河北工业大学科技成果推介(第十九期)

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连续变色荧光防伪材料及其制备方法和应用

成果单位：河北工业大学

项目阶段：小批量生产

技术领域：新材料及其荧光防伪应用

合作方式：技术转让

项目简介：

采用MOFs材料作为了主体材料，通过引入不同的物质合成了发光可以调节的荧光材料。在现在通用的验钞灯(254nm,365nm)下显示出对比明显的颜色。而且随荧光灯的激发波长改变颜色发生改，随合成材料的不一样，颜色的变化也发生改变。对比传统的光变色材料，新材料具有良好的耐光，热，和酸碱等优良的稳定性。我们对比了不同条件下的发光情况，在酸性、弱碱性和150C条件下该图案的发光依旧稳定存在，由此可知该材料具有良好的稳定性。

市场前景：

对比传统的光变色材料，新材料具有良好的耐光，热，和酸碱等优良的稳定性。我们对比了不同条件下的发光情况，在酸性、弱碱性和150C条件下该图案的发光依旧稳定存在，由此可知该材料具有良好的稳定性。由于该材料具有合成简单、成本低、稳定性好和在紫外暗箱中不同激发光下呈不同发光的优势，所以可以广泛应用在货币、印章和服装的防伪方面。

实施条件:

一般的精细间歇合成设备即可。

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选择性电渗析技术开发应用与膜材料制备

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：新材料及其应用

合作方式：双方商定

项目简介：

该技术是由河北工业大学海水资源利用与环保团队研发，针对传统提钾技术的局限性，开发了选择性电渗析技术一步法将硫酸钾镁分离，获得高纯硫酸钾。针对过程关键装备一一单价选择性离子交换膜，采用自组装策略在基膜表面产生活性位点，原位络合获得自生长"开关"，利用配位共价键合系统定向诱导膜表面"智能"聚合，制得了高稳定性、离子选择性的单价选择性阳离子交换膜。

市场前景:

该技术以选择性电渗析技术为离子分离和浓缩手段，充分发挥膜浓缩分离与蒸发结晶的集成作用，以简驭繁，变废为宝，实现了全生命周期的碳减排工艺，增强了新型膜技术在溶液浓缩和元素提取分离方面发挥的价值和作用，具有广阔的应用前景。

实施条件:

本项目主要设备是电渗析设备、膜改性控制系统及配套输送和动力设备,以及正常的水、电等生产条件。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利1项:一种单价阳离子交换膜及其制备方法与应用,专利号:CN202111611168.2。

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低碳利废高贝利特硫铝酸盐水泥制备技术与应用

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：新材料及应用

合作方式：合作开发

项目简介：

针对水泥生产CO2排放高和天然原材料消耗量大的问题,团队经过多年努力研发出了系列低碳利废水泥。该系列水泥生产以工业固废为主要原材料，包括粉煤灰、气化渣、脱硫石膏、磷石膏、脱硫灰、粒化高炉矿渣、电石渣等。其中，快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥具有快硬早强、低收缩、耐腐蚀特性，其4小时和28天抗压强度可分别大于25MPa和10OMPa，28天干缩率约为硅酸盐水泥的13%，1年抗硫酸盐侵蚀系数超过1.4;矿渣硫铝酸盐水泥具有水化热低、高抗折、耐腐蚀特性，7天水化热比硅酸盐水泥低30%以上，28天抗压强度达60MPa以上，1年抗硫酸盐侵蚀系数超过1.1;两种水泥生产的CO2排放量分别比硅酸盐水泥低60%和90%左右。该系列水泥先后被工信部、住建部、国家建材联合会列为低碳建材领域重点推广技术，已在水利、公路、机场、市政、建工等多个领域得到广泛应用。技术推动了工业固废的资源化和高值化利用，解决了水泥生产CO2排放高、天然原材料消耗量大的问题，助力国家"双碳"目标实现。相关成果获2022年河北省科学技术进步一等奖。

市场前景:

低碳利废水泥契合国家"双碳"战略目标，技术特点鲜明，解决了现有硅酸盐水泥材料不耐腐蚀和抗裂性能差的问题，市场前景广阔，尤其是在公路工程、海洋工程、地下工程和装配式建筑等领域具有巨大的潜力。投产5年来，低碳利废水泥已生产50余万吨，该水泥及其制品供不应求，亟需扩大生产规模，预计10年

内市场空间将达到2000万吨/年以上，市场规模150亿。

实施条件:

低碳利废水泥契合国家"双碳"战略目标，技术特点鲜明，解决了现有硅酸盐水泥材料不耐腐蚀和抗裂性能差的问题，市场前景广阔，尤其是在公路工程、海洋工程、地下工程和装配式建筑等领域具有巨大的潜力。投产5年来，低碳利废水泥已生产50余万吨，该水泥及其制品供不应求，亟需扩大生产规模，预计10年

内市场空间将达到2000万吨/年以上，市场规模150亿。

知识产权情况:

主要成果授权发明专利36项，其中中国发明专利32项、美国发明专利2项、欧洲和韩国发明专利各1项,授权软件著作权1项。

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多孔纳米硬碳材料

成果单位：河北工业大学

项目阶段：批量生产

技术领域：新材料及其应用

合作方式：技术转让、许可使用

项目简介

多孔纳米硬碳是一种新型轻质纳米多孔材料，孔隙率高达80-98%，比表面积大(600-3000m2/g)，密度变化范围广(0.05-0.80gcm-3)，具有大比表面积、高导电率和可直接成型等特点。与最高端的活性炭相比，多孔纳米硬碳几乎在所有核心指标上都能大幅超越，尤其是微结构可控，实现材料定制，用于多个产业领域，具有活性炭无可比拟的优势。高温1000度孔体积与比表面积不变。技术成熟，可产业化。

市场前景:

多孔纳米硬碳在电化学、催化、环保净化领域具有广泛应用。可用于制备大容量、高功率、高电压、动力型超级电容产品;三元锂电、磷酸铁锂锂电中添加多孔纳米硬碳导电浆料可大幅降低电池高倍率充放电时的温升;可作为各种催化剂的载体;作为空气净化设备填充材料。

实施条件:

该产品实施需要的原材料易得价廉，制备过程简单。制备需在高温惰性气氛下进行，需要培养箱、烘干

箱、轨道窑、活化炉等设备。

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贵金属钯或铂的高效利用和替代技术

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：新材料及其应用

合作方式：合作开发

项目简介:

化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。世界40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。利用纳米科技建立贵金属催化材料的构效关系规律，通过贵金属的高分散、纳米贵金属合金、纳米金属与载体的协同作用，有效提高催化剂的综合性能，实现贵金属的高效利用和替代，降低化工生产过程中的催化剂成本。已建立纳米催化合成的关键共性技术，可根据不同反应制备负载型催化材料。

市场前景:

适用于煤化工、石油化工、精细化工和生物医药中间体制备过程的使用钯和铂等贵金属的催化材料。

实施条件:

该产品实施需要的原材料简单，常规实验室即可进行相关研究，对周边环境要求低。

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