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[成果] 1700240798 广西
TS2 应用技术 技术检测 公布年份:2017
成果简介:该项目来源于广西自然科学基金项目“以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留快速检测的新方法研究(项目编号:2013GXNSFDA019006)”。近年来随着农药违规使用或用量的增加,农作物、蔬菜、茶叶等食品中被检测农药残留超标的报道屡见不鲜,农药残留超标不仅严重影响国民的身体健康,而且对中国农产品出口产生了巨大的冲击。因此,发展高灵敏度、高选择性、快速、可靠、低成本的农药残留分析方法显得极为重要。实验室常规农药残留检测技术具有样品前处理操作复杂、仪器昂贵、分析测试时间较长、方法选择性差、不易推广和现场测定等缺点,为了克服实验室检测方法的缺点,基于分子印迹聚合物的高选择性,纳米材料的催化及增敏性能以及电化学传感器的灵敏度高、操作简便、造价低廉等特性,构建多种新型的亲和催化型分子印迹电化学传感器,用于涉及食品安全的农药残留(以有机磷和氨基甲酸酯类农药残留为测定对象)的检测。项目以有机磷类农药(毒死蜱、辛硫磷、三唑磷、甲基对硫磷)、氨基甲酸酯类农药(速灭威、克百威、灭除威、西维因等)和有机药物呋喃妥因、苯巴比妥、异戊巴比妥等11种分子为研究对象,以枞酸型树脂酸(松香的成分之一)为原料合成的改性松香-马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,结合导电及催化增敏优良的碳纳米管、石墨烯、铂纳米粒子及金纳米粒子等纳米材料制备复合分子印迹敏感膜,构建选择性好和灵敏度高的亲和催化型仿生分子印迹电化学传感器,用于对农药残留的快速检测。采用扫描电镜法、红外光谱法、比表面积及孔径分布法等对纳米材料、印迹膜的形貌和结构进行表征,用紫外光谱法和各种电化学方法研究印迹膜对农药分子的识别机理及分析特征(响应时间、灵敏度、选择性、重现性、检出限、线性范围等)以及热力学(选择因子、印迹因子)动力学(结合速率常数)参数,得到检测不同农药残留分子印迹膜的最佳构建方法及理论诠释。项目还研究了测定叶酸、咖啡因、盐酸氯丙嗪等3种电化学发光传感器新方法。另外项目还研究了固相微萃取-HPLC 测定碱性橙黄色素以及改性松香修饰的天然沸石对阴离子染料刚果红的吸附。项目的主要进展和取得的成果是以改性松香即马来松香丙烯酸乙二醇酯为新型交联剂、以纳米材料石墨烯、纳米金、碳纳米管、氧化铜、镍、金、钴等为增敏剂,采用热聚合和电聚合研制了14个体系的分子印迹电化学传感器,取得了系列创新性成果,已发表学术期刊论文16篇,其中SCI 收录一区3篇[Sensors and Actuators B 220 (2015) 216–221; Electrochimica Acta 2014 141, 45–50; Electrochimica Acta 2016(187) 433–441]、 SCI 二区1篇(Chemical Engineering Journal 248 (2014) 135–144)、 SCI三区2篇(Anal. Methods, 2015, 7, 4786–4792;Anal. Methods, 2014, 6, 6397–6406)、SCI 四区4篇 [分析化学 2015,43 (3) 387-393; 高等学校化学学报 2014,35 (10) 2078-2084;分析化学 2014,42(11),1661-1666;物理化学学报 2014, 30 (11), 2085-2091],其余6篇为中文核心期刊,申请国家发明专利4项。
[成果] 1700240799 广西
O17 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:最优化是“运筹学与控制论”学科一个十分重要的分支, 它讨论决策问题的最佳选择,构造寻求最佳解的计算方法,有着广泛的实际应用背景,设计出计算量更少、收敛速度更快、应用更广泛的高效算法,具有十分重要的意义。机组组合问题是电力系统运行调度的一个重要方面,优化燃煤电厂的发电调度模式,以期减少耗煤所排放的二氧化碳、氧化硫和氧化氮等污染物,并降低发电成本,对大力发展低碳经济、加大环保力度、推进建设节约型社会以及提高社会经济效益等方面具有重要的理论和现实意义。项目一方面研究光滑非线性约束优化的序列线性方程组算法。主要创新和贡献在于:构造新型搜索方向子问题,引入新型高阶修正方向和线搜索,有效地减少算法的计算量,改善数值效果;在收敛性分析中去掉或减弱了一些较强的假设条件,如迭代点列的有界性、严格互补等。并从理论上较好地克服了迭代点收敛于不可行点或非稳定点的不足。另一方面研究快速算法在电力系统机组组合问题中的应用,取得了创新性成果,如:针对该问题具有大规模、离散、非线性的复杂数学结构,提出机组组合问题的凸可分混合整数二次规划模型,并在该基础上构建分解类算法如外逼近法、内外逼近法求解机组组合问题。基于提出的机组组合问题的凸可分模型,以及求解该模型的外逼近确定性全局优化方法,通过引入新的线性化点集对初始外逼近子问题进行改进,并基于单变量函数的简单性提出了新的内逼近混合整数线性规划子问题,从而提出了一种新的内外逼近方法来求解机组组合问题。内外逼近方法通过交替求解一系列混合整数线性规划外逼近子问题与内逼近子问题,以产生更好的下界和更好的上界,充分利用内、外逼近子问题的有效性,既改进了迭代间隙又提高了解的质量。仿真结果表明,所提的确定性全局收敛内外逼近方法不仅得到了更高质量的次优解,而且能有效处理计爬坡约束,表现出了良好的收敛稳定性,适合于大规模的实际工程应用。项目对所提出的算法进行了大量的数值试验,并与其他算法进行了比较验证了算法的有效性,达到理论、仿真、实验三者相统一的目的。
[成果] 1700240573 广西
TQ2 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源和背景:该课题来源于广西自然科学基金项目。发酵法生产正丁醇是中国历史最悠久的发酵行业之一,发酵法是粮食或其它淀粉质农副产品,经水解得到发酵液,在丙酮-丁醇梭菌作用下,经发酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合物。固定化细胞技术与传统发酵法相比,具有以下优点:反应速度快,产率高;可在高稀释度情况下操作而不致产生流失现象;不需要庞大的发酵罐设备,应用生化反应器,使设备建筑投资大大减少;可降低很多粮耗和能耗;工艺先进,便于现代化科学管理,控制方便。因此,该项目通过试验,利用固定化活细胞进行发酵生产正丁醇,以提高生产效率,降低粮耗。该区具有丰富的木薯,甘蔗等用于生产正丁醇的生物质资源。该课题以木薯为原料,研究将固定化技术和生物流化床反应器与膜接触萃取耦合生物转化制备正丁醇,为开发新型的生物转化制备正丁醇工艺提供良好的理论基础,对广西木薯淀粉资源的充分利用及经济发展具有重要意义。研究内容和结果:该项目以木薯淀粉为原料,利用丙酮-丁醇梭菌为转化菌,通过固定化技术和生物流化床反应器与膜接触萃取耦合生物转化制备正丁醇。通过实验研究气相色谱对发酵产物的分析检测条件;研究各种因素对发酵过程的影响,确定发酵时间、发酵温度、接种量、发酵底物浓度、促进剂用量,丁醇丙酮产量较好,研究其发酵动力学的模型;固定化载体为塑料拉西环,研究载体接入量、培养基初始pH,吸附固定梭菌的方式;研究采用萃取方法对产物进行提取分离,确定了萃取剂,并初步研究其对菌体生长和丁醇发酵强度的影响,萃取平衡系数等。存在问题:由于丙酮丁醇梭菌是严格厌氧的菌体,使得在实验操作、实验条件和环境要求较高,对发酵装置要求也高,因此能经过诱变寻找一种对氧环境要求相对较低的菌株尤为重要,新型生物反应器的设计,固定化与膜接触萃取技术耦合机理,还需进更进一步的研究。
[成果] 1700240574 广西
TQ32 应用技术 泡沫塑料制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源和背景: 该课题来源于广西自然科学基金重点项目。 广西汽车工业经过四十多年的发展,取得了令人瞩目的成就,汽车工业是广西今后重点发展的千亿元产业之一。车用聚氨酯泡沫泡沫材料制备过程中,使用的传统有机重金属催化体系在产品质量和环保等方面不能满足现代汽车工业发展的要求。开发新型环保、应用范围广的车用聚氨酯泡沫泡沫材料用稀土金属复合催化剂及催化体系,以解决传统制备工艺中催化剂有毒,无法实现对车用聚氨酯泡沫泡沫整体性能的有效调控等关键科技问题。为开发高性能的车用聚氨酯泡沫产品,降低成本,减少生产过程对环境的影响提供理论基础。对中国汽车配件工业的快速发展带来了现实性的重要意义。研究内容和结果 聚氨酯泡沫材料是用于汽车零部件如坐垫、方向盘、护罩、扶手等产品制造的新型化工高分子材料。聚氨酯泡沫材料是通过多元醇和二异氰酸酯或多异氰酸酯在发泡剂和其它助剂的共同作用下生产出来的,催化剂对合成车用聚氨酯泡沫材料的质量起到最为关键的作用。车用聚氨酯泡沫材料制备过程中,使用的传统有机重金属催化体系在产品质量和环保等方面还不能满足现代汽车工业发展的要求。制备了席弗碱类、蓖麻油酸类、异辛酸类稀土催化剂,采用红外光谱、核磁共振光谱、场发射扫描电子显微镜对催化剂进行表征,考察了三种催化剂对车用聚氨酯泡沫材料性能的影响,探索新型催化体系条件下聚氨酯泡沫的发泡-凝胶反应动态平衡的调控途径,对车用聚氨酯泡沫反应的动力学方程进行了推导。为车用聚氨酯泡沫材料制备及产品创新提供理论基础。
[成果] 1700240575 广西
TS2 应用技术 其他农副食品加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源和背景:该课题来源于广西自然科学基金面上项目。广西具有丰富的木薯淀粉资源,价格低廉,但广西的木薯淀粉加工主要是附加值不高的大宗变性淀粉产品。磁性淀粉微球是一种性能良好的生物基功能材料,具有独特的物理、化学和生物性质,使其具有一系列的优异性能,在生物医学、生物工程、生物分离工程,食品工业、制药工业和环保等领域具有巨大的应用潜力。国内的磁性淀粉微球处在研究试验阶段,尚未有产业化的规模。该项目研究木薯淀粉磁性微球分子链态及构效关系,研究木薯淀粉分子的分子量大小,链结构(直链,支链)等对淀粉磁性微球的粒径分布,表面形貌,磁含量,生物酶分离性能的影响。以木薯淀粉为原料,研究制备磁性淀粉微球的工艺,获得制备磁性淀粉微球的小试工艺参数和操作参数,以生物酶为分离目标模板,试制出亲和与分离性能优越的磁性淀粉微球产品。研究内容和结果:该研究的主要内容是:使用微波和超声波对淀粉进行活化处理,使淀粉结晶度降低,反应活性增加。以木薯淀粉、六偏磷酸钠为原材料,在微波-超声波场共同作用下进行反应制备交联木薯淀粉。对比共沉淀法和氧化法合成磁性粒子四氧化三铁,获得较优合成工艺。研究一步法和两步法工艺在淀粉分子中引入磁性粒子的效果,分别获得其优化方案。通过响应面法研究原料用量、交联剂用量、引发剂用量、反应温度、反应时间等因素对微球合成的影响,获得其优化方案,并对产品进行表征。对比原淀粉为原料和交联淀粉为原料对四氧化三铁含量的影响。将获得的木薯淀粉磁性微球用于木瓜蛋白酶的吸附分离研究,考察微球用量,温度,pH 值,时间等工艺条件对分离过程的影响,获得优化的分离工艺条件。将获得的交联木薯淀粉磁性微球用于对溶菌酶的吸附分离研究,并对其进行脱附,测其酶的相对活性。该研究的主要结果是:在超声波条件下,以不同溶剂和不同溶剂加水为分散介质处理木薯淀粉,PCS 结晶度有不同程度的降低。 获得改性淀粉的制备工艺:以木薯淀粉、六偏磷酸钠为原材料,在微波-超声波场共同作用下进行反应制备交联木薯淀粉。考察微波功率/超声波功率,淀粉质量浓度%,pH值,交联剂用量,反应时间对反应的影响。用一步法、两步法获得制备木薯淀粉磁性微球工艺,以交联淀粉为原料通过响应面实验制备磁性微球方案,产品磁含量为22.73mg/g。较木薯淀粉为原材料制备的产品磁含量2.8-18.5mg/g 较高。吸附等温式模型表明:磁性微球对木瓜蛋白酶、溶菌酶的吸附过程较符合Langmuir吸附等温模型。对溶菌酶脱附实验,解吸后的溶菌酶相对酶活范围为79.26-86.43%,活力保持范围较高。
[成果] 1700240576 广西
TD9 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:在参考国内外生物浮选研究现状和已有的研究基础上,针对广西锡资源的优势和微细粒回收现状,开展微细粒锡的生物浮选基础理论和应用研究,项目研究具有重要学术和应用价值。另外细粒锡生物浮选原料组成相对简单,性质稳定,浮选流程简单,有利于将来生物浮选研究成果的工业应用。因此开展微细粒锡的生物浮选研究不仅具有重要的学术价值和工业应用前景,而且其究成果对于国内外微细粒锡生物浮选和其它生物浮选研究具有重要参考价值。通过几种微生物对纯矿物的吸附率测定,筛选出了两种对锡石具有选择性吸附作用的微生物,它们是深红褐色酵母菌和浑浊红球菌。将常用锡矿浮选的化学选矿药剂对矿物进行了浮选,以及研究了他们的红外光谱图和对锡石表面电位的影响,作为微生物浮选的参考。项目对深红褐色酵母菌、热带假丝酵母菌、粪产碱杆菌、浑浊红球菌在纯锡石、石英砂、方解石表面的吸附率测定,得出深红褐色酵母菌和浑浊红球菌明显优于其他两种微生物。对锡石的吸附率,深红褐色酵母菌和浑浊红球菌最大,最大值分别为83.97%和90.57%。深红褐色酵母菌和浑浊红球菌对石英砂都基本没有吸附作用,吸附率都在10%以下。所以得出深红褐色酵母菌和浑浊红球菌对锡石和石英砂具有选择吸附作用,它们能吸附到锡石上,却对石英砂没有吸附。为了更好的对锡矿的微生物浮选展开研究,对三种化学选矿药剂,锡捕收剂红药、TGS和Fx-Ⅶ对纯矿物锡石、方解石和石英砂做了相关浮选实验。在以深红褐色酵母菌为锡矿浮选药剂时,在pH=4.5左右,浓度为2.0g/L左右,纯矿物锡石回收率最大可达到74.24%,石英砂基本浮回收率小于10%,方解石的回收率为50%左右。通过抑制剂的选取,发现水玻璃能有效抑制方解石的上浮。对混合矿浮选中发现深红褐色酵母菌为药剂能提高锡矿的品位,经过深红褐色酵母作用后锡石表面电位发生了明显的改变,特别是在pH=4左右变化最大,方解石的表面电位也发生了一定的变化。通过以浑浊红球菌为药剂对锡矿的浮选,加入浑浊红球菌后锡石和方解石明显上浮,当pH=4左右,菌液浓度为1.0g/L左右,回收率达到最大值分别为87.90%和45.64%,石英砂基本浮。水玻璃同样可以作为浮选体系方解石的抑制剂,而且对浑浊红球菌的活性没有太大影响,能将方解石的回收率抑制在15%左右。从单矿物的浮选来看,浑浊红球菌用量少、回收率高、生长周期短,作为锡矿浮选药剂时浑浊红球菌要优于深红褐色酵母。通过混合矿的浮选和实际矿石的开路实验,发现浑浊红球菌能提高混合矿中锡的品位,从实际矿石的浮选得知,其能将品位为3.98%的矿石经过5次浮选的开路实验后品位达到了23.83%。表面电位测定发现,经过浑浊红球菌作用后同样能改变锡石和方解石的表面电位,而石英砂基本不受影响,浑浊红球菌的红外光谱表面,菌体表面存在一定疏水基团,为锡石的上浮提供了基础。从热力学和EDLVO理论有效的解释了,深红褐色酵母菌和浑浊红球菌对锡石的吸附作用,计算得到它们吸附的表面自由能都为负值,说明了吸附可自发进行。EDLVO理论进一步解释了由于各颗粒的表面带电性质,在不同的pH下带电性质不一样造成的吸附率不同,吸附率很低时是由大有相同性质的电荷产生强大的排斥力,使得它们之间吸附的表面能变为正值。
[成果] 1700240577 广西
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:国内生产地铁闸瓦的公司数量少,技术力量薄弱,生产的产品容易出现金属镶嵌、热裂纹、热斑以及雨雪天气条件下摩擦系数下降过快等一系列问题。中国已经有30多个城市在规划建设地铁,2020年总里程将达6000多公里,给地铁配套产业带来了前所未有的发展机遇。然而国内厂家生产的产品难以满足市场需要国外产品虽然质量优良,但是价格昂贵,不利于中国城市地铁的快速发展。“城市轨道交通制动合成闸瓦的研制”项目由南宁市科技局2011年下达给广西民族大学承担的科技重点项目,合同编号:201106004A。该项目是针对城市轨道交通(地铁、轻轨)使用的高性能合成闸瓦进行的一个技术研发和成果转化项目,开发新一代的制动合成闸瓦。该项目研发的闸瓦为玄武岩纤维增强的高摩合成闸瓦,采用耐高温、高强度的混杂短纤维作为增强基体,良好粘结性的丁腈橡胶和腰果壳油改性酚醛树脂作为黏合剂,能够满足城市轨道交通的强度和整体化要求,采用成形固化和机械加工连续成型工艺制备而成,能够根据轨道闸瓦所需而尺寸进行加工成型。项目完成后,研制出了符合城市轨道交通(地铁、轻轨)的制动过程中无噪音、无振动、火花和难闻气味的闸瓦,产品性能指标符合UIC等标准的要求,获得国家发明专利授权1项。存在问题:由于资金限制,对市场不了解,限制了该项目的推广。
[成果] 1700240578 广西
TQ0 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:长叶烯和β-石竹烯是重质松节油的主要成分,在香料、医药、农药等方面有良好的应用价值;其中长叶烯具有木香气味,既可直接用作香料,也可进一步合成长叶烯系列香料、异长叶烯系列香料与四氢萘系列香料;β-石竹烯经环氧化反应制得的环氧石竹烯具有木香香气和龙涏香似的香韵,是日化香精、食用香精和烟草香精等高档香精的重要配方之一,也具有良好的抑菌杀菌活性。因此,由重质松节油单离长叶烯、β-石竹烯或制备环氧石竹烯,对充分利用松脂资源,提高松脂加工附加经济效益,具有重要的社会和经济意义。 长叶烯和β-石竹烯在沸点上相差不大,难以直接通过精馏方法单离及加工利用,只能利用它们在分子结构及化学反应活性的差异,进行选择性分离或加工利用。例如,人们利用β-石竹烯含有环外末端C=C双键和环内C=C双键,而长叶烯仅含有环外末端C=C双键,β-石竹烯在Prins缩合反应、酸催化水合反应、Vilsmeier-Haack甲酰化反应等化学反应中的活性明显高于长叶烯,可优先转化为沸点更高的衍生物,从而通过真空精馏方法分离得到含量较高的长叶烯,但是这些方法大多使用毒害性或腐蚀性的化学试剂(如过氧乙酸、间氯过氧苯甲酸、甲醛等),存在严重的操作安全隐患、环境污染等问题,不利于工业化推广应用。该发明要解决的技术问题是:提供一种利用重质松节油制备环氧石竹烯及分离长叶烯的方法;提供一种操作工艺简单、反应条件温和、反应过程环境友好的催化剂及催化反应体系,选择性环氧化重质松节油中的石竹烯,简化催化剂与产品的分离、回收、纯化操作工艺,获得高产率及高纯度的长叶烯与环氧石竹烯产品。为解决上述技术问题,该发明采用以下技术方案:将重质松节油放入反应容器内, 加入有机溶剂、催化剂、氧化剂,对石竹烯进行环氧化反应,而长叶烯几乎不被氧化;反应结束,将反应混合物冷却,使催化剂沉淀析出、过滤回收, 再将滤液经相分离除去水相,有机相经减压蒸馏回收有机溶剂,精馏分离得到两种油状液体产品:长叶烯和环氧石竹烯;进一步向环氧石竹烯油状液体添加少量环氧石竹烯晶种使其结晶析出,经减压过滤收集、真空干燥得到环氧石竹烯晶体产品。该发明具有如下优点:该发明原料重质松节油中长叶烯和β-石竹烯的利用率较高,其中β-石竹烯氧化转化率高达98.1%,而长叶烯几乎不被氧化;目标产物环氧石竹烯和长叶烯的纯度可分别高达95%和92%。该发明以低浓度双氧水为绿色氧化剂,采用选择性催化氧化反应工艺,具有操作工艺简单、反应条件温和、反应过程环境友好等优点。
[成果] 1700241097 广西
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源:该成果来源于国家自然科学基金项目 “以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米材料增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留检测的研究”(项目编号:21365004)和广西自然科学基金重点项目“以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留快速检测的新方法研究”(合同编号:2013GXNSFDA019006)。技术领域:该发明涉及分子印迹电化学传感器,尤其是一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的酞氨西林分子印迹电化学传感器及其制备方法。背景技术:酞氨西林,别名:氨节青霉素酞酷、酞氨节西林,酞氨西林适应症,主要治疗包括敏感菌所致呼吸系统、泌尿系统以及肠道感染等疾病。但由于长期使用或过量该类药物会导致眩晕、耳鸣及肾、肝功能不全。测定小诺米星的方法有高效液相色谱法、色质联用法等。然而这些方法由于需要昂贵的仪器设备,存在成本高、耗时长、灵敏度不高等缺点。因此,研究一种高灵敏度、简便的小诺米星检测方法具有重要意义。分子印迹技术是以待测目标分子为模板分子,将具有结构上互补的功能性单体通过共价或非共价键与模板分子结合形成单体模板分子复合物,再加入交联剂使之与单体进行聚合反应形成模板分子聚合物,反应完成后通过物理或化学方法去除模板分子,得到分子印迹聚合物,在聚合物中形成与原印迹分子空间结构互补并且具有多重作用位点的空穴。方法由于选择的功能单体与模板分子及交联剂匹配不恰当,并且交联的刚性也较差,因此灵敏度不高。发明内容及创新:该发明要解决的技术问题是提供一种设备简单、制作容易、一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的小诺米星分子印迹电化学传感器及其制备方法。该专利特点在于以小诺米星为模板分子、20(s)-O-3β-羟基-5-雄甾烯-17β-酰基喜树碱为功能单体、偶氮二异丁腈为引发剂、纳米氧化钴为掺杂剂,以广西特色资源松香为原料合成的马来松香丙烯酸乙二醇酯作为交联剂,制备了一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的小诺米星分子印迹电化学传感器。该方法制备的分子印迹电化学传感器用于测定小诺米星含量时操作步骤简单,实用性强,检出限低(为1.2x10-9mol/L)克服了以往分析方法复杂、设备昂贵、灵敏度低的缺点。
[成果] 1700241098 广西
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源:该成果来源于国家自然科学基金项目 “以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米材料增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留检测的研究”(项目编号:21365004)和广西自然科学基金重点项目“以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留快速检测的新方法研究”(合同编号:2013GXNSFDA019006)。技术领域:该发明涉及分子印迹电化学传感器,尤其是一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的小诺米星分子印迹电化学传感器及其制备方法。背景技术:小诺米星适用于治疗敏感菌所致的呼吸道感染、尿路感染(泌尿道感染)、腹腔感染以及外伤感染等,也可用于治疗败血症。但由于长期使用或过量该类药物会造成眩晕、耳鸣及肾、肝功能不全。测定小诺米星的方法有高效液相色谱法、色质联用法等。然而这些方法由于需要昂贵的仪器设备,存在成本高、耗时长、灵敏度不高等缺点。因此,研究一种高灵敏度、简便的小诺米星检测方法具有重要意义。分子印迹技术是以待测目标分子为模板分子,将具有结构上互补的功能性单体通过共价或非共价键与模板分子结合形成单体模板分子复合物,再加入交联剂使之与单体进行聚合反应形成模板分子聚合物,反应完成后通过物理或化学方法去除模板分子,得到分子印迹聚合物,在聚合物中形成与原印迹分子空间结构互补并且具有多重作用位点的空穴。方法由于选择的功能单体与模板分子及交联剂匹配不恰当,并且交联的刚性也较差,因此灵敏度不高。 发明内容及创新:该发明要解决的技术问题是提供一种设备简单、制作容易、一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的小诺米星分子印迹电化学传感器及其制备方法。该发明采用如下技术方案:以小诺米星为模板分子、20 (s) -0-3 I3-轻基-5-雄昌烯-17 I3-酞基喜树碱为功能单体、偶氮二异丁睛为引发剂、纳米氧化钻为掺杂剂,以马来松香丙烯酸乙二醇酷为交联剂、纳米氧化钻为掺杂剂,在玻碳电极表面形成一种杂化纳米氧化钴小诺米星分子印迹聚合物薄膜,将模板分子洗脱即得。据此制备了一种高灵敏度的纳米氧化钴掺杂的小诺米星分子印迹电化学传感器,具有方法简单实用,克服了以往分析方法复杂、设备昂贵、灵敏度低的缺点。
[成果] 1700240646 广西
TQ35 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:松香是一种重要的可再生天然资源,由于其优异的环境友好特性,松香及其衍生物广泛地应用于颜料,清漆,油墨,纸张的成型;同时也应用于口香糖,牙科领域和化妆品行业中。松香基聚合物的合成成为国内外研究的热点。研究人员成功地制备了多种松香基功能聚合物并将其应用于医药、涂层材料、食品添加剂、化工催化、环境保护及吸附分离等各个领域。近年来,从分子水平研究聚合物链的构象转变的动态过程,进而通过改变外界条件实现聚合物构象的精确控制成为研究者关注的重点,因为聚合物的链构象极大程度上决定材料的最终结构与性能。由于对松香类等可再生聚合物的研究显著地落后于石油衍生聚合物,松香基高分子溶液或共混体系中链结构及构象,尤其是构象在相分离和相转变过程中的动态变化研究国内外尚无文献报道。因此,建立一种能从分子水平实时跟踪检测松香基聚合物链构象转变的分析方法已成为松香研究领域急待解决的问题。迄今为止,许多测试技术可用来研究聚合物分子链的构象转变,如差示扫描量热法,红外光谱法,核磁共振光谱法,激光光散射,小角X射线散射和小角中子散射。然而,这些方法在研究聚合物构象及转变方面仍存在一些不足有鉴于此,申请者提出利用共振散射法研究两亲性松香基聚合物的分子链构象,从分子水平揭示其链构象的转变机理,为其在医药等领域的开发利用提供理论基础。共振散射光谱方法基于表散射-吸收-再散射射而使散射强度增强,一旦物质的吸收与其散射相匹配就会导致共振增强和光谱新效应的产生。共振散射技术在分子聚集状态、生物分子的构象行为和分子设计等研究方面得到了广泛的应用。前期工作中,课题组利用间规聚苯乙烯(SPS)的共振散射光谱系统地研究了SPS分子链在溶胶-凝胶转变过程中的构象变化并计算得到了相关的动力学参数;同时实时跟踪了SPS分子链在冷结晶过程中的构象变化。结果表明共振散射光谱可作为一种高灵敏度的检测手段,能获得分子水平的构象信息。已有关于松香基聚合物合成及改性的报道。但对于松香基聚合物高分子链构象的研究尚未涉及,尤其涉及到多个应用领域的两亲性松香聚合物,因此不能从分子水平上揭示松香基聚合物中链的构象及构象结构与性能的构效关系。有鉴于此,该课题拟利用共振散射光谱研究两亲性松香基聚合物的大分子运动过程。这样,可以获得两亲性松香基聚合物分子水平的相关精细结构信息。研究目的与意义:该项目设计合成含有共轭生色团的线型两亲性松香基聚合物。以脱氢枞酸的羧酸根与带三个羟基的三羟甲基丙烷反应生成带两个羟基的单体,以该单体与二元酸进行缩合反应,以所得的两亲性松香基聚合物作为模型聚合物来开展该项目研究。尚没有研究人员研究松香基聚合物的构象转变,该项目利用共振散射方法系统研究两亲性松香基聚合物的构象转变过程,探讨松香基聚合物的组成、溶液浓度、体系环境等因素对共振散射光谱特征的影响,分析光谱产生机制,建立散射特性参数与分子链构象之间的关联性;并根据其关联性实时表征松香基聚合物链构象随外界条件的转变过程,测定松香基聚合物转变速率及活化能等参数,从而探讨其构象转变的机理。这些工作将为两亲性松香基聚合物的研究提供更多深层次的新信息,为实现结构的精确控制提供理论依据,为松香基聚合物的应用奠定理论基础。因此,该项目的实施具有重要的科学意义。主要论点与论据:引入steglich方法成功合成两亲性脱氢枞酸三羟甲基丙烷酯、马来松香单乙酯以及丙烯海松酸,并以合成的化合物作为单体成功制备了两亲性的脱氢枞基丁二酸聚酯,脱氢枞基丙二酸聚酯,马来松香聚乙二醇酯和马来松香聚乙二醇单甲醚酯等松香基线型聚合物。利用共振散射法与表面张力法,荧光发射光谱法对不同聚合物在溶液中的构象进行研究,包括临界胶束浓度的测定,变温条件下聚合物的相转变过程研究,并探讨了相转变机理。创见与创新:采用共振光散射法在线研究松香基聚合物相的动态过程,从分子水平探讨构象转变机理,预测材料使用的可靠性,对实现松香基功能材料的应用具有理论指导意义。这是创新之处。 社会经济效益,存在的问题:该项目为理论研究,研究松香基聚合物分子运动动态过程,为松香基聚合物在各领域的应用奠定理论基础。但也存在一定问题,在理论指导实际,解释应用中的问题上可能会受到其它因素的干扰。
[成果] 1700621029 广西
TS7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源和背景:该课题来源于国家自然科学基金地区项目。木质素是全球陆生仅次于纤维素的第二大可再生无规酚类高分子化合物,其高附加值应用正日益吸引着人们的关注。工业木质素来自于制浆造纸和纤维素水解工业。全世界的制浆造纸工业每年要从植物中分离约1.4亿吨纤维素,同时可产生约5000万吨工业木质素。迄今为止,只有仅6%左右工业木质素得到有效利用,绝大部分木质素浓缩后仅作为燃料烧掉(同时回收碱)或直接排入江河。这不仅造成资源的极大浪费,而且严重污染了环境。广西制浆造纸产量居全国前列,拥有丰富的工业木质素资源。广西松香产量也居全国首位,但深加工比例和产品附加值仍有待于继续提高。该成果将工业木质素改性为表面活性优良的阳离子沥青乳化剂,应用于道路铺筑和维修养护,为工业木质素找到一条高附加值利用之路,有利于减少制浆造纸工业对环境带来的污染,促进制浆造纸工业的可持续发展,节约石油等不可再生资源的消耗。研究目标和意义:该成果在木质素中引入松香或松香衍生物亲油基团,同时引入二乙烯三胺亲水基团,合成了5种表面活性优良的脱氢枞酸改性木质素胺阳离子乳化剂和1种松香改性木质素磺酸盐阴离子表面活性剂,优化了合成反应的工艺条件,初步研究了不同亲油基团对目标产物基本表面物化性能影响,探讨木质素胺和改性木质素胺乳化剂的结构、溶液行为及其对乳化沥青基本性能的影响,为松香或松香衍生物改性木质素胺阳离子沥青乳化剂的设计、合成及应用提供了基础数据和理论依据。所合成的松香衍生物改性木质素胺乳化剂是一类质优价廉的沥青阳离子乳化剂,可广泛应用于道路铺筑、维修养护和高速公路微表处,对于解决广西造纸千亿元产业的瓶颈问题-造纸废液木质素资源化利用,开辟松香应用新领域,保护环境,促进广西经济和社会发展具有重要意义。研究内容:(1)合成了脱氢枞基单乙二酰胺改性木质素胺、脱氢枞基单丁二酰胺改性木质素胺和脱氢枞基单己二酰胺改性木质素胺3种脱氢枞基改性木质素胺阳离子乳化剂和1种松香改性木质素磺酸盐阴离子表面活性剂,并对目标产物的合成条件、基本物化性能作了相关的研究。3种脱氢枞基改性木质素胺阳离子乳化剂的最低表面张力在29-31mN/m之间,临界胶束浓度约为5g/L,HLB均为12。松香改性木质素磺酸盐的表面张力为38.8mN/m,临界胶束浓度为8g/L。(2)制备了酚化木质素,并以其为原料进一步合成了脱氢枞酸单乙二酰胺改性酚化木质素胺阳离子乳化剂,并对目标产物的合成条件、基本物化性能作了相应的研究。该乳化剂在质量浓度为10g/L时,表面张力为30.3mN/m(与十六烷基三甲基溴化铵的最低表面张力23.12 mN/m接近),甲苯乳液油水分层时间为72min。(3)合成了松香改性木质素胺阳离子乳化剂,并对目标产物的合成条件、基本表面物化性能作了相关研究。该乳化剂在pH=2的稀盐酸溶液中,当其质量浓度为10g/L时,表面张力为33.2 mN/m,甲苯乳液分层时间为74min。(4)系统研究了木质素胺、脱氢枞酸单乙二酰胺改性木质素胺阳离子乳化剂的基本表面物化性能及其在弱酸性水溶液中的聚集行为。(5)探讨了改性木质素阳离子沥青乳化剂类型和用量对乳化沥青制备和贮存稳定性的影响。
[成果] 1700450519 广西
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:关于高熵合金的塑性是否取决于Cu元素的存在以及Cu元素对高熵合金结构和性能的影响规律和作用机理,不同的研究者给出了不同的结果和观点。从已报道有关高熵合金的研究工作中发现,Cu元素的添加往往使得多组元合金倾向于形成FCC结构的固溶体,使一些BCC结构的高熵合金发生从BCC到FCC相结构的转变。众所周知,BCC结构材料的塑性相对弱于FCC结构,主要原因在于BCC结构位错核心的复杂程度大于FCC结构,位错的扩展及运动受到制约大于FCC结构。因此,一些文献里报道在高熵合金中Cu元素容易在合金的晶界处偏聚,并改善高熵合金的塑性,认为Cu是高熵合金具有塑性的一种必要元素。但是,王艳苹等在不含Cu元素的AlCoCrFeNi合金中发现,该合金结构为单一的BCC固溶体,但具有非常好的压缩性能。张勇也制备出了具有高强度不含Cu元素的双BCC相AlCoCrFeNiTix高熵合金,且具有非常好的屈服和抗拉强度的同时还具有比较好的塑性变形能力。AlCoCrFeNiTi0.5合金的弹性模量、屈服强度、断裂强度和塑性变形量分别为:117.7GPa、2.26GPa、3.14GPa和23.3%。项目通过控制合金的凝固条件,研究凝固过程控制对AlCoCrFeNi、CuCoCrFeNi、AlCuCrFeNi、AlCoCuFeNi、AlCoCrCuNi和AlCoCrFeCu合金固溶体的形成及其微观组织结构、力学性能、相转变温度和转变动力学特征等相关热力学参数的影响。理解结构上的晶格畸变效应、热力学上的高熵效应和动力学上的迟滞扩散效应对合金的扩散机制、相形成规律、位错运动机制和强化机制的影响。建立合金的制备工艺-结构-性能之间的关系,理解和精确描述高熵合金形成本质和微观结构。为高熵合金的设计和性能优化提供理论指导,推进高熵合金的工业化生产和商业应用。研究结果显示:合金高的混合熵未能完全抑制Cu元素的偏聚,Ni元素的存在有利于提高Cu元素在合金中的固溶度,能够在一定程度上抵制Cu元素在合金晶界处偏聚。CuCoCrFeNi合金塑性要明显好于其它合金,并且其拉伸屈服强度与压缩强度相差不大。由多种结构相组成的AlCoCrFeNi, AlCuCrFeNi, AlCoCuFeNi,AlCoCrCuNi和AlCoCrFeCu合金不具备拉伸塑性,而且其拉伸断裂强度远远小于其压缩断裂强度。AlCoCrFeNi合金在630℃处形成析出富含Al元素的Al13Co4结构相,AlCoCuFeNi合金在700℃形成了AlNi结构相。AlCuCrFeNi和AlCoCrCuNi合金分别在840℃和990℃发生共析分解。CuCoCrFeNi合金在970℃处发生Cu元素偏聚析出现象,AlCoCrFeCu合金分别在1000℃和1050℃发生AlCrFe2和FCC相熔化现象。合金系中FCC相的热稳定性要比BCC结构相的热稳定性要好。AlCoCrFeNi和AlCoCrFeNiCu0.1合金具有单一的BCC结构,AlCoCrFeNiCu0.5、AlCoCrFeNiCu1.0、AlCoCrFeNiCu1.5、AlCoCrFeNiCu2.0和AlCoCrFeNiCu2.5具有双FCC结构。在Cu元素含量低时,Cu元素在合金中主要起固溶强化作用。随着在Cu元素含量的增加,合金FCC富铜相的含量也不断增加,导致合金强度的下降。
[成果] 1700451031 广西
TQ12 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该项目属于无机粉体制备技术领域,涉及一种松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的制备方法。背景技术:碳酸钙无论是普通级还是纳米、超细碳酸钙均被广泛应用于橡胶、造纸、涂料、医药、化妆品等各个行业和部门。因为不同行业对碳酸钙的形态、颗粒大小和表面性质要求不同,因此对合成形貌、结构可控的碳酸钙材料是当今研究的热点之一,借助于各种添加剂,利用溶液合成的方法可以制备出形态、大小和结构可控的碳酸钙。对于氧化钙(氢氧化钙)-二氧化碳反应体系,通过改变添加剂控制合成链状、蜂窝状、立方体等形貌的碳酸钙已有报道,但是松果形未见报道。据文献报道,球形、类球形碳酸钙在涂料、油墨中应用性能优于立方体,同时,以扩大碳酸钙的应用领域、改善其应用性能为目的,有必要探索类球形碳酸钙的合成方法。技术内容为了提高方解石碳酸钙的吸油值、表面积、活性点和接触面,寻找不同复合晶体生长诱导剂制备不同于已有颗粒形貌的碳酸钙,为提高碳酸钙的应用效果和开发碳酸钙的新用途,提供一种松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的制备方法。通过寻找合适的晶体生长诱导剂,以氧化钙、二氧化碳气体为原料,制备松果形碳酸钙颗粒。松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒,适用于涂料、橡胶、造纸、医药、化妆品。产品特点:颗粒形貌为松果形,大小为微米级(2-4μm)均匀颗粒。XRD图谱与方解石型碳酸钙PDF86-0174匹配。技术的创造性与先进性:该发明的一种松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的制备方法,通过改变晶体生长诱导剂,改变了方解石碳酸钙常见的立方体、纺锤形等颗粒形貌,得到松果形碳酸钙,与相同颗粒大小的球形碳酸钙相比,具有更小的吸油值和更大的表面积,粗糙的表面可增大其活性点和接触面,可为提高碳酸钙的应用效果和开发新用途提供新途径。该发明提供的一种松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的制备方法,CO<,2>流速、搅拌转速先高后低的反应条件,有利于松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的形成。该发明的一种松果形貌方解石型微米级碳酸钙颗粒的制备方法,其反应条件要求不高,工艺简单,操作容易,合成效率高,易于工业化生产,生产成本较低,经济效益和社会效益较好。成果应用自项目研发以来,已进行了应用实验,在溶剂型改性酚醛树脂体系油墨中进行性能测试,各性能优于市售碳酸钙,与纳米碳酸钙相当,准备和企业联合攻关,进行中试试产。随着碳酸钙市场需求扩大,该技术市场前景远大。
[成果] 1700451032 广西
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该实用新型涉及甘蔗茎节识别领域,尤其涉及一种甘蔗茎节识别装置及其甘蔗切种系统。农业上种植甘蔗通用做法为通过种植茎段方式来繁殖甘蔗,甘蔗的种芽全部生长在茎节处,因此甘蔗种植时需要进行预切种,把甘蔗切成带有一定数量种芽的甘蔗种段,切种时的切口应尽量避开茎节处,以免切伤种芽,影响甘蔗的发芽率。传统的甘蔗切种一般是采用人工操作,人工通过砍刀直接砍断甘蔗来获得带种芽的甘蔗种段,这种方式工作效率低、劳动强度大,且难以保证甘蔗种段的完好性。有研究使用图像识别技术进行甘蔗茎节识别,其方法是先给甘蔗拍照,对获得的图像进行灰度处理后,再利用图像识别技术进行判断,这种方法易受甘蔗外表颜色影响,识别率低,技术不成熟。该实用新型提供一种甘蔗茎节识别装置,包括:一传动装置、一光源、一光电传感器及一处理单元,所述传动装置用于沿一甘蔗的轴向方向传送一待检测的甘蔗,所述光源及所述光电传感器相对设置并位于待检测甘蔗的相对两侧,所述处理单元与所述光电传感器相连,所述光源用于发射光线,所述光电传感器用于对所述光线未被所述甘蔗遮挡的部分进行探测并产生一电信号;所述处理单元用于处理来至所述光电传感器的电信号以得出所述甘蔗的茎节及茎秆位置。该实用新型装置利用光电传感器技术识别甘蔗茎节切种,实用性强,识别准确,切种效率高。
[成果] 1700451033 广西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:随着科学技术的不断进步,温差发电机正逐渐拓宽其应用领域,不仅在军事和高科技方面,而且在民用方面也表现出良好的应用前景。随着能源与环境危机的日益逼近,科学家在利用低品位与废能源发电方面加大了研究力度,部分研究成果已进入产业化。温度是一种最基本的环境参数,人们的生活与环境温度息息相关,尤其在工农业生产过程中需要实时测量温度、温差等,因此研究温差的测量方法和装置具有重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度,如大气及空调房中温度的高低直接影响着人们的身体健康;在大规模集成电路生产线上,环境温度不适当会严重影响产品的质量。温差报警技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用。现有的国内对温差发电技术已有一些研究,且有相关商品问世,并且其主要是从能源角度进行研究,但未见有温差发电进行监测的报道。鉴于以上内容,有必要提供一种无源温差监测系统,利用温差发电技术,将工农业生产过程中的温差转化为电、光、声等监控信号,实现温度的无源监测;利用温差产生的电能无需外接电源功能即可实现驱动监测电路发出信号,考虑到局部温差放大技术、温差发电的效率与监测系统的能耗之间的关系,故采取在关键部位使用高导热率材料和特殊的结构外形,以利导热、散热,增大温差;选用高效率温差发电材料;研究开发低能耗监测电路,降低电路功率消耗,降低报警阈值,这种利用温差产生的电能驱动监测电路发出信号,只有温差达到一定程度时才会发出信号,且不需要外接电源进行供能。
[成果] 1700451034 广西
S14 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:技术领域:属于城乡废弃物的无害化处理和资源再利用技术领域,涉及城乡废弃物处理生产肥料的方法,特别涉及一种含有纳米硒的生物有机-无机复合肥及其制备方法。背景技术:农作物秸杆回田、废弃资源再利用已经成为中国农业、工业发展倍受关注的问题,这对于解决未来的能源危机与环境问题意义重大。经过多年的研究开发,秸秆、粪便、污泥变废为宝的技术得到很大程度的提升,技术普遍存在的问题在于秸秆腐熟速度慢和腐熟不彻底,有的处理温度高,需要使用高温处理设备,有些菌种发酵成本高。硒是动物和人类必需微量营养元素,国际硒学会推荐日摄入量60-400μg,中国营养学会推荐日摄入量50-200μg。而据中国营养调查,成人每日的硒摄入量仅26-32μg。因此,中国人群硒营养不良是普遍问题。中国缺硒土壤占全国国土面积的72%,缺硒人口达一亿多。中国许多地方性高发症,如克山病、大骨节病、癌症、心脑血管疾病、糖尿病、不育症、机体免疫力减退和衰老过程等40余种疾病均与膳食中硒摄取不足有关。美国科学家1999的研究还证明机体内硒缺耗是艾滋病人的普遍特征。早期大部分富硒肥料使用的基本是无机硒比如亚硒酸钠等,不但硒有效性低,而且安全性和经济性差。要同时解决城乡废弃物处理生产肥料和添加安全硒,必须从废弃物的组成特点出发,利用其生物有效成分,通过相应的技术来获得一种利用利用秸秆、粪便、污泥生产纳米硒生物有机-无机肥料的方法。技术内容:以作物秸秆、动物粪便、城市生活污泥为原料,通过对废弃物组成的分析,利用作物秸秆中还原性物质还原氧化硒生产纳米硒,与城市生活污泥、动物粪便发酵,添加氮磷钾、微量元素制备纳米硒生物有机-无机复合肥。技术的创造性与先进性:该发明利用农作物秸秆、粪便、污泥生产纳米硒生物有机-无机肥,同时解决了城市生活污泥的资源化问题,动物粪便的污染治理及资源化利用问题,植物性废弃物尤其是秸秆的资源化利用问题。在肥料生产中利用作物秸秆中的还原组分制备纳米硒,将植物性秸秆的腐熟的同时又解决了无机硒转化为纳米硒的问题。该发明直接利用秸秆中的还原性物质制备纳米硒,与从市场直接购买纳米硒或维生素C、水合肼还原法制备纳米硒的方法比较更经济,可以降低肥料的成本,并且能够保证纳米硒的品质,提高其生物可利用率。该发明的纳米硒生物有机-无机肥富含硒、有机质、多种有益生物和多种微量元素,集硒肥之特效、生物有机肥之长效、无机微肥之增效等作用于一体,可以提高土壤中活化的硒营养,增加土壤中的有机质含量,防止土壤结块,提高土壤肥力和保水抗旱能力。经田间试验表明,该发明的纳米硒生物有机-无机肥与其他有机-无机肥相比,可以显著提高农作物产量和硒含量。该发明的利用作物秸秆、粪便、污泥生产纳米硒生物有机-无机肥料的方法,其反应条件温和,工艺简单,操作容易,易于工业化生产,生产成本较低,能有效减少环境污染,改善农村生态环境,具有良好的经济效益、生态效益和社会效益,应用前景广阔。成果应用自项目研发以来,已进行了应用实验,施用于水稻、玉米、甘蔗、白菜、西红柿等农作物,收成后农作物的平均增产15-20%和硒含量170-280μg/kg,准备和企业联合攻关,进行中试试产。随着生物肥料市场需求扩大,该技术市场前景远大。
[成果] 1700451035 广西
TQ12 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该项目属于无机粉体制备技术领域,涉及一种片状文石型超细碳酸钙颗粒的制备方法。背景技术:碳酸钙是一种无机功能材料,广泛应用于橡胶、造纸、涂料、医药、化妆品等各个行业和部门。不同行业对碳酸钙的形态、颗粒大小和表面性质要求不同,因此对合成形貌、结构可控的碳酸钙材料一直是人们研究的热点之一。对于氧化钙(氢氧化钙)-二氧化碳反应体系,通过改变添加剂控制合成立方体、球形、棒状、蜂窝状、花球形、米粒状等颗粒形貌的碳酸钙的合成报道较多,而片状碳酸钙方面的报道较少。尽管碳酸钙在建筑涂料中应用已经较长时间,但其耐檫洗性能、抗紫外等性能仍有待于提高。据文献报道,球形、类球形碳酸钙在外墙涂料、纸张中应用性能优于立方体,由于片状粉末定向排列性好、不易团聚、对光线有较强的反射能力,因此制备片状超细/纳米碳酸钙有望提高建筑涂料特别是外墙涂料的性能。技术内容:为了能够提高碳酸钙建筑涂料的耐檫洗性能、抗紫外等性能,寻找不同晶体生长诱导剂、赋形剂制备不同于已有颗粒形貌的碳酸钙,以提高碳酸钙在涂料特别是建筑涂料的应用效果或开发碳酸钙的新用途,原料氢氧化钙在辅助诱导剂、片状晶体二维赋形剂存在下进行碳化反应,经过滤,洗涤,烘干,粉碎工序制备片状碳酸钙颗粒。产品特点:颗粒形貌为片状,大小为超细级均匀颗粒,XRD图谱与文石型碳酸钙PDF75-2230匹配。技术的创造性与先进性:该发明的一种片状文石型超细碳酸钙颗粒的制备方法,通过选择辅助诱导剂、片状晶体二维赋形剂,改变了文石型碳酸钙常见的立方体、纺锤形等颗粒形貌,与其他颗粒形状的碳酸钙相比,具有定向排列性好、不易团聚、对光线有较强的反射能力,提高了碳酸钙的应用效果。该方法的碳化反应过滤回收水,可用作水化和碳化反应用水,能充分利用辅助诱导剂、片状晶体二维赋形剂,减少其用量和水化用水,同时减少污水的排放和处理,降低生产成本。该发明的一种片状文石型超细碳酸钙颗粒的制备方法,采用氧化钙为原料、无需特别的CO<,2>流速、搅拌转速限制,其反应条件要求不高,工艺简单,操作容易,合成效率高,易于工业化生产,生产成本较低,经济效益、社会效益和生态效益较好。成果应用自项目研发以来,已进行了应用实验,采用水性苯丙乳液体系进行性能测试,并与市售碳酸钙、纳米碳酸钙进行对比,制成涂料的耐擦洗等性能优于市售碳酸钙,与纳米碳酸钙相当,准备和企业联合攻关,进行中试试产。随着碳酸钙市场需求扩大,该技术市场前景远大。
[成果] 1700451036 广西
TF8 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该项目属于锰冶金技术领域,涉及有机物湿法还原低品位软锰矿关键技术研发与应用。背景技术:以软锰矿(二氧化猛)生产电解猛首先要将四价的锰还原成二价锰。还原方法有火法还原和湿法还原两种。湿法还原法一般是采用无机、有机还原剂,无机还原剂有硫酸亚铁、双氧水、二氧化硫等,这些无机还原剂,存在浸出率不理想、有无机副产物、后续处理流程长、废气或废液量大等问题,除了两矿法外,多数没有工业化试产。湿法工艺可使用有机物、天然植物粉料作为还原剂进行还原浸出。但是,由于植物粉料来源的不稳定,有效成分含量的复杂,浸出液含大量杂质。这些有机物被氧化是分步进行的,其过程有大量的、不彻底氧化的中间产物。这也是有机物还原软锰矿未能工业化生产的主要原因。在研究有机物还原软锰矿过程中,发现葡萄糖、废糖蜜还原软锰矿后,溶液中存在大量的有机物,这些有机物在硫酸环境中,其组成还会随着时间改变而发生变化。溶液中存在大量的有机物如果没有有效的办法除去,势必随着电解液带入电解槽对电流效率、电极产生影响。因此,要降低提取液中的有机物,必须寻找一种不产生或降低有机产物或无机副产物的还原方法,才能实现软锰矿湿法还原法工业化生产。技术内容:为了克服软锰矿有机还原法、无机还原法存在着副产物复杂、造成阳极板腐蚀、电流效率低、废液处理难度大等不足,采用低碳数有机物协同还原软锰矿的方法,实现不产生或降低有机产物或无机副产物的软锰矿有机还原。将锰矿粉和水混合,加热,加入浓硫酸,分步加入以上Cn(2≤n≤6)有机还原剂,一定温度下反应一定时间后再加入一种C1有机还原剂,反应结束后,过滤,加入一种能够破坏氧化产物结构的除杂剂,一定温度下反应一定时间后,测定溶液中锰含量,计算锰浸出率,同时采用高效液相测定其中有机物含量。主要技术指标:锰浸出率为90%以上,硫酸锰溶液中有机物含量低于300mg/L。技术的创造性与先进性:与其他的还原方法相比,将原来的一步还原改为两步还原反应,还原反应更彻底,大幅度地降低了浸出液中副产物浓度。与有机物还原方法相比,由于先加入较高碳数的有机还原剂反应一段时间再加入较低碳数的有机还原剂,或配合无机还原剂,使得有机还原剂加入量大大减少,还原反应更彻底,大幅度地降低了浸出液中不彻底氧化产物浓度,解决了软锰矿湿法还原法存在副产物复杂、造成阳极板腐蚀、电流效率低、废液处理难度大等技术问题。与单一无机物还原方法相比,由于配合使用有机还原剂,无机还原剂的加入量减少了,通过对无机还原剂的选取,使其被氧化的产物较简单,为硫酸盐、碳氧化物、三价铁,碳氧化物、三价铁容易去除,硫酸盐则是体系原有的离子成分,根据无机还原剂种类,通过还原温度先低后高的方法降低了软锰矿的还原液中无机副产物。在还原反应结束后,加入了一种能够破坏有机物结构的除杂剂,使得该法产生的低浓度有机物产物分子破坏,实现不产生或降低有机产物,其反应条件要求不高,工艺简单,操作容易,易于工业化生产。还原效果好,比单一有机或无机还原剂价格更低廉,锰的浸出率大大地提高,生产成本较低,市场前景好,具有较好的经济效益和社会效益。成果应用自研发以来,技术经放大实验,还原效果显著,随着中国软锰矿资源的贫瘠化,该技术市场前景远大。
[成果] 1700451037 广西
TQ62 应用技术 涂料、油墨、颜料及类似产品制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:属于化学防锈技术领域,涉及防锈颜料制备的方法,特别涉及一种滑石相多金属复合磷酸盐防锈颜料及其制备方法。背景技术:传统的化学防锈颜料有红丹、锌铬黄等。这种铅、铬系防锈颜料虽然具有较好的防腐蚀性能,但是因为铅、铬都是毒性金属,生产、使用过程都会对环境造成严重的污染,对人类生存、生活带来不利影响。随着科技进步,工业发展,防腐蚀涂料的应用日益广泛,人类致力于寻找更健康的环境友好型绿色颜料。21世纪70年代以来,以磷酸锌、三聚磷酸铝为代表的无毒防腐颜料,成为替代有毒的铅、铬颜料的始祖,开创了绿色安全防锈颜料的新领域。在磷酸锌、三聚磷酸铝的推广使用过程中,人们也发现了两者仍存在不足,比如:早期防锈能力弱、性价格不高、遮盖力不强、颗粒粗大、分散性差等,对磷酸盐进行各种改性研究,但所研究防锈颜料多以某种单一的成分为主,这也就限制了其防锈性能的体现,而且,生产的颜料粒度较大分布范围广,也会影响防锈性能。为了完善磷酸盐防锈颜料的性能,制备多金属复合磷酸盐防锈颜料。技术内容:以滑石相复合磷酸(钼酸、矾酸、钨酸)锌(钙、镁、铁、铝等)的制备方法,改变了传统的合成方法,充分利用原料各离子的协同防锈性能,并且利用滑石相粉体的自疏水特性,合成滑石相的防锈颜料,其组成为:(Mg<'2+>,Ca<'2+>,Zn<'2+>)1-x(Fe<'3+>,Al<'3+>)x(OH)2(PO<,4><'3->,MoO-,VO<,4><'3->)x/b YH2O,式中:b是二价,三价阳离子的摩尔比,X=0-0.9,Y=0-6。技术的创造性与先进性:该发明一种滑石相多金属复合磷酸盐防锈颜料及其制备方法,复合了多金属阳离子和阴离子基团,可利用其功能互补,达到增加其防锈效果和改善其使用性能的目的。该发明提供的一种滑石相多金属复合磷酸盐防锈颜料及其制备方法,通过诱导晶体片状生长,分散剂是防止的团聚,乳化剂控制颗粒生长,达到控制颗粒大小和均匀程度的目的,避免工业上使用昂贵的机械粉碎分级等设备。该方法的化反应过滤液,可回收使用,能充分利用液母的有效成分,并减少去离子水,同时减少污水的排放和处理,降低生产成本。其反应条件要求不高,工艺简单,操作容易,易于工业化生产。该发明一种滑石相多金属复合磷酸盐防锈颜料及其制备方法,生产成本较低,市场前景好,具有较好的经济效益、社会效益和生态效益。
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