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    基于金屬有機骨架材料(MOFs)實現(xiàn)對密封艙環(huán)境中相關(guān)分子的吸附、分離與催化轉(zhuǎn)化、構(gòu)建基于微納米復合材料的新型污染物催化分解體系、納米材料與航天器的有機材料復合，構(gòu)建多重協(xié)同體系、有機合成抗原子氧和真空紫外線材料以及吸收毒害成分，等方面取得重要成果，設(shè)計合成了幾十種新型CO2捕集與轉(zhuǎn)化、能源存儲與轉(zhuǎn)化、污染物清除及抗原子氧/真空紫外線和密封艙室聚合物材料改性的材料，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于國際重要期刊上（SCI期刊上發(fā)表135篇論文，其中影響因子大于3的120篇）。其中，7篇被選為封面論文，已在國際上產(chǎn)生廣泛的影響，受到國際學術(shù)界的廣泛關(guān)注和認可。申請國家發(fā)明專利22項，其中授權(quán)發(fā)明專利10項。應(yīng)邀在重要國內(nèi)/際學術(shù)會議上作特邀報告41次。課題負責人2017年榮獲國家自然科學基金委杰出青年基金資助。在本項目支持下共計培養(yǎng)博士畢業(yè)生17名，碩士畢業(yè)生25名，博士后出站2名。課題來源：重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）；課題立項名稱：實用化納米復合材料體系的構(gòu)建與集成；課題立項編號：2014CB931803；研究起止日期：2014年01月-2018年08月。

    針對密閉艙室CO2廢氣捕集與轉(zhuǎn)化的MOFs結(jié)構(gòu)基元的設(shè)計與合成進行了深入研究。利用烷基胺修飾MOF孔道中不飽和的金屬中心實現(xiàn)了在低壓下對CO2優(yōu)越的捕集能力；系統(tǒng)開展了密閉艙室能源存儲與轉(zhuǎn)化方面的電催化（氧還原/水分解）和光催化產(chǎn)氫方面的研究；采用電化學陽極化的方法在多孔金屬鈦表面構(gòu)筑TiO2納米管陣列，得到具有微納米多級結(jié)構(gòu)的TiO2膜；發(fā)現(xiàn)了稀土離子與尼龍66分子鏈中的氧原子發(fā)生配位效應(yīng)。

    通過本項目研究申請并授權(quán)了10項專利，專利號：
ZL201410549905.4；ZL201410303083.1；ZL201410198569.3；ZL201410181764.5；
ZL201410181476.X；ZL201410182347.2；ZL201410577558.6；ZL201410577575.X；
ZL201510467999.5；ZL20141054067.X。
目前，國內(nèi)外未見與本項目完全相同或相似的專利報道，說明本項目具有很高的技術(shù)創(chuàng)新性和獨占性。

    通過本項目研究在材料性能方面具有顯著提高：系統(tǒng)開展了具有重要應(yīng)用價值的高性能密閉艙室環(huán)境中納米復合材料的組裝結(jié)構(gòu)的可控制備方法和組裝技術(shù)的研究，取得了一系列突出的成果。開展了多種納米復合材料的可控制備與組裝體功能應(yīng)用探索研究，合成了一系列具有CO2廢氣捕集與轉(zhuǎn)化材料；制備了多種能源存儲與轉(zhuǎn)化的復合材料及污染物清除及發(fā)展抗原子氧/真空紫外線材料和聚合物材料改性等。

    本項目的技術(shù)具有較強的技術(shù)共性，可跨行業(yè)推廣和擴散，具有可持續(xù)發(fā)展性。如提出密閉艙室環(huán)境安全保障用納米多孔MOFs基復合材料體系中結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的原理和規(guī)律；構(gòu)建具有微等離子體和光催化協(xié)同作用的催化分解體系來高效催化分解密閉艙室內(nèi)水或空氣中的化學污染物；發(fā)展清除聚合物燃燒產(chǎn)生的有毒有害成分的新方法等等。

    本項目設(shè)計合成的烷基胺修飾的MOFs材料在0.15 bar和323 K下展現(xiàn)出超高的4.52 mmol g1CO2吸附；開發(fā)了具有抗原子氧和真空紫外線、甚至阻燃性能的含F(xiàn)/Si/P的聚合物；提供了納米復合或分子水平復合高分子材料抗老化的途徑，使碳纖維/樹脂（納米）復合材料的ILSS保持率都在85％以上。

    項目的實施合成了幾十種新型CO2捕集與轉(zhuǎn)化、能源存儲與轉(zhuǎn)化、污染物清除及抗原子氧/真空紫外線和密封艙室聚合物材料改性的材料。一方面，有望解決密封艙室中存在的常見問題，如CO2排放污染、水污染、能源存儲與轉(zhuǎn)化、抗原子氧和真空紫外線的聚合物材料和清除有毒有害成分等問題。另一方面，由于采用新技術(shù)合成的高性能材料具有加工成本低，這就能以較低的售價投入市場，最終受益的是廣大的人民，提高人民群眾的健康水平。

    本項目針對密閉艙室環(huán)境中納米復合材料的設(shè)計合成，對某些高性能材料的制備已達到kg/h的生產(chǎn)能力，若與合作企業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)正常后，可進行大規(guī)模的生產(chǎn)，同時可向其他同行企業(yè)推廣技術(shù)。

    由于本項目設(shè)計合成的產(chǎn)品處于研發(fā)的初級階段，還未進行大規(guī)模生產(chǎn)，沒有進入到營銷模式階段。