽由右复合多孔板、镁质多孔板、其间填充的氧化钙等径球体和上部镁质压板组成。左箱体内腔为净钢室,其上部有排气口和镁质挡渣板,底面有镁质挡渣堰和钢水出口。制造工艺:以氧化镁(电熔镁砂)为基体材料,以氧化钙、碳酸钙、二氧化锆、二氧化钛为功能材料。箱体和部件在模具中加压成型,经组装、干燥、高温烧结即可。其优点是:强度高、抗冲击、功能性材料与钢水中非金属接触易反应,可滤出钢水中杂质60～90%。
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