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1.痛點問題 新材料的設計與研發往往面臨挑戰：急需的新材料難以快速篩選設計，而設計出的新材料又難以找到高效且低成本的合成配方，擁有合成配方的新材料又會面臨規模化的長周期探索。根據國家工業和信息化部對30余家大型骨干企業調查結果顯示，130種關鍵材料中，有32%國內完全空白、54%雖能生產，但性能穩定性較差、只有14%左右可以完全自給，亟需新思路來解決我國新材料研發難題。本項目著眼于新材料研發，希望通過創建目前業內空白的智能化新材料研發范式，引領行業智能材料開發自動化服務與工藝的開發。 在數字化、智能化浪潮中，國家和各行業的產業界都非常看重科研的智能化升級。通過持續的交流與調研，我們發現許多企業和研發團隊目前對智能研發存在大量潛在需求，而智能研究服務與工藝的同類競品極少。因此，清華智研將作為一家高新科技企業，以AI賦能研發（AIEmpoweringResearch&Development）為使命，組建國際頂尖水平團隊，向國內引進并自主開發世界前沿的AIforScience技術，打造世界級的AI未來實驗室（World-ClassAIFutureLab）。 2.解決方案 本技術為新材料研發數字化智能服務平臺，可在材料研發過程中對各個尺度以及不同研發階段下進行智能化的加速及分析服務。以各種人工智能算法為核心，如主動學習算法，圖神經網絡，卷積神經網絡等，我們根據不同材料體系的尺度包括三大方面：1.針對分子及晶體等微觀尺度的功能材料研發，設計智能化的深度學習系統。2.針對二維功能材料及其功能性器件、催化劑、膜材料等宏觀尺度，設計智能化的深度學習系統。3.針對功能材料研發的表征儀器等平臺尺度，設計智能化的系統解決方案。這些智能化解決方案能極大地加速新材料尤其是碳中和相關材料的研發速度，從而大大地降低研發成本與時間，為企業獲得有競爭優勢的科研壁壘。 自動化和人工智能助力未來智能實驗室的方方面面，從樣品制備（稱量固體、添加液體、超聲處理.等)，到合成（分配液體，控制溫度，混合，測量pH值，干燥等)、表征（氣相色譜，高效液相色譜，分光光度法等)，通過自動化/機器人的輔助，可以有效提高可重復性，提高信噪比，加快實驗速度。通過人工智能技術，將實驗數據轉換為可操作的智能指導，快速瀏覽并利用復雜的數據，提升認知能力。 智能化研發平臺 3.合作需求 擬成立公司推動該項成果的產業化進程，希望對接 1）工程化、產品化所需的資源； 2）新能源、新材料領域合作企業。

山東精創磁電產業技術研究院有限公司成立于2017-06-08，法定代表人為謝真，注冊資本為5000萬元人民幣，統一社會信用代碼為91371300MA3DTENB74，企業地址位于山東省臨沂高新區雙月湖路282號2號樓101，所屬行業為科技推廣和應用服務業，經營范圍包含：新型功能軟磁復合材料的生產（未經環保主管部門批準前不得經營）、銷售、技術研發、技術咨詢。

本發明提供了一種微米級分子篩負載型納米鐵材料的制備方法，該方法包括步驟：分子篩載體的預處理、微米級分子篩負載型納米鐵材料的制備。本發明以MCM-41介孔分子篩為載體，通過液相還原法在分子篩載體上原位生成納米鐵顆粒，其納米鐵質量負載率為25%-90%，制得的微米級分子篩負載型納米鐵材料的粒徑范圍為1.2μm-20μm，孔徑范圍為1.5nm-4.5nm。MCM-41介孔分子篩與納米鐵耦合后制備成高活性微米級負載型納米鐵材料，有益效果是有效的改善納米鐵在空氣中的穩定性，提高納米鐵在水介質中的分散性，有效抑制納米鐵顆粒的團聚效應，增加了納米鐵材料的活性位點，提高納米鐵材料的表面活性。使其在水處理工藝中更易于分離回收，回收率可達100%。

可以量產/n一、成果描述。本項目開發了兩種工藝路線，利用磷肥工業中的氟硅酸中的硅源分別合成了含鋁或含鈦的微孔和介孔分子篩，并將氟硅酸中的氟提取合成氟化物，其中硅資源的利用率>80%, 氟資源的利用率>90%。介孔分子篩合成的新方法以磷酸副產氟硅酸代替有機硅作為硅源，可以合成具有2-3 nm孔徑的含有鋁或鈦的介孔分子篩MMS和具有規則六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41，并對合成分子篩后的含氟濾液進行氟資源回收。另一種方法先提取氟硅酸中的氟制備氟化物，進而可以合成出含鋁或硼的MFI，MWW及A型等微孔分子篩，通過控制微孔分子篩合成過程中氟的含量可以得到不同晶粒大小的分子篩。技術特點是直接采用工業磷肥副產的氟硅酸，不需預處理，工藝路線工業生產可操作性強，產品可調節性強。實驗室合成的分子篩已經在甲苯歧化與C9芳烴烷基轉移反應、乙烯齊聚反應、環氧化反應中做為催化劑，在工業磷酸中作為吸附劑脫氟，取得了很好的實驗結果。。項目的成果可以為磷化工副產氟硅酸的綜合利用開發新的途徑，減少環境危害，大大提高氟硅酸下游產品的經濟附加值，開發得到的分子篩可以作為石油煉制和精細化學工業的基礎原料，拓展磷化工產業鏈，融合磷化工、精細化工和石油化工行業。相關成果可以在濕法磷酸企業、精細化學品洗滌劑生產企業、石油化工企業進行應用并取得經濟效益。對磷肥企業可以延伸產業鏈，增加產品的附加值；對于精細化學品洗滌劑生產企業和石油化工企業，該技術合成的分子篩作為原料可以降低生產成本。。二、成果研發所處階段、已投入資金、人力。 該項目前期有湖北省教育廳科學研究計劃和武漢工程大學相關基礎研究基金的支持，目前已經經過六年的研究，已經公開發表相關研究成果，并獲得專利授權，成果正在積極尋求推廣和轉讓。。部分代表性成果：。（一）論文：。1. Synthesis of Titanium Containing MCM-41 from Industrial Hexafluorosilicic Acid as Epoxidation Catalyst. Catalysis today, 2017, 297, 316-323. （金放，并列第一，通訊作者）（SCI，二區）。2. Synthesis of ZSM-5 with the silica source from industrial hexafluorosilicic acid as transalkylation catalyst, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2017, 49 (1), 60-65. （金放，第一作者）（SCI，四區）。3. 工業氟硅酸合成鈦硅介孔分子篩催化環己烯環氧化，化工學報，2016 ，67 (10 )，4176-4186 （金放，第一作者）（EI）。4. 工業磷肥副產氟硅酸合成硅鋁MCM-41介孔分子篩，武漢工程大學學報，2017 ，39 ( 6 ), 587-593（金放，通訊作者）。5. ZSM-5分子篩催化甲苯和三甲苯的歧化與烷基轉移反應，化學與生物工程，2016，33(11)：8-14．（金放，通訊作者）。6. 工業氟硅酸合成MFI 硼分子篩催化芳烴轉化，無機鹽工業，2017, 49 (1), 60-65. 金放通訊 （北大中文核心期刊）。（二）授權專利：。（1） 金放,等. 利用氟硅酸合成介孔分子篩并副產冰晶石的方法ZL201510600477.8。（2） 金放,等. 一種利用氟硅酸合成MWW結構分子篩的方法和應用，ZL201610783672.3。（3）金放,等.一種利用濕法磷酸副產物氟硅酸合成MCM-41介孔分子篩的方法和應用 ZL201610785670.8。支持額度：。250。萬元。承接單位：。湖北省。項目進展：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會造成資源的浪費，而且會造成嚴重的環境污染。工業上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產品，利用領域受到了限制。因為回收SiF4會造成H2SiF6粗產品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進入大氣從而造成環境的污染。本項目屬于原始創新。將磷礦副產氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時副產氟化物，不僅解決了磷礦副產氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產品的附加值,增加企業效益，又大大降低了MFI和MCM-41結構分子篩的原料成本問題，合成出品質完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場應用開發前景。根據1噸分子篩價格20000元計算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業的利潤，同時合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項目通過用磷肥工業副產氟硅酸為硅源代替昂貴的有機硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉變成有具有六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41。開發了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環氧化反應活性。并且對濾液中的氟進行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業副產氟硅酸，提高工業副產氟硅酸的附加值對環境保護，經濟效益，資源利用等方面具有重要的意義。。項目基本內容：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會造成資源的浪費，而且會造成嚴重的環境污染。工業上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產品，利用領域受到了限制。因為回收SiF4會造成H2SiF6粗產品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進入大氣從而造成環境的污染。本項目屬于原始創新。將磷礦副產氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時副產氟化物，不僅解決了磷礦副產氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產品的附加值,增加企業效益，又大大降低了MFI和MCM-41結構分子篩的原料成本問題，合成出品質完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場應用開發前景。根據1噸分子篩價格20000元計算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業的利潤，同時合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項目通過用磷肥工業副產氟硅酸為硅源代替昂貴的有機硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉變成有具有六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41。開發了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環氧化反應活性。并且對濾液中的氟進行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業副產氟硅酸，提高工業副產氟硅酸的附加值對環境保護，經濟效益，資源利用等方面具有重要的意義。

1、基于超分子作用的聚合物-SiO2 復合粒子的設計合成和性能研究 2、聚合物-無機納米復合粒子的制備與表征3、在 Chem. Rev., Polym. Chem., Langmuir, J. Phys. Chem. C, J. Polym.Chem. Part A,

含有極少原子的金（Au）團簇具有非典型的化學和電子性質，在光學和催化領域具有巨大的應用潛力。然而，在原子尺度上對小團簇基態性質的表征仍然缺乏。我們利用掃描隧道顯微成像技術首次實現了在實空間中直接觀測單個Au20團簇的基態原子結構。該工作的意義在于提供了從原子水平上研究團簇的新途徑，對理解其催化和光學等性質有重要作用。

本項目圍繞我國典型工業廢水處理/城鎮污水提標處理關鍵技術難題，通過基礎研究-材料開發-技術發明-工程應用，設計開發了一系列經濟、高效的新型廢水處理功能材料及其水處理集成技術，并應用于典型工業廢水/城鎮污水處理工程。本項目開發的新型廢水處理功能材料及其水處理技術已成功應用于多個城鎮污水提標改造/典型工業廢水處理與回用等水處理工程，解決了相關行業廢水處理中的諸多難題，促進了相關行業的節能減排，取得了顯著的社會經濟效益，顯著提升了城鎮污水/工業廢水處理的技術水平，具有廣闊的推廣應用前景。

項目1：基于超分子化工和納米技術，將具有特定光學特性分子引入膨潤土層狀主體結構中，實現分子尺度的均一復合，得到具有發光效率高、亮度強、壽命長、穩定性好、色度純正的光學功能納米材料，并將其添加到高分子樹脂中獲得新型復合熒光油墨。該系列高性能材料的產業化在光致/電致發光。熒光傳感器等領域有重要的應用前景。特別是可以作為新一代稀土替代型熒光防偽材料。防偽商標，防偽標簽的使用者，從事各類產品包裝及證件的公司和相關政府企業均可作為本項目產品的主要用戶。預計 2015年，本產品國內年需求量將達1萬噸，國內年消費額達6.5億元，投資回收期約4.2年。 項目2：基于插層組裝原理，將功能性聚合物在膨潤土表面及層間進行插層改性，以實現膨潤土相關物理化學特性（如親水親油性。熱穩定性、力學強度等）的精細調控。將該類無機有機復合材料應用于高附加值化工助劑領域，如高分子聚合物（如橡膠、塑料。滌綸等）的增韌材料、阻燃材料、熱穩定材料、抗沖擊材料等，實現復合材料功能的一體化。

聚合物多孔材料在高技術領域有可觀的應用前景，如作為有機合成催化劑載體、生物組織工程支架等。通過高內相乳液模板法（HIPEs）制備的聚合物多孔材料具有孔徑和孔容積可調等優點，是極具工業價值的一種技術。但前人的工作都基于乳液經典理論：Bancroft規則即水包油型的乳液只能采用水溶性的乳化劑，油包水型的乳液只能采用油溶性的乳化劑，這嚴重限制了以高內相乳液為模板制成的聚合物多孔材料的直接應用，迫使其在使用前必須經由復雜的表面功能化；且傳統方法在制備穩定高內相乳液時，乳化劑占有機相5-70 wt%，大大增加了高內相乳液制備成本，并造成環境污染。本項目以一步法制備功能化聚合物多孔材料及降低HIPEs制備過程乳化劑用量為技術特點，以僅占有機相0.8 wt% 的水溶性乳化劑為穩定劑，獲得穩定的、水相體積分數達96.3vol% 的油包水型高內相乳液，并聚合得到功能化聚苯乙烯-二乙烯基苯基多孔材料。該多孔材料已成功地用作有機合成的微反應器和催化劑載體，避免了高毒性有機錫類催化劑的使用，為聚合物多孔材料在綠色化學工業中直接應用提供新的途徑。

1 成果簡介新材料產業的發展帶動了納米粉體技術的發展，如何合理分散和使用納米粉體材料已經成為制約該技術應用的瓶頸。因此，各類納米粉體根據用途而進行二次加工處理，制備用戶方便使用的“功能性微納米復合粉體材料” 也就逐漸形成了市場。 該技術的特點是：借助微米級母粒子與納米級子粒子的復合，完成對納米粉體的有序分散和實現納米顆粒對微米顆粒的包覆；或者是將不規則的顆粒整形處理，從而制備不同類型的功能性復合粉體，滿足新材料功能的需要。這一新成果已經實現產業化，解決了許多航空、航天、電子、生物、材料、醫藥、涂料、冶金等行業對新一代粉體材料的需求。2 應用說明 圖 1 生產功能性微納米復合粉體材料的技術路線 采用我們研制的 PCS-II 型粉體復合機，借助機械沖擊的方法對粉體顆粒進行表面處理，有目的地改變其物理化學特征、表面結構和顆粒的形貌特征。 產品的特點是：功能性：根據需要制備具有特定新性能的復合粉體材料，如導電導熱粉體、高流動性粉末、球形化石墨粉體、氧化鋁彌散銅粉、碳化硅彌散鋁粉等；以殼代核：節約貴重原料，如包覆銀的聚合物（銅、鋁）粉體、包覆銅的鐵（鋁）粉體等；以微米顆粒為載體分散納米粉體，如包覆碳納米管的聚合物（銅）粉體、包覆納米二氧化硅的橡膠粉體、包覆納米氧化鋁的聚合物粉體等。3 效益分析不同產品的市場背景和成本都有不同，需根據具體情況系統分析。