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本发明为SUSTAIN@GQD可持续量子点催化剂，由碳基复合材料、量子点水溶液、吸附剂、分散剂、活化剂、和去离子水组成，通过对环境功能材料微结构的调控，长效彻底降解污染物，成功开创了碳基复合材料在有机复合污染环境综合治理领域的应用。相关技术广泛应用于船舶工业、石油化工、煤化工等重要工业行业以及中国国际进口博览会等国家重大活动的有机污染治理工程。
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本发明属于功能材料领域，具体涉及一种共价有机框架复合材料及其制备方法和用途。一种共价有机框架复合材料，所述材料为核‑壳结构的粒子，所述的核为Fe3O4空心纳米球，所述的壳由共价有机框架材料组成；所述的共价有机框架材料为对苯二甲醛和1,3,5‑三(4‑氨苯基)苯经席夫碱缩合反应获得；对苯二甲醛、1,3,5‑三(4‑氨苯基)苯和Fe3O4空心纳米球的质量比为1：(0.5～3)：(5～8)。本发明的制备方法具有稳定、可控、简单易操作的特点，制备获得的共价有机框架复合材料具备厚度薄、吸收频带宽、负载轻、吸收能力强的电磁波吸收特点。
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本发明属于功能材料技术领域，具体为一种可压缩可拉伸自修复水凝胶及其制备方法。本发明通过简单的自由基聚合反应，无需添加交联剂，即可得到多重物理交联水凝胶。该水凝胶力学性能优异，具有压缩回弹性和可拉伸性，同时具有完全自主的自修复能力。本发明步骤简单易操作，便于实现大规模生产制备，所制得的水凝胶柔软有弹性，可拉伸，可以自主自修复，有望用于智能材料，仿生皮肤材料，以及基于水凝胶的电子器件领域。
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本发明属于高分子功能材料技术领域，具体为一种具有疏松结构的聚乙烯醇（PVA）薄膜及其制备方法。本发明使用二次交联成膜法，利用对羟基具有不同活性的交联剂对传统聚乙烯醇薄膜进行二次改性而制得的具有疏松结构的薄膜。所得薄膜具有疏松的多孔结构，与目前同类的交联聚乙烯醇薄膜相比，在具有更高的断裂伸长率和拉伸强度的同时，具备更好的水、气透过性，同时在聚乙烯醇薄膜的良溶剂环境下具有更高的溶剂吸收率和更好的尺寸稳定性。本发明所制备的产物薄膜可广泛应用在传统聚乙烯醇薄膜所使用的领域，如聚乙烯醇蒸汽渗透膜、渗透蒸发膜、反渗透膜、气体增湿膜等薄膜适用领域。同时，利用在聚合物内部构建疏松结构的方法在其他薄膜的改性制备过程中也有借鉴和应用前景。
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本发明属于纳米功能材料领域，具体为一种二碲化锰纳米颗粒及其制备方法。本发明首次成功制备出二碲化锰纳米颗粒，通过在碲前驱体中引入强还原剂三乙基硼氢化锂，在油胺和油酸不同表面活性剂作用下，分别得到无晶面缺陷和有晶面缺陷的MnTe2纳米颗粒。锰的碲化物因其特殊的电子结构而具有非常重要的电子、光学和运输性质，它的电子行为在半导体和金属之间变化，也是一类重要的反铁磁性半导体，研究它们的合成可以有助于各种稀磁半导体和磁自旋器件的设计。
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本发明提供了一种热膨胀微球制备方法和热膨胀微球，属于聚合物功能材料领域，方法包括：将烯属不饱和单体、作为芯剂的挥发性溶剂和引发剂混合得到油相；混合水、金属盐、分散稳定剂、分散稳定助剂、水相阻聚剂以及交联剂，得到水相，交联剂为含有至少一种交联性官能团的化合物；将混合后的油相悬浮在水相中，获得悬浮液；在45‑70℃的惰性气氛中，在0.1～0.5MPa的压力下将悬浮溶液聚合反应15～25小时，得到包含热膨胀微球的水性浆料。通过本申请的处理方案，微球发泡的体积可以更大，同时耐收缩性也更好。
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本发明属于纳米功能材料技术领域，具体为一种碳/硫纳米复合材料及其制备方法和应用。本发明通过加入表面活性剂的可控合成，得到具有球形形貌的碳球材料，与硫进行复合后，碳球表面长出了硫纳米晶小颗粒。该碳/硫复合材料有着较好的电催化性能，氧还原反应起始电位为‑0.18V，极限扩散电流为3.5mA/cm‑2。另外，该复合材料的制备成本低、效率高，更易于工业放大以解决实际应用问题，作为一类有着较为新型的结构的有效的氧还原反应的催化材料，具有广阔的应用前景。
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本发明属于环境纳米新功能材料技术领域，具体涉及一种基于二氧化钛纳米管阵列的光电联合催化反应器，采用表面生长二氧化钛纳米管阵列的钛片作为反应催化剂和电极，连接在安装有电动机的石墨转盘上，和紫外灯管、电源及导线、曝气搅拌装置以及有机玻璃容器组成。装置运行时，电动机带动石墨盘转动，钛片依次进入污染物液体中并将溶液以液膜形式带入空气中，在紫外灯的作用下进行污染物的光催化降解；同时在石墨和溶液组成的回路中通以电流，电催化辅助降解；容器底部的曝气装置可进一步提高反应器的降解效率。本反应器采用新型二氧化钛纳米管阵列作为催化媒介，同时将多种工艺联合催化及辅助降解，比传统光催化反应器具有更好及更持久的污染物降解效果。
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本发明涉及一种感湿聚酰亚胺及其制备和应用，包括马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物以及有机溶剂；其中，马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物的重量比为1∶0.1-0.2∶0.4-0.8。制备方法包括分别制备马来酰亚胺基聚酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物，再与双马来酰亚胺进行共聚即得。本发明采用的原料树脂分子量容易控制，分子结构也容易调整，有利于制备理想性能的感湿聚酰亚胺功能材料；工艺简单、成本低、环境友好、可以在通用设备中完成制备过程，适用于工业生产。
本发明属于纳米/微米尺度功能材料制备技术领域，具体涉及一种高比电容磁性材料Fe2O3纳米棒包碳微电缆的制备方法。具体步骤为：先制备聚丙烯腈纺丝液前驱体溶液，在用静电纺丝技术制备聚丙烯腈纳米纤维，进一步煅烧碳化制备碳纳米纤维。采用温和的水热法制备FeOOH/CNF复合纳米材料，进一步煅烧制备Fe2O3纳米棒包碳微电缆。对其进行性能测试发现该类Fe2O3纳米棒包碳微电缆具有较大的磁性和优越的电学性能。
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本发明属于光电功能材料技术领域，具体为氧化物掺杂的纳米结构氧化亚铜光电转换薄膜及其制备方法和应用。本发明以氧化亚铜纳米线薄膜为主体，在表面上涂布羟基氧化铁纳米颗粒，热退火下通过界面反应，获得氧化物掺杂的纳米结构氧化亚铜薄膜；该薄膜作为太阳能电池的光电转换薄膜，可极大提高光电转换效率，提升氧化亚铜太阳能电池的性能。
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本发明属于功能材料技术领域，具体为一种利用动态共价键实现自修复功能的聚乙烯醇膜及其制备方法。本发明利用Diels‑Alder反应构建动态共价键实现自修复能力；首先由聚乙烯醇与呋喃衍生物发生接枝反应得到呋喃环接枝改性的聚乙烯醇；然后加入可以与呋喃基团能发生Diels‑Alder反应的交联剂，进行Diels‑Alder反应，得到具有自修复功能的聚乙烯醇膜。该薄膜不仅具有普通聚乙烯醇薄膜良好的分离性能和亲水性能，且其交联结构具有良好的温度响应性和热可逆性；对划痕刮痕等具有在简单条件下良好的自修复能力，更显著提高了其湿态环境下的气密性和耐水性。本发明制备的聚乙烯醇薄膜可用于广泛领域，如渗透蒸发膜分离领域，质子交换膜燃料电池、催化剂搭载、离子交换膜等领域。
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本发明属于功能材料技术领域，具体为一种表面羧基功能化的核壳式磁性复合微球及其制备方法。本发明核壳式磁性复合微球的核为磁性四氧化三铁纳米粒子团簇，壳为交联的含羧基的聚合物网络。制备方法如下：首先制备柠檬酸稳定的磁性纳米粒子团簇（简称磁簇），接着采用溶胶凝胶法，使磁簇表面修饰上活性的乙烯基官能团，然后通过蒸馏-沉淀聚合制备得高磁响应性单分散的表面富含活性羧基的核壳式磁性聚合物复合微球。该类核壳结构微球可通过化学改性的方法进一步使得微球表面结合各种生物活性分子，从而应用于生物医学领域。另外此方法可以精确的控制聚合物壳层的厚度以及交联度。本发明方法操作简单，过程可控，有良好的应用前景。
本发明公开了一种4,4’-二(4-二氮杂萘酮基)二苯砜及其制备方法,其结构式如右所示。该化合物以4,4’-二(2-羧基苯甲酰)二苯硫醚为原料经过氧化反应和环化脱水反应合成的。它含有两个类似羟基氢的活泼氢,可以与钝化的磺化芳香二卤代化合物在碱性条件下发生芳香亲核取代反应,制备含双二氮杂萘酮结构单元的磺化聚合物。该磺化聚合物膜具有优良的化学稳定性和尺寸稳定性,可望应用于质子交换膜材料或其他功能材料。
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本发明涉及一种低铂修饰碳载钌纳米颗粒的制备方法及其应用， 属功能材料领域。即将RuCl3完全溶于乙二醇溶液中，加入活性炭， 超声搅拌后用NaOH的乙二醇溶液调节pH，再油浴反应、真空抽滤、 水洗、丙酮润洗，直到滤液没有氯离子后，真空干燥得Ru/C；后将 Ru/C置于180℃氢气氛中除去Ru表面的氧化物后，再在氩气保护下， 冷却至50℃，再加入含有K2PtCl4的HClO4溶液，搅拌、过滤、水洗， 再升温后真空干燥12h，即得本发明的铂修饰碳载钌纳米颗粒。本发 明的Ru纳米颗粒表面上修饰Pt，从而降低二元催化剂中Pt的含量， 同时兼具PtRu合金催化剂的优点，能直接用做直接甲醇燃料电池阳 极催化剂。
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本发明公开了一种薁异靛蓝衍生物、其制备方法和应用。本发明的薁异靛蓝衍生物具有大π共轭体系、可逆的氧化还原性质、可调节的促溶烷基链及可逆的质子响应性质，此外薁异靛蓝衍生物还能聚合形成新型有机功能材料；此外，本发明的薁异靛蓝衍生物具有多个化学活性位点，可进行不同位点修饰连接，且制备方法简单、原料廉价易得，目标化合物的纯度高。
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本发明公开了一种苯并蒽酮衍生物，通式如式I或IV所示：
本发明涉及一种四苯基卟啉共价功能化二硫化钛非线性纳米杂化材料及其制备，该杂化材料由四苯基卟啉重氮盐TPP‑N2+BF4‑与二硫化钛纳米片表层的硫原子通过自由基加成反应而得，是目前第一例关于二硫化钛纳米片的共价功能化实例。相比较于将这两类光功能材料进行简单的物理混合，通过碳‑硫共价键键连得到的杂化材料在可见光范围内展现出了显著增强的饱和吸收现象。本发明丰富了二硫化钛的化学修饰方法，得到的材料在非线性光学器件等光电领域具有广泛的应用前景。
本发明公开了一种由无色变蓝色的螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法和应用，属于有机功能材料技术领域。本发明目的是为了开发满足客户审美需求的，户外稳定性强的光致变色化合物及其涂料的配方组成，该发明制备的由无色变蓝色的螺噁嗪类光致变色化合物不仅光响应速度快，同时，褪色迅速，而且闭环态在户外使用时性能稳定，满足市场审美需求，合成原料廉价易得，合成工艺可操作性强。
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本发明属于功能材料技术领域，具体为一种疏水阻燃隔热气凝胶复合材料及其制备方法。本发明制备方法包括用二元酸酐、二元胺合成聚酰亚胺酸，再用胺类化合物中和，得到水溶性聚酰亚胺酸盐，将这种水溶性聚酰亚胺酸盐作为聚酰亚胺前驱体，与无机纳米粒子前驱体水解得到的无机纳米粒子溶胶原位复合、共凝胶，再通过冷冻干燥、酰亚胺化，得到聚酰亚胺/无机纳米复合气凝胶。本发明方法工艺简单、用时短，避免了繁琐无机纳米粒子制备、改性等工艺，本发明制备的气凝胶具有高的疏水性、超高的阻燃性能、超高机械强度、热稳定性和超低的导热系数等，可应用于隔热、阻燃、降噪、电池、能源、催化剂等多种领域。
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本发明公开了一种碳纳米管基电磁复合吸波材料及其制备方法和用途，属于功能材料领域。所述碳纳米管基电磁复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：1)FeO(OH)/碳纳米管复合材料的制备；2)Fe3O4@Fe核壳纳米球/碳纳米管复合材料的制备。本发明中利用碳纳米管作为基体，通过原位化学反应在碳纳米管基体上生成纳米材料，从而获得碳纳米管基电磁复合吸波材料，本发明的制备方法稳定、可控、简单易操作，所制备的电磁复合吸波材料具有优异的电磁波吸收能力。
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本发明公开了一种带有保健功能的三维立体弹性垫体及制备方法，该垫体包括上致密弹性支撑网面、立体网状弹性构造体和下致密弹性支撑网面。上致密弹性支撑网面、立体网状弹性构造体和下致密弹性支撑网面由千万根“S”形弹簧状细丝采用无接点的缠绕方式和拉网式支撑。三维立体弹性垫体是由托玛琳粉体和颗粒状热塑弹性体树脂基料制成。该制备方法包括：材料配制；材料的均匀混合和成品的制备。本发明的最大优点是：解决了托玛琳功能材料均匀混合在颗粒状热塑弹性体树脂基料的问题，使得托玛琳的保健功能得到充分发挥；该垫体独特的网状结构，具有透气性、排除湿气，冬暖夏凉。产品易清洗，而且快干，重量轻、无味、不含有毒成分，具有防霉、防螨和防菌。
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本发明涉及一种丝粒并列微纳米结构的电流体动力学制备方法，将为“丝”的纳米纤维和为“粒”微米颗粒用电流体动力学制备结合在一起，形成并列结构特征。该制备工艺简单，单步有效、制备的丝粒并列结构产品结构清晰、分布均匀。该并列微纳结构的制备方法能够为众多新型功能材料的开发提供有效工具。
本发明涉及一种阳离子型卟啉功能化Ti3C2Tx纳米片非线性纳米杂化材料及其制备和应用，该非线性纳米杂化材料由阳离子卟啉TMPyP通过静电相互作用吸附在Ti3C2Tx的表面形成。与传统技术相比，本发明通过静电作用将TMPyP吸附在在Ti3C2Tx表面，制备有机‑无机共价功能化纳米功能材料，所制得材料相对传统材料而言，在纳秒可见光及近红外领域具备增强的非线性光学性能，具有非常广泛的应用前景。
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本发明提供了一种针对河道氨氮污染的原位缓释净化方法，利用河道现有橡胶坝，在橡胶坝后端与水流方向垂直位置安装填充缓释氧化材料的可渗透水质修复反应槽，橡胶坝充气时，水流垂直流经可渗透水质修复反应槽，较高的流速促进可渗透水质修复反应槽内缓释材料加速释放，水体中的氨氮被氧化降解，净化后的水体继续向下游流动。本申请的方法具有持久稳定净水的特点，缓释氧化材料在河道水中缓慢释放，效果稳定、作用持久；药剂投加或更换可操作性强且频率低，采用计算固定时间段的投加量，并通过传感器或倒计时装置等提醒加药；净化成本低，所用的功能材料和隔网等价格便宜，原料易得，是一种简单、经济、高效、持久的河道氨氮污染原位净化方法。
本发明属于能源纳米新功能材料技术领域，具体涉及一种掺氮石墨烯量子点及氧化石墨烯修饰碳纳米管对电极薄膜材料的制备方法和应用。将碳纳米管分散在水溶液中，采用氧化石墨烯作为表面活性剂，添加到碳纳米管溶液中，形成稳定均匀的碳纳米管分散溶液。将可见光-Fenton法制备掺氮石墨烯量子点添加到上述溶液中，均匀分散。将制得的溶液采用抽虑的方法制备成膜，将薄膜进行高温热处理后，即可获得具有一定强度的碳纳米管薄膜，将其作为染料敏化太阳能电池的对电极材料，结果显示该薄膜具有较高的光电转化效率，可能成为替代贵金属Pt的一种有效电极材料。
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本发明阐述了新型功能材料——系列氟化碳的一种规模化合成方法。此类产品通常状态下呈白色或灰色,无毒、不可燃、无腐蚀性、化学性质稳定,是一种很好的绝缘材料、防水材料、润滑材料;它能用作一类新型高能锂电池的电极材料,该类电池在高能性、安全稳定性、长寿节能性、环保性等方面非常突出,是新一代的安全节能环保的高能电池;它也具有比石墨和二硫化钼等固体润滑剂具有更好的润滑性,特别是高温高压高负荷和强酸强碱环境等苛刻条件下其优越性更加出众。将氟气或者氟气与氮气等惰性气体的混合气体,慢慢通入到放置有各种炭粉(石油焦,石墨,活性炭,炭黑或碳纤维)的特种固化床里,反应在特定温度下顺利进行,得到各种规格的氟化碳产品,产量达3-6公斤/锅。本发明方法简单易于操作,适合规模化生产。
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本发明属于功能材料技术领域，具体为一种3D打印电容式智能皮肤及其制备方法。本发明通过自由基共聚制备了一种可熔融水凝胶材料，该水凝胶可以通过3D打印进一步设计成具有高灵敏度的仿生智能皮肤。本发明制备的仿生智能皮肤有希望应用于可穿戴智能设备领域，制备过程操作简便，生产成本低。相比于目前已报道的智能皮肤材料，本发明设计的高灵敏仿生智能皮肤可以进行大面积打印与大规模生产制备，具有广阔的商业应用前景。
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本发明属于新能源纳米功能材料技术领域，具体为一种层‑层石墨烯/二硫化钼复合电极材料及其制备方法。本发明通过静电吸附自组装得到具有单层或少层石墨烯与单层二硫化钼的层‑层结构的电极材料。本发明制备的电极材料可充分利用石墨烯的优异的导电性和二硫化钼的高催化性，可根据对导电性和催化性的不同需求调整氧化石墨烯与二硫化钼的比例。本发明制备的材料制备操作简便，工艺简单，条件要求低。将该层‑层组装的电极材料应用到染料敏化太阳能电池对电极制备进行电池组装获得高效光电转化效率。
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