聚烯烃材料

由北京亿路达机电设备有限公司做为主赞助商的全国塑料标准化技术委员会及各分会2017年年会暨标准审查会于2017年11月20-23日在成都家园国际酒店召开。本次会议TC15的7个分会人员和行业内人士近300人共聚一堂，大会期间总会和各分会代表分别做了2017年总结、讨论了2018年工作计划，并且对相关标准进行了表决。北京亿路达机电设备有限公司总经理史清军先生携销售经理张原先生和相关技术人员参加了此次会议。在会议中，公司总经理史清军先生向大会做了聚烯烃表征新技术的精彩报告，深入浅出地讲解了西班牙Polymer Char公司的聚烯烃表征技术，与会人员对从微观结构上了解树脂性能差别的根本原因及相关表征技术有了新的认识，很多参会人员认为西班牙Polymer Char仪器将是聚烯烃微观结构表征突破性发展的助力，将彻底解决以前靠经验或“摸着石头过河”开发新产品的困惑局面。 亿路达公司总经理史清军先生在大会期间做报告

近日，工业和信息化部等六部门联合印发《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》（工信部联原〔2022〕34号）发布。《指导意见》中指出，到2025年，大宗化工产品生产集中度进一步提高，产能利用率达到80%以上；乙烯当量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平达到75%以上。引导烯烃原料轻质化，加快原油直接裂解制乙烯、合成气一步法制烯烃的技术开发应用，增强高端聚合物供给能力，加快发展高端聚烯烃，创建高端聚烯烃创新中心。从中国石化、中国石油，万华化学、再到浙江石化、恒力石化、盛虹炼化、卫星化学、宝丰能源等民营企业在全产业链布局中，都在着力发展大乙烯+高端聚烯烃或者大乙烯+化工新材料路线。1、加快原油直接裂解制乙烯技术开发应用通过技术变革，原油制化学品的比例已从10%提高到76%，有望达到80%。原油最大化生产化工原料总体上分为芳烃和低碳烯烃两条路线。对于以生产低碳烯烃为主的工艺路线，催化裂解是核心技术。原油最大化生产低碳烯烃主要有三个方向，即最大量乙烯、最大量丙烯、最大量兼产丙烯和乙烯。催化裂解是原油最大化生产低碳烯烃的核心技术，催化裂解原料来源广泛，可以是常规催化裂化（FCC）的各种重质原料，包括减压蜡油（VGO）、脱沥青油（DAO）、焦化蜡油（CGO）、加氢减压蜡油（HT-VGO）、加氢裂化尾油等重质馏分油，以及常压渣油（AR）和掺入减压渣油（VTB）的减压蜡油混合油（Blending of VGO and VTB），也可以是石脑油馏分、C4/C5轻烃等，较蒸汽裂解操作条件苛刻度低，产物分布可灵活调节。2、大乙烯发展国内新建大乙烯规模集中在100-150万吨/年之间，浙江石化、独山子石化、兰州石化等企业领衔国内大乙烯规模发展。民营炼化遵循“减油增化”原则，乙烯收率提升到50%左右。浙江石化仍有2.5期规划，古雷石化（二期）、中科炼化（二期）、中沙古雷、埃克森美孚（惠州）、巴斯夫（湛江）、广东石化、海南炼化、洛阳石化、岳阳石化、广西石化等均有大乙烯一体化项目建设。3、高端聚烯烃发展从全球的生产布局来看，高端聚烯烃生产主要集中在西欧、东南亚和北美地区，中东以大宗通用料为主，其中日本是东南亚高端聚烯烃主要生产国。相关企业包括ExxonMobil、Dow化学、BASF、 LyondellBasell、Total、三井化学、住友化学、旭化成等。国内以中国石化、中国石油等为龙头代表的聚烯烃生产企业正在加速突破高端聚烯烃的技术壁垒，包括a-烯烃、茂金属催化剂、非茂金属催化剂等的研发与生产。高端聚烯烃产品应用领域非常广泛，主要应用在高端管材、汽车零部件、医疗设备、工业管道、高端电子电气等领域。4、化工新材料发展化工新材料产业发展离不开市场的引领作用，新能源汽车、生物、高端装备、新能源、环保节能、轨道交通等产业的发展迫切需要品种众多的功能性化工新材料支撑。

国家标准GB/T 39994-2021 《聚烯烃管道中六种金属元素（铁、钙、镁、锌、钛、铜）的测定》于2021年4月30日公开发布，2021年11月01日正式实施。 聚烯烃一般是作为耐腐蚀的比较轻的这种材料来进行应用的。聚烯烃管道材料主要有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚丁烯（PB）等，广泛应用于各行各业。 有关调研显示，2015年聚乙烯管道消费量达到550万吨，占聚烯烃管道产量的一半以上，但实际上市场对聚乙烯管道的原料消费量约330万吨，这意味着部分管道有可能使用非新生管道原料进行生产。而使用过的管材回收料和未使用过的管材专用料的物理性能存在巨大差异，使用这些原料制成管材在实际应用中会成为巨大的安全隐患，也将给整个塑料管道行业造成极其恶劣的社会影响，同时也给合规原材料生产商造成了无法估量的社会评价下降和经济损失。 该标准规定了聚烯烃管道及原料中铁、钙、镁、锌、钛、铜六种金属含量的测定方法，适用于各种聚烯烃管材、管件、阀门中六种金属含量的测定，也适用于混配料、回用料和回收料（再生料）中六种金属含量的测定。研究表明在聚烯烃管道原料或制品中添加回收料（再生料）会导致其铁、钙、镁、锌、钛、铜元素的含量发生明显变化，其中铁和钙元素的变化尤其明显。因此，对聚烯烃管道产品金属元素含量，尤其是铁和钙元素的含量进行测定，是甄别聚烯烃管道原料或制品中是否含有回收料（再生料）的一种有效途径。 标准中对于六种金属含量测定的方法有原子吸收法（AAS法）、电感耦合等离子体光谱法（ICP-OES法）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS法），三种方法各有特点，客户可以根据样品量等情况进行选择。 岛津推荐仪器 ///特点：-高灵敏度、多元素同时检测-自动方法开发，自动智能结果判断-低运行成本消耗-操作简便，维护简单 岛津ICPMS-2030系列 典型应用实例 ICP-MS测定Ca、Fe等元素的时候，由于同质异位素、多原子离子等的干扰，岛津ICPMS-2030系列通过选择合适的质量数及碰撞气进行高效干扰消除。 岛津可以提供标准规定的三种测量方法所对应需要使用的仪器，其中ICPM-2030系列在应对大量样品、多元素同时分析及元素含量高、低均有的复杂样品方面具有其特有优势，非常适合于聚烯烃管道中六种金属元素的高效、高灵敏的常规分析。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

日前，北京普立泰科参加了由天津大学材料学院组织了第七届亚洲聚烯烃会议。二百余名从事聚烯烃催化剂设计、聚烯烃合成方法、结构性能分析及聚烯烃工程应用的海内外众多研究所、高校、企业的国际专家、学者和企业代表参加了本次盛会。开幕式上，天津大学副校长王树新教授首先祝贺2017年APO会议召开，欢迎海内外著名专家学者和知名企业代表的到来。随后，材料学院先进高分子研究所所长、国家杰出青年基金获得者李悦生教授致辞，希望以此次会议为契机，进一步推进聚烯烃领域研究的发展。美国芝加哥大学的Richard Jordan教授、日本东京大学的Kyoko Nozaki教授、意大利那不勒斯费德里克二世大学的Vincenzo Busico教授和上海有机化学研究所的唐勇院士分别做了精彩的学术报告。历时一周的APO盛会举行62场分会学术报告和90场学术墙报展讲。闭幕式上，李悦生教授致辞，感谢海内外专家、学者和企业代表的精彩报告，并预祝下一届亚洲聚烯烃会议举办成功。 北京普立泰科仪器有限公司作为美国Agilent公司凝胶渗透色谱仪中国区的独家代理。长期为中国区提供：聚合物特性分析及高效率监测的多种解决方案。Agilent公司最新推出的高温凝胶渗透色谱仪Infinity 1260 HT GPC涵盖超广温度范围（室温至220℃）的聚合物特性分析，是聚烯烃材料的分析利器。除了提供分子量及其分布的实时检测，配合黏度、光散射检测器后还能提供更丰富的信息，如黏度、支化、均方旋转半径等信息。 关于普立泰科：北京普立泰科仪器有限公司是一家集生产、研发、代理、销售及售后服务于一身的高新技术企业。公司总部设在北京，在上海、广州、安徽设有分支机构。早年取得美国J2Scientific公司样品前处理仪器中国地区总代理，将全自动前处理概念引入中国，并一直在样品前处理领域保持技术领先地位。此外，普立泰科自主研发的消解仪、全自动固相萃取、氮吹、二噁英处理系统、土壤干燥箱等产品，通过了ISO体系认证，目前有多条自主产品生产线。从2017年开始，普立泰科成为FLIR公司Griffin系列产品在中国市场的总代理商。注：本文部分内容转载自“材料先锋微信”

新型GPC-IR聚烯烃分析系统 Polymer Char发布了最新性能可靠、全自动4-凝胶渗透色谱仪，用最灵敏的检测器检 测聚烯烃组成和分子量。新型GPC-IR具有HT-GPC用户需求的新特点： 四检测器（包括成分检测器）：四毛细管粘度检测器 多角度光散射检测器、 独特的IR4红外检测器 高灵敏度IR5 MCT检测器能够检测浓度和成分（SCB/1000C）. 自动化样品制备： 整个过程包括填充样品瓶和管线内部 的反冲洗过滤，无需接触溶剂。任何 时刻都不需要移动样品瓶。 样品保护： 通过精确溶解时间、振荡（不搅拌）和N2保护使样品降解最小化。 色谱柱保护： 独立区域保护色谱柱 环境保护： 溶剂循环利用系统 一体化的计算软件： 一台GPC整合了所有的探测信号 可靠性和稳定性： 系统具有远程控制能力 ► 链接： New GPC-IR Features.新型GPC-IR特点网上直播：HT-GPC/SEC在聚烯烃 研究中的进展。 由Polymer Char专家网上现场讲解HT-GPC/SEC聚烯烃分析如何因其最先进的全自动化仪表和内置高性能红外检测器，成为当今一个标准分析任务。 2012年9月6日星期四： · 9:00 AM in US (EST). · 15:00h in Europe (CET). ► 主要安排和用户注册 ► 链接： Program Overview and Registration.2012年用户培训会议：10月25-26于美国德克萨斯州休斯顿召开。 随着第四次ICPC国际会议的召开，2012年10月25-26在美国德克萨斯州休斯顿的伍德兰兹召开UTM，我们很高兴邀请您参加一年一度的UTM。该会议能指导您怎样更好的使用Polymer Char公司的仪器，例如日常操作、预防性维护、故障排除或预测过程。 ► 链接：See UTM 2012 Agenda.查看2012UTM议程 ► 链接：Go to UTM Site.去UTM现场 新型GPC/SEC应用报告 点击这里阅读最新配置IR5的高温凝胶渗透色谱仪聚烯烃分析资料：灵敏度和自动化水平的突破。 ► 链接： Read Application Note.阅读应用报告 第四次ICPC会议合作组织 Polymer Char将再次与聚烯烃表征国际会议合作。经过为期一天的技术讲座之后，第四次会议将在10月21-24德克萨斯州伍德兰兹召开。 ► 链接： Polymer Char-ICPC Site.Polymer Char ICPC现场 ► 链接： 4th ICPC Website.第四次ICPC网站 通过链接加入组织 在这里您能够了解Polymer Char团队和其他用户、合作伙伴，也可以分享信息和相关仪器、表征技术的信息。 ► 链接： Join Group.加入团队

4月1日北京亿路达机电设备有限公司总经理史清军先生参加美国DOW研发中心高级科学家，现北京化工研究院技术专家WALLACE W. YAU先生受邀参加在北化院举办的聚烯烃表征研讨会，北京化工研究院材料科学研究所郭梅芳副所长等材料科学研究所、聚丙烯研究室、聚乙烯研究室及加工部同仁参加。WALLACE W. YAU先生根据多年的聚烯烃表征工作经验及Polymer char先进的表征技术，和北化院与会同仁们做了详细的技术交流，参会人员就表征新技术展开了热烈讨论。

石化塑料标委会陈宏愿主任致辞 北京亿路达史清军经理做POLYMER CHAR公司产品的详细介绍 北京化工研究院魏文骏先生做全自动二甲苯可溶物含量检测新技术（CRYSTEX）的说明 美国DOW研发中心高级科学家WALLACE W. YAU先生做关于最新聚烯烃结构表征技术的报告 参会人员展开热烈的讨论 会后大家纷纷合影留念 3月21日北京亿路达机电设备有限公司同石化塑料标委会一起成功举办了西班牙POLYMER CHAR聚烯烃结构分析表征方法技术研讨会。会议共有来自全国23家相关聚烯烃表征机构及大学的70余位代表参加。会议期间，石化塑料标委会陈宏愿主任致辞，欢迎与会同仁的到来、北京亿路达史清军经理做了POLYMER CHAR公司产品的详细介绍、北京化工研究院魏文骏先生代表客户做了细致的全自动二甲苯可溶物含量检测新技术（CRYSTEX）的说明，最后由美国DOW研发中心高级科学家WALLACE W. YAU先生做了关于最新聚烯烃结构表征新技术的报告。会上，参会人员展开了热烈的讨论，大家纷纷表示通过此次研讨会，使他们对聚烯烃表征技术有了新的认识，对表征工作起到了很好的指导意义。会后大家纷纷合影留念。

3月20日北京亿路达机电设备有限公司总经理史清军先生陪同美国DOW研发中心高级科学家WALLACE W. YAU先生拜访低碳所聚烯烃研发部主管赖世耀以及高级工程师梁文斌等工作人员。WALLACE W. YAU先生根据多年的聚烯烃表征工作经验及Polymer char先进的表征技术，和低碳所与会同仁们做了详细的技术交流，参会人员就表征新技术展开了热烈讨论。会后，低碳所工作人员表示受益颇丰，欢迎WALLACE W. YAU先生再次参观指导。

——中天合创在线分析仪表运维项目工作纪实 　　2016年8月，正是沙漠最干热的季节，经过前期交流和投标，聚光科技成功中标中天合创能源有限责任公司化工分公司在线分析仪表维修框架项目，承担了该项目工艺装置上330多台在线分析仪表维护维修工作，开启了扎根沙漠、夙兴夜寐的工作时光。 中天合创煤炭深加工示范项目概览　　中天合创能源有限责任公司化工分公司煤炭深加工示范项目位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗图克工业园区，建设产能煤炭2500万吨/年、甲醇360万吨/年和烯烃137万吨/年，项目主要包括煤气化、变换、净化、甲醇合成、甲醇制烯烃、聚烯烃等生产装置及配套的空分、动力锅炉、循环水场、罐区等公用工程，项目总投资近900亿元，为目前国内规模最大的煤制烯烃项目。由于其产品相关性强，带动性大，项目建成后将为内蒙古周边地区提供大量优质的，具有竞争力的聚乙烯、聚丙烯产品，对促进下游深加工产业的发展有着重要而深远的意义，因此该项目一经批复，就得到了业内同仁的广泛关注。2014年5月，项目正式开工建设，由于项目属于新建，现场操作人员新人较多，对“作为工艺的眼睛——分析仪表”的依赖性非常强，因此确保仪表正常使用显得尤为重要。　　双方签订合同时，正逢360万吨甲醇合成装置开始投料试车准备阶段，为配合客户尽快达成产出合格甲醇、聚烯烃的目标，聚光科技立即从其他运维项目部抽调了既熟悉生产工艺，又精于在线分析仪表维护维修，同时具有开试车投料阶段项目经验的运维工程师到达现场，投入到在线分析仪表维护维修工作中，为项目甲醇合成装置投料试车保驾护航。 运维工程师现场作业情况　　在天气最热的八月份，客户对2#、3#锅炉点火开车，刚投料不久，DCS中控台显示两台锅炉氧含量均异常，如不及时处理，两台锅炉将无法正常投运。在该厂区中，锅炉都是被厂房包围的，加上八月酷暑天气，锅炉边的室温能达到60摄氏度甚至更高，如同蒸笼一般，聚光科技两位运维工程师顶着高温，在锅炉边对氧化锆探头进行检查清理，排除故障，经过数小时的努力，两台锅炉氧化锆测量均恢复正常。虽然两位运维工程师热的全身湿透，但为确保锅炉正常生产，始终全程跟踪和配合操作员工作，此后操作员根据准确的氧含量测量值调整锅炉送风量，两台锅炉顺利达到了满负荷生产，为后续工段的开车提供了有力保障。 运维工程师现场作业情况在高质量完成自身合同范围内在线分析仪表维护维修工作同时，项目部运维工程师急客户所急，主动协助客户处理合同范围外在线分析仪表维护维修工作。在项目开车进行到净化合成工段时，该工段的总硫分析仪无法正常投用，可能引起合成工段催化剂中毒，导致整个工艺无法继续进行。当时总硫分析仪厂家售后技术人员未到达项目现场，该工段的在线分析仪表维护维修框架单位的现场人员也没有能力进行维护维修工作，于是机电仪中心的分析班长找到聚光科技运维人员，希望能够帮助解决问题。聚光科技项目部运维工程师立即赶赴了现场，对分析仪表流路进行检查，对加湿器和测量纸带进行安装，同时对分析仪表进行了校准，最终分析仪恢复正常使用，让开车得以延续进行。 运维工程师现场作业情况　　在数月的开车投料及试生产过程中，类似的维护维修项目不胜枚举。中天合创煤炭深加工示范项目经过40多个日夜各装置单机试车、低高压气密、催化剂还原、水联运等工作，于9月24日产出合格产品甲醇，又经过1个月的调试运行，于10月26日产出合格聚乙烯、聚丙烯。实现了目前国内规模最大的煤制烯烃项目打通全部工艺流程，顺利投产。　　虽然该项目地理位置较为偏僻，生活环境较为恶劣，衣食住行也存在着各种不便，但聚光科技运维工程师克服了重重困难，扎根沙漠，艰苦奋斗，通过与客户精诚协作，提供安全、可靠、专业、规范的运维服务，努力为客户创造最大价值，帮助客户尽早投料试车及产出合格产品，受到了客户的高度认可和一致好评。聚光科技将以此作为新的起点，再接再厉，为更多的石化、煤化工等企业提供机械动静设备、电气设备、仪表阀门、通信系统及过程控制系统的专业运维服务。

乙烯和丙烯是现代有机化工中重要的基本有机原料，其主要用于生产聚乙烯和聚丙烯。然而在生产聚合级乙烯和丙烯过程中产生的CO和CO2会对其聚合性能，产品质量产生影响，甚至当含量达到一定值时会导致聚合催化剂中毒，活性降低。虽然国家标准对工业生产中CO和CO2的含量作了明确规定，但在实际生产中对其含量及工艺要求更为严格。 目前，常用的对乙烯和丙烯中微量CO和CO2的检测方法是GB/T3394-2009。但该方法不能满足实际生产中对痕量CO和CO2检测需求。因此，需要灵敏度更高的检测器进行检测。 针对这一需求，中国石化和上海石油化工研究院引进了美国GOW-MAC公司的816-DID型气相色谱仪（采用直流放电氦离子化检测器，即DID），并建立了一种快速测定聚合级乙烯和丙烯中痕量CO,CO2,CH4的色谱方法。为烯烃生产企业提供了一种新的高灵敏度的分析方法，对烯烃生产企业的烯烃产品质量控制和聚烯烃装置的生产具有重要的指导意义。

8月5日，国家自然科学基金委员会发布“十四五”第一批重大项目指南及申请注意事项。其中，2021年工程与材料科学部共发布12个重大项目指南，拟资助9个重大项目，项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。 2021年工程与材料科学部12个重大项目指南如下：1、“基于能量耗散的金属基复合材料强-韧性关联重构”重大项目指南2、“高频高效电机用新型非晶软磁材料”重大项目指南3、“第三代半导体中压电-电/光耦合新效应、材料与器件研究”重大项目指南4、“干热岩地热资源开采机理与方法”重大项目指南5、“瞬态折展变形机构设计理论与关键技术基础”重大项目指南6、“规模化多能协同存储与能质调控”重大项目指南7、“高压电缆聚烯烃绝缘性能强化”重大项目指南8、“重大基础设施服役安全智能诊断”重大项目指南9、“梯级水电枢纽群巨灾风险评估与防控”重大项目指南10、“城市污水资源化与安全利用”重大项目指南11、“极地环境载荷及其与海洋结构物的耦合特性”重大项目指南12、“内禀功能耦合MA2Z4材料”重大项目指南12个重大项目指南关键内容如下：“基于能量耗散的金属基复合材料强-韧性关联重构”重大项目指南一、科学目标针对构型化复合面临的强韧化机理不清、设计调控难等瓶颈问题，研究能量耗散及变形非局域化的新原理和新技术，阐明复合构型的能量耗散机理，提出力学性能和使役行为的能量学判据，建立复合构型跨尺度设计准则，突破强-韧性倒置关系并实现关联重构，为制备高强韧金属基复合材料奠定理论基础。二、研究内容（一）金属基复合材料强-韧性关联的能耗机理。研究复合结构基元和界面的能量耗散行为，探究能耗方式对变形、断裂等力学行为的影响规律，揭示复合构型能量耗散的新机理，构建“复合构型-能量耗散-力学性能”的构效关系。（二）构型化金属基复合材料跨尺度设计原理。构建能量守恒与构型化复合相结合的跨尺度力学拟实模型，研究复合构型对能量-应力-应变的分配规律和影响机制，提出相对应的能量学判据，指导高强韧金属基复合材料的反向设计。（三）金属基复合材料构型化复合制备技术。发展跨尺度、精准调控复合构型的制备新技术，研究多相多尺度复合结构基元之间的限域作用规律，揭示复合构型和界面的形成与演化机制，实现高强韧金属基复合材料的可控制备。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“基于能量耗散的金属基复合材料强-韧性关联重构”，申请代码1选择E0105。（二）咨询电话：010-62327144。 “高频高效电机用新型非晶软磁材料”重大项目指南一、科学目标以高频高效电机铁芯为应用导向，研发出兼具高非晶形成能力、高饱和磁感强度和低磁致伸缩系数的新一代软磁非晶合金材料，形成软磁非晶材料高效研发的新技术，获得非晶铁芯低成本加工成型新工艺，突破非晶铁芯制造难题，为高频高效非晶电机在高端装备中的广泛应用提供科学依据和技术支撑。二、研究内容（一）软磁非晶合金的形成机理及其性能调控规律。研究软磁非晶合金形成过程中熔体结构的演化规律，揭示软磁非晶合金的形成机理；探明软磁非晶合金的微观结构和宏观磁性能、力学性能的关联性及其调控规律。（二）新型高性能软磁非晶合金的高效开发技术。建立软磁非晶合金的高效制备和集成化性能表征的新方法，获得兼具高非晶形成能力、高饱和磁感强度（1.8T以上）和低磁致伸缩系数的新一代软磁非晶合金。（三）新型软磁非晶合金的加工性能优化。探明非晶铁芯加工过程中结构和力学性能的演化规律，发展非晶合金塑性调控的新方法，探索软磁非晶铁芯塑性加工的新工艺，实现非晶铁芯的低成本和高效率加工。（四）基于新型软磁非晶合金的高频高效电机开发。发展高速非晶电机的损耗精细计算、分离理论及效率准确测试的方法和关键技术，优化非晶铁芯和高频高效非晶电机的结构，研制新一代高频高效非晶电机示范性样机。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“高频高效电机用非晶软磁材料基础问题研究”，申请代码1选择E0106。（二）咨询电话：010-62327144。 “第三代半导体中压电-电/光耦合新效应、材料与器件研究”重大项目指南 一、科学目标针对第三代半导体器件中压电极化制约大功率晶体管和发光二极管性能的瓶颈问题，研究压电-电/光多场耦合新效应，建立三维精准局域应力调控的新方法，为实现大功率晶体管和发光二极管性能的变革性突破提供理论和技术支撑。二、研究内容（一）压电-电/光耦合新效应。研究第三代半导体异质结处载流子的产生、分离、弛豫、复合的超快过程及其与压电-电/光多场耦合的关联，从原子层面揭示压电-电/光多场耦合新效应，构建完整的理论体系。（二）第三代半导体材料的精准构筑、应力固化与性能调控。精准构筑低维第三代半导体材料，揭示材料组分、微结构、缺陷行为与压电-电/光特性的内在关联；研究第三代半导体中应力固化的新机制，发展原子级三维应力调控和外延应力固化的新方法。（三）压电-电耦合增强的大功率晶体管的研制与应用。研究第三代半导体压电-电耦合器件新设计方法，发展压电异质结生长、器件构筑和应力调控等关键技术；面向雷达、通讯领域的需求，研制突破当前功率瓶颈的大功率晶体管。（四）压电-光耦合调制的发光二极管的研制与应用。研究第三代半导体大失配外延引入的压电场对光电器件性能的影响及作用机制，开拓压电-光耦合大幅提高光电转换量子效率的新方案，开发高能效的发光二极管，推动照明领域的节能减排。三、申请要求(一) 申请书的附注说明选择“第三代半导体中压电-电/光耦合新效应、材料与器件研究”，申请代码1选择E0207。(二) 咨询电话：010-62328234。“干热岩地热资源开采机理与方法”重大项目指南一、科学目标针对干热岩地热开采面临的钻井完井难、压裂造缝难、流动取热难等瓶颈问题，研究高效建井、造储与采热的新原理与新技术，揭示高温储层动态力学响应机制及缝网连通机理，阐明注采井干扰下地应力场演化规律，建立多场时空演化下强化取热与调控方法，为形成干热岩地热高效开发技术奠定理论基础。二、研究内容（一）高温储层岩体物理力学变化规律与表征方法。研究高温下干热岩天然裂缝形态、渗透率等物理、力学特性的演变规律；建立非连续性岩体孔隙/裂隙精细化表征方法和本构表征模型。（二）高温岩石动态损伤机理与高效破碎方法。研究高温环境钻头在轴-扭耦合冲击下的力学动态响应特征，及其与干热岩的作用机理；评价高温岩石的可钻性，并建立高温固井和提高井眼清洁度新方法。（三）高温岩体复杂缝网造储理论与技术。研究高温岩体地应力场、温度场重构特征，揭示天然裂缝对人工裂缝扩展干扰的作用机制，阐明多场耦合作用下缝网起裂、演化、渗流的影响规律，形成干热岩压裂造储理论与方法。（四）复杂缝网内取热工质渗流与传热规律。研究不同工质在干热岩储层缝网内的渗流特征、传质传热规律、水化/溶蚀反应特征，及其对缝网渗流场的影响规律，厘清注入流体参数对采出流体温度-压力-相态等的作用机制。（五）开采过程多场时空演变规律与流动调控方法。进行地质建模，构建宏观尺度的数字化“透明”干热岩体，研究多场耦合下地应力场、缝网形态、渗流场、温度场等时空演变规律，建立取热效率和干热岩开采寿命预测模型。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“干热岩地热资源开采机理与方法”，申请代码1选择E0401。（二）咨询电话：010-62327136。“瞬态折展变形机构设计理论与关键技术基础”重大项目指南一、科学目标针对瞬态折展变形机构创成、机构-结构协同变形、与服役环境强耦合等理论问题，研究瞬态机构创成新原理与机构-结构多构态协同变形新机制，揭示机构-结构-环境交互作用机理，突破瞬态折展变形机构与服役环境融合设计及验证的新技术，构建瞬态机构-变形结构-环境融合的机构学理论与技术新体系。二、研究内容（一）瞬态可重复折展变形机构创成原理。研究多构态折展变形机构创成原理及构态间重复变换与锁定机制，阐明机构瞬态响应效应与损伤失效机理，发展瞬态机构高效驱动与“型-性-度”一体化设计方法。（二）机构-结构刚柔复合系统连续光滑协同变形机制。建立变形结构宏-细-微多尺度力学模型，揭示机构多构态运动与结构大变形全域协调机理，发展连续光滑大变形与承载功能一体化的机构-结构复合系统设计新理论与方法。（三）瞬态机构-结构复合系统与多场环境耦合作用机理。研究力-热-噪等多场环境下瞬态机构-结构复合系统动力学建模方法，揭示瞬态机构-变形结构-复杂环境耦合作用机理，阐明瞬态系统驱动模式与瞬变流场的力-热-噪-变形相互适应机制。（四）瞬态折展变形机构与服役环境融合设计及验证方法。研究瞬态机构-变形结构-复杂环境融合设计新方法，发展极端环境下瞬态折展变形机构服役性能评价方法与模拟试验测试新技术，对机构服役性能进行预示、反演和验证。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“瞬态折展变形机构设计理论与关键技术基础”，申请代码1选择E0501。（二）咨询电话：010-62327084。“规模化多能协同存储与能质调控”重大项目指南一、科学目标针对规模化多能存储面临储电安全管控、储热传递强化与调控、电制燃料热-电协同等瓶颈问题，研究基于热物理/热化学储能、电化学储能及电-燃料转化储能的多能协同存储新原理与新技术，揭示电/热/化学多能协同转换存储与能质调控机制，构建可再生能源规模化多能协同存储的理论和技术体系。二、研究内容（一）大容量电能存储与安全管控。研究大容量电能存储中储能电池多参数耦合在线状态诊断、故障预警及安全管控，发展化学电池本质安全理论和再生修复新技术，探索规模化电能物理转换与协同存储新方法。 （二）高功率密度热物理储能。研究高功率密度热物理储能的传热传质强化与智能管控，建立储热材料-装置的多相多尺度传热传质耦合模型，发展高导热储热材料及规模化高功率密度储热装置的热设计新方法。（三）高能量/功率密度热化学储能。研究高能量/功率密度热化学储能及能质调控新原理，揭示热化学储热材料传热传质强化与活性维持机理，提出规模化高密度热化学储能能质传输与化学反应耦合协同强化新方法。（四）高效率/能量密度电化学燃料储能。研究规模化电化学燃料储能的“可再生能源-电能-热能-燃料”有序对口转化，揭示电化学-热物理耦合转换过程中热/质/电/离子传递规律，形成热-电协同制取化学燃料的新技术。（五）规模化多能协同存储与能质调控。研究规模化多能协同存储的能量传递、存储及调控，构建 “源-储-荷”耦合匹配的多能协同存储与能质调控新理论，形成基于电网/热网/气网融合的多能协同存储和输配新方案。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“规模化多能协同存储与能质调控”，申请代码1选择E0607。（二）咨询电话：010-62327131“高压电缆聚烯烃绝缘性能强化”重大项目指南一、科学目标针对高压电缆聚烯烃绝缘的强绝缘、高可靠、长寿命的瓶颈技术问题，从解耦电荷、电场与微观结构/宏观界面之间的多尺度复杂关联着手，研究高压电缆聚烯烃绝缘电荷输运抑制，高压电缆聚烯烃绝缘电场调控，高压电缆聚烯烃绝缘耐电寿命提升，为解决高压电缆国家重大需求提供理论支撑。二、研究内容（一）高压电缆聚烯烃绝缘电荷输运抑制理论与方法。研究聚烯烃绝缘多级结构和杂质（缺陷）对电荷输运的影响机制及其调控。（二）高压电缆聚烯烃绝缘交流电场调控理论和方法。研究聚烯烃交流绝缘的宏观/介观界面设计、交流电场-热场耦合机制与设计、交流电场调控理论与方法。（三）高压电缆聚烯烃绝缘直流电场调控理论和方法。研究聚烯烃直流绝缘的宏观/介观界面设计、直流电场-空间电荷-热场耦合机制与设计、电场-空间电荷调控理论与方法。（四）高压电缆聚烯烃交流绝缘耐电寿命提升。研究聚烯烃电缆绝缘状态原位表征识别、多级结构与界面协同减缓聚烯烃绝缘交流电老化机制、聚烯烃交流绝缘剩余寿命理论。（五）高压电缆聚烯烃直流绝缘耐电寿命提升。研究聚烯烃绝缘直流电热老化机制、空间电荷和热场调控协同减缓聚烯烃绝缘直流电老化机制、聚烯烃直流绝缘剩余寿命理论。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“高压电缆聚烯烃绝缘性能强化”，申请代码1选择E0702。（二）电话：010-6232830。“重大基础设施服役安全智能诊断”重大项目指南一、科学目标针对服役性态感知识别不完备、安全风险预警不及时、性能演化和寿命预测不精准等瓶颈问题，研究重大基础设施结构服役安全智能诊断的基础理论和关键技术，突破结构服役性态多元感知与智能识别、服役性能多维评价和时变演化预测等基础科学问题，为构建重大基础设施服役安全智能诊断新方法奠定理论基础。二、研究内容（一）重大基础设施结构服役安全智能诊断多维表征性态指标及其体系。利用深度学习等智能方法，解析结构服役性能与性态指标的偶联机理，确定智能诊断服役性能关键表征性态指标，建立材料-构件-连接-结构的服役性能多维表征性态指标及其体系。（二）重大基础设施结构服役性态多元感知与智能识别。研究服役性态多元智能感知新技术，建立数字信号诊断信息的高效提取理论和识别方法；研究缺陷损伤识别的深度神经网络结构，挖掘关键识别特征，提出典型缺陷损伤的智能识别方法。（三）重大基础设施结构服役性能智能评价理论与方法。研究数据-物理耦合驱动的结构服役性能与多维表征性态指标映射机理的解析方法，建立基于关键表征指标体系的结构服役性能智能评价理论，提出结构服役安全高效智能量化评价方法。（四）重大基础设施结构服役性能演化机理与寿命预测方法。解析和挖掘结构服役性能与关键表征性态指标的全寿期时变演化机理，考虑可靠度水准、荷载与作用、服役环境、材料物理与化学等特征，建立基于深度学习的结构服役寿命预测方法。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“重大基础设施服役安全智能诊断”，申请代码1选择E0806。（二）咨询电话：010-62328359“梯级水电枢纽群巨灾风险评估与防控”重大项目指南一、科学目标针对梯级水电枢纽群区域地震活跃、地质灾害高发、高水头大流量、地震-地质-洪水灾害连锁效应等特点，探明极端荷载发生与作用的时空特性，建立溃坝及洪水演进数值模拟方法，揭示枢纽群灾害链形成和演化机制，提出枢纽群巨灾风险评估与防控理论，为梯级水电枢纽群安全保障提供科学支撑。二、研究内容（一）区域尺度巨灾因子识别与表征。研究强震、巨型滑坡、特大洪水等极端自然灾害事件的数值仿真方法，揭示极端荷载时空分布特性，建立区域尺度的巨灾因子识别方法，提出潜在灾害源表征指标体系。（二）水电枢纽系统的潜在失效模式与灾变机理。研究极端荷载作用机制，揭示枢纽系统的功能失效机制、潜在破坏模式与灾变机理，提出水电枢纽系统的溃坝致灾判别方法与评价指标体系。（三）梯级水电枢纽群灾害链的形成与演化机制。研究梯级水电枢纽群超标洪水的演进过程，灾害形成机制与链式放大效应，建立枢纽群灾害链数值模拟方法，揭示灾害链演化机制，建立梯级水电枢纽群灾害链形成条件判别的指标体系。（四）巨灾风险评估与减灾方法。研究梯级水电枢纽群的巨灾损失估算模型，建立巨灾风险分析方法与安全管理原则，提出梯级水电枢纽群巨灾风险评估与防控方法。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“梯级水电枢纽群巨灾风险评估与防控”，申请代码1选择E0906。（二）咨询电话：010-62328362。“城市污水资源化与安全利用”重大项目指南一、科学目标针对城市污水资源化过程中由病原微生物、有毒化学品残留导致的生态健康风险、由水质复杂而导致的高能耗高药耗等瓶颈问题，研究水质安全与减碳降耗的污水再生新原理和新技术，突破关键污染物定向转化与无害化新方法，构建适应我国污水特征和资源化需求的污水再生与安全利用理论和技术体系。二、研究内容（一）污水资源化关键毒害因子识别与风险评估。研究污水资源化利用过程中的潜在系统风险，建立水中关键风险物质高通量筛查及快速检测新技术，发展基于不同污水再生利用途径和暴露终点的生态健康风险评估新方法。（二）污水中病原微生物健康风险控制理论和技术。研究污水再生与利用过程中病原微生物与消杀副产物的作用关系，阐明病原微生物及消毒副产物的协同转化与调控机制，发展保障污水资源化生物与化学安全的新理论、新技术。（三）污水中有毒化学污染物的迁移转化与无害化机制。研究城市污水资源化过程中关键化学物质的迁移、转化及毒性变化规律，突破污水中微量有毒化学污染物的高效削减新原理，发展高风险污染物的解毒减害理论与技术。（四）污水碳氮磷协同转化新技术原理。研究水质风险防控与高值资源回收过程，阐明污水中物质转化、能量代谢机制，突破污染物定向回收新技术，建立集资源绿色回收与安全利用为一体的污水资源化原理方法体系。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“城市污水资源化与安全利用”，申请代码1选择E1002。（二）咨询电话：010-62327092“极地环境载荷及其与海洋结构物的耦合特性”重大项目指南一、科学目标针对海冰力学行为的跨尺度递进关系、冰与波流的动态耦合机理、冰与结构物的能量互馈机制等科学问题及相关联的水面重型破冰船和水下战略航行体破冰能力预报技术问题，研究极地环境载荷及其与海洋结构物的耦合特性，提出水面和水下两大重要装备破冰能力精确预报新方法，构建我国极地装备研发设计的关键理论和核心技术。二、研究内容（一）海冰力学行为的跨尺度演变规律。主要研究海冰在晶体、亚米、工程等不同尺度上的力学行为、揭示海冰力学行为随尺度的变化规律与内在机制、建立能够解释海冰力学行为的多尺度分析理论和协调尺度差异的本构关系。（二）极区风、浪、流与海冰相互作用机理。主要研究冰水混合区浪流传播的能量衰减理论、冰水混合区多冰块动态耦合机理、风浪流作用下的海冰破碎与漂移堆积机制。(三) 结构与海冰的相互作用与能量互馈机制。主要研究海冰分布及海冰与结构碰撞过程的随机性表征、结构与海冰之间的能量互馈机制、海冰破坏演化规律的建模与重构。（四）重型破冰船破冰能力预报方法。主要研究重型破冰船艏向、艉向、旋回三种破冰模式下冰-水-船-桨相互作用的破冰过程与碎冰运动、破冰载荷与船体结构响应特性、破冰能力预报方法。（五）水下航行体垂直破冰能力预报方法。主要研究水下航行体准静态向上和高速向上两种破冰场景下的近冰面效应与航行特性、垂直破冰载荷与航行体结构响应特性、垂直破冰能力预报方法。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“极地环境载荷及其与海洋结构物的耦合特性”，申请代码1选择E11。（二）咨询电话：010-62327137。“内禀功能耦合MA2Z4材料”重大项目指南一、科学目标针对传统材料中一些独特但矛盾的功能特性难以耦合或耦合效应弱的重大难题，建立内禀功能耦合MA2Z4材料的设计原理，发展制备理论和方法，革新材料创制范式，揭示功能结构单元耦合诱导的新物性和新效应，并开发新应用，为电子信息和可再生能源技术的发展奠定理论和技术基础。二、研究内容（一）MA2Z4材料的设计与性能预测。高通量计算与预测MA2Z4材料及其电学、磁学、光学、声学和超导等基本物性，阐明其功能单元耦合对MA2Z4物理性质的调控规律，实现内禀功能耦合特性目标导向的MA2Z4材料设计。（二）MA2Z4材料的制备理论与方法。开展MA2Z4材料的制备方法和生长机制研究，阐明其功能单元的结构特征，研究其生长热力学和动力学行为，建立MA2Z4材料的制备理论和方法，实现高质量材料的控制制备。（三）MA2Z4材料的物理性质与新效应。开展MA2Z4材料中磁性、超导、拓扑等性质的实验研究，阐明MA2Z4材料中多种内禀功能物态的耦合机制，并揭示多种内禀功能物态强耦合下MA2Z4材料中的新物性与新效应。（四）MA2Z4材料在新原理器件与新能源中的应用探索。 针对MA2Z4材料的独特性能，研究新原理器件的构建和新能源的高效转化，阐明内禀功能耦合MA2Z4材料在电子信息和可再生能源领域的作用机制及应用优势。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“内禀功能耦合MA2Z4材料”，申请代码1选择E13。（二）咨询电话：010-62327138。

近日，一起跨界收购案引起关注。11月9日，至正股份收到上交所《关于对深圳至正高分子材料股份有限公司对外收购事项的问询函》。11月8日，公司称，拟以现金方式收购苏州桔云科技有限公司51%股权。公告披露，本次收购标的主营半导体专用设备，与公司目前主业无关。公告称，实施本次交易旨在从原有的电线电缆用高分子材料业务向半导体设备领域拓展，提升公司盈利能力。据了解，至正股份是专业从事环保型低烟无卤聚烯烃电缆高分子材料的高新技术企业，定位于中高端电线电缆用绿色环保型特种聚烯烃高分子材料市场，属于国内电线电缆用高分子材料领先企业中的专业企业。 公司主营业务为电线电缆、光缆用绿色环保型聚烯烃高分子材料的研发、生产和销售，公司产品被作为绝缘材料或外护套料广泛应用于电线电缆及光缆的生产过程中。公司目前产品主要分为以下三大类：光通信线缆、光缆用特种环保聚烯烃高分子材料；电气装备线用环保型聚烯烃高分子材料；电网系统电力电缆用特种绝缘高分子材料。11月10日，至正股份发布《深圳至正高分子材料股份有限公司拟以现金收购苏州桔云科技有限公司股权资产评估报告》。资料显示，苏州桔云成立于2019年6月，主要从事半导体专用设备的研发生产和销售，主要产品包括半导体清洗机、腐蚀机、烘箱、分片机、显影机、涂胶机等。公司于2020年推出半导体清洗设备、刻蚀设备和显影设备二代机型，现已成为长电科技、禾芯半导体、芯德半导体、全球化半导体设计与制造企业T公司等知名半导体企业的设备提供商，公司的产品能够有效提升客户的生产效率、产品良率并降低生产成本，已取得良好的市场口碑公司。设备主要使用于后道先进封装制程,包括湿法清洗设备和蚀刻设备、涂胶/去胶设备、显影设备等。未来公司将以清洗机与烘箱为主力产品，持续向前道工艺拓展。

5月18日，中国石油下游直属科研机构中国石油石油化工研究院（简称“石化院”）召开大会，正式成立氢能、生物化工和新材料3个新研究所。 在其后发布的2020年度社会责任报告中，中国石油披露了其绿色低碳发展进展。大力发展天然气的同时，中国石油正在加快新能源、新材料布局。由“油气”供应商向“综合能源”供应商转型，中国石油明确宣布了这样的企业发展愿景。⒈科技攻关按下加速键新研究所的正式落地，标志着在这3个领域，中国石油的科技攻关按下了加速键。在研发方向方面，氢能研究所将围绕氢气制取储运及高效利用、燃料电池，以及储能技术等氢能产业相关技术展开研究。生物化工研究所将按照中国石油集团低碳绿色可持续发展战略部署，以低碳清洁能源和可再生碳资源供应及开发为目标，围绕生物质燃料、生物基材料与化学品等技术进行研究。新材料研究所将按照中国石油集团炼化业务从“燃料”向“化工产品及有机材料”转型的要求，围绕高性能合成材料、特种工程塑料、可降解材料、高端碳材料等进行研究。筹备三大新研究所的同时，石化院还开展了国内外行业形势、产业现状和代表性技术进展等前期调研和交流工作，部署了相关科研项目，目前已在中国石油新材料发展规划中得以落实。当前，全球新一轮科技革命和产业革新正在加速演进，氢能作为全球能源技术革命的重要方向，美国、欧盟和日本等都将其作为国家能源战略，制定了产业发展路线图。全球生物化工产业、新材料产业也在快速发展，作为实现产业升级的重要途径，开展相关研究是大势所趋。据介绍，此次成立的3个新研究所，在成立初期将实行“一套班子、两个机构”合并运行方案：新材料研究所与生物化工研究所初期进行合并运行；氢能研究所与化工研究室合并运行。按照公司严格控制机构数量要求，原聚烯烃研究室不再保留，创新团队依托合成树脂研究室运行，原生物质燃料与新能源研究室不再保留，整体划转生物化工研究所。⒉低碳领域科研投入将达10%实施低碳重大科技专项及新能源技术开发与应用研究工作，是中国石油助力绿色生产、推进低碳转型的重要举措。据官方最新数据，过去五年间，中国石油低碳科技专项资金投入超过2亿元，形成了18项关键技术和成套技术。中国已承诺力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。一方面是保障国家能源安全的战略要求，另一方面又是“双碳目标”的约束，能源转型在国内正在提速。在最新版社会责任报告中，中国石油明确了其三阶段的低碳发展路径：力争2025年左右实现“碳达峰”；2035年外供绿色零碳能源超过自身消耗的化石能源；2050年左右实现“近零”排放。从“清洁替代”到“战略接替”再到“绿色转型”，相较国家层面的整体规划，中国石油设定的时间节点进一步提前。为此，中国石油将主要采取三方面举措：推动天然气产量快速增长，到2025年占比提高到55%左右；推动公司向“油、气、热、电、氢”综合性能源公司转型；努力减少碳排放、实现碳移除，向社会外供绿色零碳能源等。中国石油已经把“绿色低碳”纳入了公司发展战略，融入了企业管理、科技创新和社会责任等公司发展的多个方面。在科技创新领域，为保障低碳发展目标的实现，中国石油将从以下方面发力：▍强化产、学、研、用相结合，加快先进技术和成果的转化与推广；▍打造低碳科技支撑条件平台，提升节能减排与环境保护科技自主创新能力，2030年低碳领域科技研究投入占比力争达到10%；▍推行绿色制造技术，提升产品装备低碳环保水平，推进全生命周期保护生态环境、节约资源能源；▍参与油气行业气候倡议组织等国际交流，在削减甲烷排放、推动CCUS发展、提高能效、减少交通行业碳排放强度等方面开展合作。加大科研创新，正在引领和支撑中国石油的业务转型与高质量发展。

研究背景近年来，随着我国工业自动化进程的不断加快，热熔胶由于具有环保、固化速度快等特点，其发展取得显著成效。与此同时，高装饰包装材料的应用不断扩大，对热熔胶的粘接性能提出了新的挑战。卷烟工业中对烟支的“软包硬化”包装材料便是其中之一。烟支包装材料的正面和背面均为光滑平面，使用EVA或聚烯烃热熔胶对其进行粘接，经常出现开胶、粘接不牢等问题。 为了扩大EVA热熔胶的应用范围，提高其在难粘材料上的应用，本文采用OWRK法测定热熔胶及其原料、烟用包装材料在常温下的表面能，初步讨论烟用包装材料的表面能，热熔胶原料表面能与热熔胶表面能的关系，最后结合粘接力学数据，讨论材料表面能与粘接性能的关系。 实验方法仪器：Drop Shape Analyzer-DSA25接触角测量仪，德国KRÜSS有限公司方法：将热熔胶或原料分别放在隔离纸上，放入烘箱中30min（150℃）后取出，室温冷却至少2h，选择表面平整处，裁剪成2 cm × 1cm 样品，备用。将上述样品放在DSA25平台上，使用去离子水和二碘甲烷两种液测定接触角，然后进行表面能及分量的计算。 file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/ksohtml10020/wps961.jpg 结果与讨论1.包装材料包装材料的接触角、表面能及其分量见表1。表1 烟用包装材料数据表 烟用包装材料在生产过程中，其表面处理工艺有一定的不同，纸箱表面的瓦楞纸需要加入大量的疏水剂和施胶剂（如疏水性淀粉胶等），为提高强度防止吸水后变软，所以其与水的接触角大于90°，实测在103.5°，二碘甲烷则体现完全润湿，无法测定其接触角。 普通条盒纸和软包硬化纸均是以白卡纸为基材，具有一定的强度，表面进行不同处理更加考虑其外观性及手感。普通条盒纸的正反面与水的接触角远低于软包硬化纸，同时，前者正面与二碘甲烷的接触角同样低于后者正面的。前者正面的表面能及其分量均高于后者正面，条盒白卡纸正面表面能44.7mN/m，软包硬化纸正面31.5mN/m。因此，普通条盒纸为易粘接材料，而软包硬化材料属于难粘接材料。 2.烟用热熔胶主要原料烟用热熔胶主要原料的接触角、表面能及其分量见表2。表2 烟用热熔胶主要原料数据表 增粘树脂的表面能在42.0 ~61.4mN/m，属于高表面能材料，用于提高热熔胶的粘接性。由表2可知，1#~4#原料为烟用热熔胶主体树脂，均为乙烯的共聚物。值得注意的是，在相同条件下，低醋酸乙烯含量的聚醋酸乙烯与乙烯共聚树脂对纤维类基材的粘接性要优于高醋酸乙烯含量。

近日，安徽省经济和信息化厅公布《安徽省首批次新材料研制需求清单（2022年版）》。该清单是导向性的，相关企业应根据市场需求、先进性等确定研制材料性能具体目标。各地在新材料“双招双引”、研发、推广应用等方面，要统筹有关政策和资金，综合、精准施策，进一步促进安徽省新材料产业创新发展。安徽省首批次新材料研制需求清单（2022年版）（执行期2022年-2024年）一、先进钢铁材料高性能船舶用钢、海洋工程用钢、新型热成形钢板、高性能轴承钢、弹簧用钢、高温渗碳齿轮钢、超强合金钢丝、耐热钢、取向硅钢超/极薄带、高强抗疲劳05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化钢、高性能钼镍钢金属粉末材料、航空航天用铸造镍基高温合金、超纯净气门用渗氮弹簧线材、超强淬回火合金丝材、建筑结构用高强抗震耐蚀耐火钢。二、先进有色金属材料航空用高性能型材、高性能车用铝合金薄板、动力电池集流体用铝箔、软包电池用铝塑膜、新型镁合金挤压板（棒、型）材、高频微波覆铜板、高密度覆铜板、高频高速基板用压延铜箔、引线框架铜合金带材、高性能高精度铜合金丝线材、高性能铜镍锡合金帶箔材、电子、汽车等行业用高性能铜镍硅合金，高因瓦合金箔、铜铝复合材料、高纯铜和铜合金靶、铝合金焊丝、高强高导铬锆铜、超细晶强化铜镁合金、超细晶硬质合金棒材、医疗CT机X射线管（球管）阳极靶盘材料、稀有金属涂层材料、新型硬质合金材料。三、先进化工材料聚芳醚砜、聚苯硫醚、光学级聚甲级丙烯酸甲酯、生物基呋喃聚酯、生物基聚酰胺树脂、生物基聚氨酯、TDE85特种环氧树脂、高端基聚异丁烯、聚双环戊二烯、聚己二酸/对苯二甲酸乙二醇酯、高频高速通讯高端覆铜板用碳氢树脂、覆铜板用功能化低分子聚苯醚、光学薄膜用丙烯酸涂层树脂、光刻胶用树脂、非隔热型阻燃有机玻璃、医疗输液管用热塑性弹性体TPE材料、三醋酸纤维素及膜、液晶聚合物材料及薄膜、光谱纯/纤维级/拉膜级聚乳酸树脂、聚乳酸双向拉伸薄膜、高灼热丝无卤阻燃PC材料、膨化聚四氟乙烯密封材料、热转印碳带用聚酯薄膜、纳米级高分散性炭黑、VOCs回收膜、高性能水汽阻隔膜、双极膜电渗析膜、水性防火阻燃（保温）涂料、水性超支化环氧导静电涂料、环保型荧光颜料、耐蒸煮酞菁蓝、高效复合铜基催化剂、高性能自动变速箱油、高性能油膜轴承油、风电机组专用润滑油、生物基润滑油、镁合金切削液。四、先进无机非金属材料生物医药用中性硼硅玻璃包装材料、高强透明微晶玻璃、石英玻璃、高档电熔β-Al2O3耐火材料、高性能陶瓷基板、高频高速通信用高性能硅基玻璃粉、高纯氧化铝、电子级绢云母、新型耐候性矿物质阻燃材料、功能土壤处理材料。五、高性能纤维及复合材料高回弹耐磨包覆型TPE复合材料、特种树脂基吸波蜂窝材料、氮化物基陶瓷复合材料、无粘结相碳化钨金属陶瓷材料、辊压机辊套用铁基合金复合耐磨材料、铜钢、铜铝复合材料，特种树脂预浸料、反应型聚烯烃纤维复合增强材料、风电叶片用碳纤维复合材料、电子级低介电玻璃纤维及制品、超净排放高性能覆膜滤料、聚四氟乙烯纤维及滤料、超薄电子基布、高强度连续玄武岩纤维。六、稀土功能材料AB型稀土储氢合金、高性能钕铁硼磁体、钕铁硼热压磁体、高性能各向异性粘结磁体（粉）、汽车尾气催化剂及相关材料、MnZn宽频电磁吸收体材料、高性能金刚石工具稀土合金粉末材料、铈锆稀土基复合氧化物、稀土抛光材料。七、先进半导体材料和新型显示材料碳化硅单晶衬底、碲锌镉晶体衬底、锑化镓晶体、锑化铟晶体、超高纯锗单晶、光刻胶及其关键原材料和配套试剂、宽幅TFT偏光片用PVA光学基膜、超薄柔性玻璃、柔性显示盖板用透明聚酰亚胺薄膜、特种气体、光掩膜板、化学机械抛光液、高纯化学试剂、低温无铅玻璃封装浆料、电子封装用钨铜、钼铜热沉复合材料，高性能半导体封装用键合丝、微球材料、OCA光学胶、透明电致发光膜、透明柔性导电膜材料、半导体量子点材料、先进半导体材料前驱体、增亮膜，扩散膜、高激光损伤阈值减反膜、高强度、高导电、高速固化新型电子胶，低相位差保护膜、高性能有机发光显示材料及中间体、单体，量子点材料、靶材。八、新型能源材料新能源复合金属材料、燃料电池全氟质子膜、反光釉料、透明耐紫外聚乙烯醋酸乙烯树脂及封装胶膜、大颗粒四氧化三钴、高纯四氧化三锰、三元材料（镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂）及前驱体、氧化亚硅负极材料、高性能硅炭负极材料、碲化镉发电玻璃。九、前沿材料超材料、石墨烯导电浆料、石墨烯-纳米银线复合柔性透明导电膜、3D打印聚乳酸树脂、3D打印用合金粉末、球形非晶粉末、铁基宽幅超薄纳米晶带材、铪钨纳米热喷涂材料、超细碳化钨粉末、铜基微纳米粉体材料、电触头材料用纯铜粉。

Technoorg Linda Co. Ltd. 1990 年创立于匈牙利布达佩斯。专注于高质量的样品制备设备和相关解决方案的开发与制造。多年来一直在材料科学、电子显微镜和光学领域提供创新的产品和服务。为了满足客户的质量要求，Technoorg Linda 自 2004 年起实施了符合 ISO 9001 标准要求的质量管理体系。近期，Technoorg Linda 公司首席执行官 András Szigethy 接受了匈牙利知名杂志《Innotéka》的采访： András Szigethy： 卡塔琳卡里科（Katalin Karikó）（2023 年诺贝尔生理学或医学奖获得者）和费伦茨克劳斯（Ferenc Krausz）（2023 年诺贝尔物理学奖获得者）的成功使匈牙利自然科学研究名声大噪。然而，除了学术上的成功，我们很少听说匈牙利的科技公司代表着很高的标准，并决定了特定行业的发展步伐。但是，在电子显微镜样品制备领域，Technoorg Linda 的离子束样品制备产品 30 多年来一直被认为是该领域质量较高的设备。热敏样品的制备“如今，必须在纳米范围内寻找进一步发展高科技的潜力，这决定了设备技术的范围。”András Szigethy 解释道。研究人员需要基于全新的想法来确定发展方向。这十年的标志性产业不仅对人民福祉和环境发展产生影响，而且对国家和各大洲的基本战略也具有决定性影响。这些领域包括半导体制造和电池行业。Technoorg Linda 公司的目标是寻找并解决这些行业中出现的问题，提供方案。其专业领域是在不影响原始状态的情况下，探索待研究的材料和原子结构。András Szigethy， Technoorg Linda 首席执行官我们怀着无尽的兴奋展望未来 —— 首席执行官继续说道。近年来，Technoorg Linda 作为样品制备的解决方案，成功实现了离子束技术出现在一个未知的新领域。成功的关键是有针对性的开发 —— 考虑到扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）的市场需求。电池隔膜横截面图像及其阳极或阴极的处理绝非易事（图1）。在保证材料质量的前提下，这类样品的微观结构无法通过传统的样品制备方法（切割、抛光）检测到。作为高孔隙率有机聚合物薄膜样品，具有绝缘性能，同时也是热敏感样品，无法使用高热切割方法。高温会熔化样品，阻碍研究人员对样品真实结构的观察。因此，电池行业需要新的解决方案。图1.将多晶三元材料通过离子研磨仪切割后，可以观察到颗粒内部的真实情况。（来源：Technoorg Linda）凭借 30 多年的专业经验，Technoorg Linda 开发了用于扫描电子显微镜样品无损加工工艺。通过 Ar 离子束的能量在材料表面进行微观改性，从而实现高精度、高效率，无机械损伤的样品表面处理。除此之外，设备甚至不使用冷却，从而形成了完全独特的解决方案，技术远远领先。图2电池隔膜横截面扫描电子显微镜图像。具有两种不同微观结构的聚烯烃相，可以清晰地观察到明显差异（来源：Technoorg Linda）Technoorg Linda 战略“自公司成立以来，我们一直在寻找挑战，我们不断学习、创新，从而扩大 Technoorg Linda 在这一特定领域的专业知识和经验。毕竟，如果没有正确制备样品，就不可能获得高精度、高分辨率的显微图像。对我们来说，这些行业：比如芯片或电池制造，代表着进步；我们不是要追赶，而是要走在他们前面，为他们提供新的机会。我们的团队很幸运地继承了上一代人的职业道德和公司政策，注重团队精神、前瞻性思维和积极寻找挑战。我们的目标是让 Technoorg Linda 这个名字成为高品质、易学且高效的样品制备的代名词。”“Technoorg Linda 产品为所有需要了解材料真实结构的研究人员提供了完整的工作流程和样品制备解决方案，无论是地质、冶金还是陶瓷领域。例如，从聚焦离子束 (FIB) 制成的薄片中去除镓、多孔样品无尘制备、对水或氧敏感样品表面的处理和后续的运输以及处理多层样品表面的横截面。得益于这种思维方式，我们的产品可以在世界许多大学、研究中心和工业实验室中找到。”复纳科学仪器（上海）有限公司作为Technoorg Linda 在中国的合作伙伴，我们为客户提供全方位的产品培训、技术支持和售后服务。当前在国内市场专注于引进并推广 SEM/TEM/FIB 样品制备系列设备。其中，SEMPrep2 离子研磨仪主要用于扫描电镜（SEM）样品制备，UniMill 离子减薄仪主要用于透射电镜（TEM）样品制备，Gentle Mill 离子精修仪主要用于改善 FIB 处理后的样品。

国产ECMO产品获批上市——深圳汉诺医疗根据疫情防控工作需要，为确保新型冠状病毒肺炎重症患者治疗需要，2023年1月4日，国家药监局经审查，应急批准深圳汉诺医疗科技有限公司体外心肺支持辅助设备、一次性使用膜式氧合器套包注册申请，二者配合使用，用于急性呼吸衰竭或急性心肺功能衰竭、其他治疗方法难以控制并有可预见的病情持续恶化或死亡风险的成人患者。作为国产首个ECMO设备和耗材套包，上述产品具有自主知识产权，性能指标基本达到国际同类产品水平。其中，体外心肺支持辅助设备由主机、泵驱动装置、紧急泵驱动装置、备用电池、流量气泡传感器等组成。一次性使用膜式氧合器套包由膜式氧合器及动静脉管路组件（含离心泵泵头），预充管路组件，配件包组件和氧气管路组成。ECMO产品作为常规治疗无效的危重型新型冠状病毒肺炎患者的挽救性治疗设备，是《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》中明确的治疗措施，国产产品的上市对于满足临床急需，保障新冠疫情重症患者治疗，确保疫情防控“保健康、防重症”目标落实，将发挥重要作用。在该产品的注册申报过程中，国家药监局按照“统一指挥、早期介入、快速高效、科学审批”的原则，成立应急审评工作组，专人负责、全程指导、发布技术审查指导原则，加大产品注册申报指导，加快审评审批进程，在保证安全、有效的基础上推动产品尽快上市，满足疫情防控工作急需。药品监督管理部门将加强该产品上市后监管，保护患者用械安全。了解ECMO——体外膜肺氧合体外膜肺氧合（Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO）主要用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，以维持患者生命。ECMO主要包括血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管、监测系统等部分。动力泵（人工心脏），提供动力驱动血液在管道中流动。临床上主要有两种类型的动力泵：滚压泵、离心泵。滚压泵不易移动，管理困难。急救首选离心泵，优势是安装移动方便，易于管理，血液破坏小。氧合器（人工肺），将输入的血液进行氧合，输出氧合后的动脉血。氧合器分为硅胶膜型与中空纤维型两种。硅胶膜型的生物相容性好，血浆渗漏少，血液成分破坏小，适合长时间使用。中空纤维型膜肺易排气，2-3日可见血浆渗漏，血液成分破坏相对大。ECMO三巨头皆为进口品牌：美敦力、索林、迈柯唯全世界ECMO的生产厂家仅有三家，皆为进口品牌，分别为美敦力、理诺珐（其ECMO 品牌为索林）以及迈柯唯。此前中国无一企业可生产，背后受技术门槛、临床使用、市场需求等多重因素制约！早在2020年2月27日，在国务院总理、中央应对新冠肺炎疫情工作领导小组组长李克强主持的领导小组会议上，指出要抓紧从全国调集ECMO，降低病亡率。高技术高门槛、产业链产能吃紧首先，ECMO系统的生产，具有颇高的技术门槛。ECMO由一整套设备体系组成，包括各类型原材料、电子元部件、高端材料等；ECMO设备厂家生产核心膜肺和泵、耗材等。膜肺是ECMO系统的核心部件，为进行气体交换的装置，至今已经发展出三代产品。目前市面上膜肺的材料有一代材料固体硅胶膜、二代材料微孔中空纤维膜以及三代材料固体中空纤维膜（PMP聚烯烃材料）。市场主要使用的第三代固体中空纤维膜，结合了第一代的材料固体硅胶膜和第二代材料微孔中空纤维膜优点，并克服了血浆渗漏的问题，有效延长了 ECMO 的临床使用时间。然而，PMP聚烯烃材料为3M公司旗下Membrana公司独家供应，因产能紧张，也导致下游ECMO企业产能受限。据业内人士称：PMP聚烯烃材料供应是垄断的，价格也是垄断的，所以奇货可居。设备昂贵，使用成本高——均价160万，开机费用5万元起步国内ECMO设备价格区间从100万元到300万元，均价为165万元，移动ECMO价格约300万元/台。昂贵的治疗费用，将患者拒之门外，实际治疗过程中，ECMO设备需要的耗材包每个报价也高达3万元到6万元，另外还需要持续检测、更换设备、用药等种种费用。据粗略估算，国内治疗费用开机从5万元起步。ECMO操作管理要求严格，至少4人以上专业临床团队ECMO对操作管理要求严格。一般需要有心脏外科或大血管外科、体外循环、心脏重症、呼吸重症、超声影像、检验等多个专业人员参与，一个 ECMO 运营团队至少4人及以上，要有专门的 ECMO负责人、协调员、仪器耗材管理员、信息管理员和医师，且均为专业重症和临床学科背景出身。由于ECMO救治患者极为危重，业界也建议ECMO中心最好设立在三级医院，且应具有相当水平的ICU。迈瑞医疗入股深圳汉诺医疗，助力打破进口ECMO垄断局面早在2022年2月，迈瑞医疗入股成为深圳汉诺医疗科技有限的新增股东，正式入局ECMO赛道。资料显示，深圳汉诺医疗科技有限公司该公司成立于2018年，由多位留德顶尖医疗技术专家创立，是一家从事三类高端医疗器械研发、生产及推广的高新技术企业。该公司专注于体外循环、体外生命支持类医疗设备和耗材，全链条产品的研发、制造、临床验证和全球销售，自主研制的体外膜肺氧合ECMO产品拥有完全自主知识产权与核心创新技术，该产品系列有望在短期内打破国外目前100%的市场垄断，实现中国在体外生命支持技术领域从零到一的国产化突破。

现代生产生活中，塑料制品具有不可替代的作用。塑料制品促进了社会经济的发展，但产生了大量的较难自然降解的废旧塑料垃圾。这对生态环境与人类健康造成危害，并引起了世界性关注。因此，废弃塑料的资源化利用对解决塑料污染问题、实现绿色可持续发展意义重大。废弃塑料中，聚乙烯的非极性的碳碳键难以活化和断裂，故转化难度较大。目前，已有的聚乙烯转化策略主要依赖高反应温度、贵金属催化剂和外加氢源，限制了聚乙烯化学回收的工业化。如何低成本且高效地转化聚乙烯是塑料转化领域的难点。中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学重点实验室/北京分子科学国家研究中心韩布兴课题组，在二氧化碳、生物质、废弃塑料、有机垃圾等可循环碳资源催化转化利用方面取得了系列成果。近日，该课题组与北京师范大学、北京大学等的科研人员合作，利用层状自支撑分子筛作为催化剂，实现了低温、无贵金属、无氢气、无溶剂条件下聚乙烯塑料转化制备高品质汽油，收率达80%。该策略利用层状自支撑分子筛丰富的外比表面积和介孔孔道，使得聚烯烃大分子与催化剂活性位点充分接触；同时，这种层状自支撑分子筛具有独特的开放骨架三配位铝位点，有助于活化碳氢键，形成碳正离子，促进聚烯烃碳碳键发生β-裂解。自支撑分子筛高效催化部分聚乙烯芳构化，为产生的小分子烯烃转化为烷烃提供氢源，从而以自供氢的方式产生汽油。该研究制备的汽油组分中能够提升辛烷值的支链烷烃含量是商用汽油的近两倍。上述成果为废弃聚乙烯催化转化制备高品质汽油提供了新路线，具有良好的应用前景。4月9日，相关研究成果发表在《自然-化学》（Nature Chemistry）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。层状自支撑分子筛催化聚乙烯转化制备汽油

p 　　进一步提高电池的能量密度是动力电池发展的主题和趋势, 而关键材料是其基础. 本文从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径 负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料成为行业共识. 此外, 本文还对锂离子动力电池正极、负极材料等的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等的关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题. /p p strong 　　1 引言 /strong /p p 　　发展新能源汽车被广泛认为是有效应对能源与环境挑战的重要战略举措. 此外, 对我国而言, 发展新能源汽车是我国从“汽车大国”迈向“汽车强国”的必由之路 [1] . 近年来, 新能源汽车产销量呈现井喷式增长, 全球保有量已超过130万辆, 已进入到规模产业化的阶段. 我国也在2015年超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国. 以动力电池作为部分或全部动力的电动汽车, 因具有高效节能和非现场排放的显著优势,是当前新能源汽车发展的主攻方向. 为了满足电动汽车跑得更远、跑得更快、更加安全便捷的需求, 进一步提高比能量和比功率、延长使用寿命和缩短充电时间、提升安全性和可靠性以及降低成本是动力电池技术发展的主题和趋势. /p p 　　近日,由中国汽车工程学会公布的《节能与新能源汽车技术路线图》为我国的动力电池技术绘制了发展蓝图. 该路线图提出,到2020年,纯电动汽车动力电池单体比能量达到350Wh/kg,2025年达到400Wh/kg,2030年则要达到500W h/kg 近中期在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时, 以开发新型锂离子动力电池为重点, 提升其安全性、一致性和寿命等关键技术, 同步开展新体系动力电池的前瞻性研发 中远期在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时, 重点研发新体系动力电池, 显著提升能量密度、大幅降低成本、实现新体系动力电池实用化和规模化应用. /p p 　　由此可见, 在未来相当长的时间内, 锂离子电池仍将是动力电池的主流产品. 锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、环境友好、可以兼具良好的能量密度和功率密度等优点, 是目前综合性能最好的动力电池, 已被广泛应用于各类电动汽车中 [2~7] . /p p 　　本文简要介绍了锂离子动力电池的产业技术发展概况, 并从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 本文还对锂离子动力电池正、负极材料的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题. /p p strong 　　2 锂离子动力电池产业技术发展概况 /strong /p p 　　从产业发展情况来看, 目前世界知名的电动汽车动力电池制造商包括日本松下、车辆能源供应公司(AESC)、韩国LG化学和三星SDI等都在积极推进高比能量动力锂离子电池的研发工作. 综合来看, 日本锂电池产业的技术路线是从锰酸锂(LMO)到镍钴锰酸锂三元(NCM)材料. 例如, 松下的动力电池技术路线早期采取锰酸锂, 目前则发展镍钴锰酸锂三元、镍钴铝酸锂(NCA)作为正极材料, 其动力电池主要搭载在特斯拉等车型上. 韩国企业以锰酸锂材料为基础, 如LG化学早期采用锰酸锂作为正极材料, 应用于雪佛兰Volt车型, 近年来三星SDI和LG化学已经全面转向镍钴锰酸锂三元材料(表1) [8] . /p p 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2d0662ae-8c3d-4524-aa6c-4ba35fb5d971.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　目前国内主流动力锂电池厂商, 如比亚迪等仍以磷酸铁锂为主, 磷酸铁锂电池在得到了大规模普及应用的同时, 其能量密度从2007年的90W h/kg提高到目前的140W h/kg. 然而, 由于磷酸铁锂电池能量密度提升空间有限, 随着对动力电池能量密度要求的大幅提升, 国内动力电池厂商技术路线向镍钴锰三元、镍钴铝或其混合材料的转换趋势明显(表2). /p p 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/fd4ccbd7-67aa-49c0-bf98-30020d1d0ed3.jpg" title=" 2.jpg" / /p p strong 　　3 锂离子动力电池关键材料的发展趋势 /strong /p p 　　锂离子电池采用高电位可逆存储和释放锂离子的含锂化合物作正极, 低电位可逆嵌入和脱出锂离子的材料作负极, 可传导锂离子的电子绝缘层作为隔膜,锂盐溶于有机溶剂作为电解液, 如图1所示. 正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成锂离子电池的4种关键材料. /p p 　　3.1 正极材料 /p p 　　锰酸锂(LMO)的优势是原料成本低、合成工艺简单、热稳定性好、倍率性能和低温性能优越, 但由于存在Jahn-Teller效应及钝化层的形成、Mn的溶解和电解液在高电位下分解等问题, 其高温循环与储存性能差. 通过优化导电剂含量、纯化电解液、控制材料比表面 [11] 以及表面修饰 [12] 改善LMO材料的高温及储存性能是目前研究中较为常见且有效的改性方法. /p p 　　磷酸铁锂(LFP)正极材料有着良好的热稳定性和循环性能, 这得益于结构中的磷酸基聚阴离子对整个材料的框架具有稳定的作用. 同时磷酸铁锂原料成本低、对环境相对友好, 因而使得LFP成为目前电动汽车动力电池中的主流材料 [12~16] . 但由于锂离子在橄榄石结构中的迁移是通过一维通道进行的, LFP材料存在着导电性较差、锂离子扩散系数低等缺点. /p p 　　从材料制备角度来说, LFP的合成反应涉及复杂的多相反应,因此很难保证反应的一致性, 这是由其化学反应热力学上的根本性原因所决定的 [16] . 磷酸铁锂的改进主要集中在表面包覆、离子掺杂和材料纳米化三个方面.合成工艺的优化和生产过程自动化是提高LFP批次稳定性的基本解决方法. 不过, 由于磷酸铁锂材料电压平台较低(约3.4V), 使得磷酸铁锂电池的能量密度偏低,这一缺点限制了其在长续航小型乘用车领域的应用. /p p 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4796d208-e8dd-4b71-a5fc-296ecba8d6c1.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 　　镍钴锰三元(NCM)或多元材料优势在于成本适中、比容量较高, 材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整, 并具有不同性能. 目前国外量产应用的动力锂电正极材料也主要集中在镍钴锰酸锂三元或多元材料, 但仍然存在一些亟需解决的问题, 包括电子导电率低、大倍率稳定性差、高电压循环定性差、阳离子混排(尤其是富镍三元)、高低温性能差、安全性能差等 [17] . 另外, 由于三元正极材料安全性能较差, 采用合适的安全机制如陶瓷隔膜材料也已成为行业共识 [18] . /p p 　　考虑到安全性等问题, 通过改进工艺(如减少电极壳的重量等)来提高电池能量密度的空间有限. 为了进一步提高动力锂离子电池的能量密度, 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径(图2) [19,20] /p p 　　3.1.1 高电压正极材料 /p p 　　开发可以输出更高电压的正极材料是提高材料能量密度的重要途径之一. 此外, 高电压的另一显著优势是在电池组装成组时, 只需要使用比较少的单体电池串联就能达到额定的输出电压, 可以简化电池组的控制单元. 目前主流的高电压正极材料是尖晶石过渡金属掺杂的LiM x Mn 2?x O 4 (M=Co、Cr、Ni、Fe、Cu /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/3b01137b-1330-47a0-a313-51c9d4f2f033.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 2 比较各种类型的高电压、高容量正极材料的体积能量密度、功率、循环性、成本和热稳定性的雷达图 [20] (网络版彩图)等) /p p 　　最典型的材料是LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , 虽然其比容量仅有146mAh/g, 但由于工作电压可达到4.7V, 能量密度可达到686W h/kg [20,21] . 本课题组 [22] 以板栗壳状的MnO 2为锰源, 通过浸渍方法合成了由纳米级的多面体聚集而成微米球状的尖晶石镍锰酸锂(LNMO)材料. 该结构对电解液的浸入和锂离子的嵌入和脱出十分有利,且可以适应材料在充放电过程中的体积变化, 减小材料颗粒之间的张力. 该研究还发现, 含有微量Mn 3+的LNMO电化学性能更优, 充放电循环80圈后放电比容量还能保持在107mAh/g, 容量保持率接近100%.LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的比容量衰减制约了它的商业化进程,其原因多与活性材料以及集流体与电解液之间的相互作用相关, 由于电解液在高电位下的不稳定性, 如传统碳酸酯类电解液会在4.5V电压以上氧化分解, 使得锂离子电池在高电压充放电下发生气胀, 循环性能变差. /p p 　　因此, 高电压正极材料需要解决电解液匹配问题.解决上述问题的方法包括以下3个方面. (1) 材料表面包覆 [23~25] 和掺杂 [26~28] . 例如, Kim等 [28] 近期通过表面4价Ti取代得到LiNi 0.5 Mn 1.2 Ti 0.3 O 4 材料, 透射电子显微镜显示材料表面形成了坚固的钝化层, 因此减少了界面副反应, 30℃下全电池实验结果表明在4.85V截止电压, 200个循环后, 容量保持率提高了约75%. 然而, 单独的表面涂层/掺杂似乎不能提供长期的循环稳定性(如≥500个循环), 在应用中必须考虑与其他策略相结合. (2) 使用电解液添加剂或其他新型电解质组合 [29~31] . /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e33aa180-4c60-4e9a-af6d-315f29391fd1.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 3 具有良好电化学稳定性的用于高电压LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 材料的LiFSA/DMC电解液体系.& nbsp /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) LiFSA/DMC混合电解液中的组分结构示意图 (b) 两种不同配比情况下, 溶剂分子典型平衡轨迹的DFT-MD模拟 (c) 铝电极在LiFSA/DMC混合电解液中的高电压稳定性 (d) 全电池在40° C, C/5倍率下的循环性能 [31] (网络版彩图) /span /p p 　　如图3所示, Yamada课题组 [31] 利用简单的LiFSA/DMC(1:1.1, 摩尔比)电解液体系实现了LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 /石墨全电池在40℃温度下循环100次后容量保持90%, 尽管高度浓缩的系统的离子电导率降低了一个数量级(30℃时为约1.1 mS/cm), 但依然保持了与使用商业碳酸酯电解液体系相当的倍率性能. (3) 使用具有离子选择透过性的隔膜 [32~35] . 已经证明使用电化学活性的Li 4+x Ti 5 O 12 膜 [32] 以及锂化Nafion膜与商业PP膜的复合隔膜 [33] 能够极大地改善LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的循环寿命. /p p 　　此外, 一些由LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 衍生的新型尖晶石结构高电压材料如LiTiMnO 4 [36] 、LiCoMnO 4 [37,38] 等, 以及橄榄石结构磷酸盐/氟磷酸盐也被广泛研究, 如LiCoPO 4 [39] 、LiNiPO 4 [40] 、LiVPO 4 F [41] 等 [42] . /p p 　　3.1.2 高容量正极材料 /p p 　　由于锂离子电池负极材料的比容量远高于正极材料, 因此正极材料对全电池的能量密度影响更大.通过简单的计算可知, 在现有的水平上, 如果将正极材料的比容量翻倍, 就能够使全电池的能量密度提高57%. 而负极材料的比容量即使增加到现有的10倍, 全电池的能量密度也只能提高47% [43] . /p p 　　镍钴锰三元材料中, Ni为主要活性元素, 一般来说,活性金属成分含量越高, 材料容量就越大.低镍多元材料如NCM111、NCM523等能量密度较低, 该类材料体系所能达到的动力电池能量密度为120~180Wh/kg, 无法满足更高的能量密度要求. 高容量正极材料的一个发展方向就是发展高镍三元或多元体系. /p p 　　高镍多元体系中, 镍含量在80%以上的多元材料(NCA或NCM811)能量密度优势明显, 用这些材料制作的电池匹配适宜的高容量负极和电解液后能量密度可达到300Wh/kg以上 [44] . 但是高镍多元材料较差的循环稳定性、热稳定性和储存性能极大地限制了其应用. 一般认为当镍的含量过高时, 会引起Ni 2+ 占据Li + 位置, 造成阳离子混排, 阻碍了Li + 的嵌入与脱出, 从而导致容量降低 [20,45,46] .另外, 材料表面与空气和电解液易发生副反应、高温条件下材料的结构稳定性差和表面催化活性较大也被认为是导致容量衰减的重要原因 [20,45,47] . /p p 　　解决上述问题的方法有如下3种. /p p 　　(1) 对材料进行有效的表面包覆或体相掺杂 [48~50] . 例如, 最近Chae等 [50] 利用湿化学法在NCM811表面包覆了一层N,N-二甲基吡咯磺酸盐,有效地阻隔了材料与电解液界面, 抑制了电解液在高镍三元材料表面的催化分解, 1C倍率下前50圈的平均库仑效率达99.8%, 容量保持率高达97.1%. /p p 　　(2) 开发具有浓度梯度的高镍三元体系 [51~55] . Sun课题组 [53~55] 采用共沉淀方法制备了具有双斜率浓度梯度三元材料,如图4所示, 这种材料的内部具有更高含量的镍, 有利于高容量的获得和保持, 外层有更高含量的锰, 有利于循环稳定性和热稳定性的提升. 通过Al掺杂, 具有浓度梯度的LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 在经过3000次循环后,其容量保持率从65%大幅度提高到84%. /p p 　　(3) 开发与高容量正极材料相适应的电解液添加剂或新型电解液体系 [56~58] . /p p 　　目前高镍多元材料量产技术主要掌握在日韩少数企业手中, 如日本的住友、户田, 韩国的三星SDI、LG、GS等. 根据不同的应用领域, 材料的镍含量在78~90 mol%, 克容量集中在190~210mA h/g. 各公司正尝试将其应用于电动汽车领域, 其中尤以特斯拉采用的镍钴铝(NCA)受到广泛瞩目. 需要指出的是, NCA和NCM811两种材料在容量、生产工艺等方面具有很多相似性, 松下18650电池正极采用NCA正极, 电池能量密度约为250Wh/kg, 但NCA材料因存在铝元素分布不均、粒度难以长大等问题, 主要应用于圆柱电池领域, 圆柱型电池在在电池管理系统方面需要的技术与成本较高. /p p 　　除 此 之 外 , 基 于 Li 2 MnO 3 的 高 比 容 量 (200~300mAh/g) 富 锂 正 极 材 料 zLi 2 MnO 3 · (1?z)LiMO 2(0 /p p 　　3.2 负极材料 /p p 　　锂离子电池负极材料分为碳材料和非碳材料两大类. 其中碳材料又分为石墨和无定形碳, 如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等 其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等 [61] . /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6e6b8975-e32c-4aee-9021-c6d0edef3ad9.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 4 Al掺杂的具有双斜率浓度梯度三元材料LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 [54,55] . /p p & nbsp span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) TEM EDS元素分析成像 (b) TEM 线性元素扫描分析 (c) Al掺杂和无掺杂的三元材料循环性能对比 (网络版彩图) /span /p p 　　负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 石墨类材料(包括人造石墨、天然石墨及中间相碳微球)仍然是当前锂离子动力电池的主流选择 近到中期, 硅基等新型大容量负极材料将逐步成熟, 以钛酸锂为代表的高功率密度、高安全性负极材料在混合动力电动车等领域的应用也将更加广泛. 中远期, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料已成为行业共识. /p p 　　硅基负极材料被认为是可大幅度提升锂电池能量密度的最佳选择之一, 其理论比容量可以达到4000mAh/g以上 [62,63] , 与高容量正极材料匹配后, 单体电池理论比能量可以达到843Wh/kg, 但硅负极材料在充放电过程中存在巨大的体积膨胀收缩效应, 会导致电极粉化降低首次库仑效率并引起容量衰减 [64~67] . /p p 　　研究者尝试了多种方法解决该问题. /p p 　　(1) 制备纳米结构的材料, 纳米材料在体积变化上相对较小, 且具有更小的离子扩散路径和较高的嵌/脱锂性能, 包括纳米硅颗粒 [68~70] 、纳米线/管 [71~74] 、纳米薄膜/片 [75~77] 等. /p p 　　(2) 在硅材料中引入其他金属或非金属形成复合材料, 引入的组分可以缓冲硅的体积变化, 常见的复合材料包括硅碳复合材料 [78~82] 、硅-金属复合材料等 [83~85] . Cui课题组 [81] 通过先后在硅纳米颗粒表面包覆二氧化硅和碳层, 再将二氧化硅层刻蚀之后得到蛋黄蛋壳结构的硅碳复合材料, 如图5所示, 并利用原位透射电镜研究了碳壳与硅核之间的空隙对材料稳定性及电化学性能的影响. 由于蛋黄蛋壳的结构在硅和碳层之间预留了充足的空间, 使硅在嵌锂膨胀的时候不破坏外层的碳层, 从而稳定材料的结构并得到稳定的SEI膜. 在此基础上, 通过对碳包覆之后的纳米颗粒进行二次造粒,在大颗粒的表面再包覆碳膜, 最后刻蚀制备出类石榴的结构 [82] , 复合材料尺寸的增大减小了材料的比表面积, 提高了材料的稳定性, 材料的1000周循环容量保持率由74%提高到97%, 如图5所示. /p p 　　(3) 选用具有不同柔性、界面性质的黏结剂, 提高黏结作用 [86~88] 最近,Choi等 [88] 通过形成酯键使传统黏结剂聚丙烯酸PAA与多聚轮烷环组分PR交联结合得到具有特殊结构的双组分PR-PAA黏结剂, 如图6所示, 很大程度上提高了硅负极在充放电过程中的稳定性. /p p 　　(4) 采用体积变化相对缓和的非晶态硅材料, 如多孔硅材料等 [89,90] . /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c68c0215-a21a-4fa0-9f73-1a0fca0d02f5.jpg" title=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 5 具有蛋黄蛋壳的结构的硅碳复合锂离子电池负极材料 [81,82] . /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " & nbsp (a) 蛋黄蛋壳的结构合成示意图及TEM图 (b) 类石榴的结构合成示意图 (c) 硅纳米粒子、 蛋黄蛋壳结构硅碳复合材料、类石榴结构硅碳复合材料的循环性能对比 (网络版彩图) /span /p p 　　应用方面, 日立Maxell宣布已成功将硅基负极材料应用于高能量密度的小型电池 日本GS汤浅公司则已推出硅基负极材料锂电池, 并成功应用在三菱汽车上 特斯拉则宣称通过在人造石墨中加入10%的硅基材料, 已在其最新车型Model 3上采用硅碳复合材料作为动力电池负极材料. /p p 　　3.3 电解液 /p p 　　高安全性、高环境适应性是锂离子动力电池对电解液的基本要求. 随着电极材料的不断改善和更新, 对与之匹配的电解液的要求也越来越高. 由于开发新型电解液体系难度极大, 碳酸酯类有机溶剂配伍六氟磷酸锂盐的常规电解液体系在未来相当长一段时间内依然是动力电池的主流选择. /p p 　　在此情形下, 针对不同用途的动力电池和不同特性的电极材料, 优化溶剂配比、开发功能电解液添加剂就显得尤为重要.例如, 通过调整溶剂配比含量和添加特殊锂盐可以改善动力电池的高低温性能 加入防过充添加剂、阻燃添加剂可以使电池在过充电、短路、高温、针刺和热冲击等滥用条件下的安全性能得以大大提高 通过提纯溶剂、加入正极成膜添加剂可以在一定程度上满足高电压材料的充放电需求 通过加入SEI膜成膜添加剂调控SEI膜的组成与结构, 可以实现延长电池寿命 [91] . 近年来, 随着Kim等 [92] 第一次成功地将丁二腈(SN)作为电解液添加剂来提高石墨/LiCoO 2 电池的热稳定性, 以丁二腈(SN)和己二腈(ADN) [93] 等为代表的二腈类添加剂因其与正极表面金属原子极强的络合力并能很好地抑制电解液氧化分解和过渡金属溶出的优点, 已经成为学术界和工业界普遍认可的一类高电压添加剂. 而以1,3-丙烷磺酸内酯(PS [94] 和1,3-丙烯磺酸内酯(PES) [95] 等为代表的另一类高电压添加剂,即正极成膜添加剂, 则是通过在正极表面优先发生氧化反应并在正极表面形成一层致密的钝化膜, 从而达到阻止电解液和正极活性物质接触、抑制电解液在高电压下氧化分解的效果. /p p 　　目前, 高低温功能电解液的开发相对成熟, 动力电池的环境适应性问题基本解决, 进一步提高电池的能量密度和安全性是电解液研发的首要问题. 中远期, 锂离子动力电池电解液材料的发展趋势将主要集中在新型溶剂与新型锂盐、离子液体、添加剂等方面, 凝胶电解质与固态电解质也是未来发展的方向. 而以固态电解质为关键特征之一的全固态电池在安全性、寿命、能量密度及系统集成技术等都具有潜在的优异特性, 也是未来动力电池和储能电池领域发展的重要方向 [96] . /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/58812389-5862-4e1d-a7b7-b4dc7b4fc4d9.jpg" title=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 6 SiMP负极PR-PAA黏结剂的应力释放机理 [88] .& nbsp /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) 减小提起物体用力的滑轮机理 (b) PR-PAA黏结剂用于缓解因硅颗粒充放电过程中体积变化而产生应力的示意图 (c) 充放电过程中PAA-SiMP电极破碎和生成SEI膜的示意图 (网络版彩图) /span /p p 　　3.4 隔膜 /p p 　　目前, 商品化锂离子动力电池中使用的隔膜材料主要是微孔的聚烯烃类薄膜, 如聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene, PP)的单层或多层复合膜.聚烯烃类隔膜材料由于其制造工艺成熟、化学稳定性高、可加工性强等优点在一段时间内仍然是商品化隔膜材料的主流, 尤其是PE的热闭孔温度对抑制电池中某些副反应的发生及阻止热失控具有重要意义.发展基于聚烯烃(尤其是聚乙烯)隔膜的高性能改性隔膜材料(如无机陶瓷改性隔膜、聚合物改性隔膜等),进一步提高隔膜的安全特性和电化学特性仍将是隔膜材料研发的重点 [18] . /p p 　　最近, 本课题组 [97] 通过使用耐高温的聚酰亚胺做黏结剂将纳米Al 2 O 3 涂覆在商业PE隔膜单层表面将隔膜的热稳定性提高到了160℃. 本课题组 [98] 还在前期开发的SiO 2 陶瓷隔膜的基础上, 在其表面和孔径间原位聚合包覆上一层耐高温的聚多巴胺保护层, 如图7所示, 使隔膜在230℃高温下处理30min, 不但不收缩并且保持良好的机械性能, 可以有效保障电池安全. l’Abee课题组 [99] 以耐热性的聚醚酰亚胺树脂为基材, 将其用NMP加热溶解后重新浇铸成膜, 得到的聚醚酰亚胺隔膜, 其热稳定性可达到220℃.随着锂离子电池在电动汽车等领域的应用, 建立隔膜构造、隔膜孔径尺度与分布的有效调控方法, 以及引入电化学活性基团等使聚烯烃隔膜多功能化, 将是隔膜发展的重要方向. 针对耐热聚合物隔膜等的研发及产业化工作也将得到大力推进. /p p 　　综上所述，锂离子动力电池关键材料的发展趋势将如图8所示, 正极材料向高电压、高容量的趋势发展 负极则以发展硅碳复合材料为主, 通过发展新型黏结剂和SEI膜调控技术使得硅碳复合负极材料真正走向实际应用 电解液近期内将以发展高电压电解液和高环境适应性电解液材料为主, 中远期则将以固态电解质材料为发展目标 多种材料复合且结构可控的隔膜材料将是锂离子动力电池隔膜的重点发展方向. /p p strong 　　4 锂离子动力电池的关键技术和基础科学问题 /strong /p p 　　4.1 锂离子动力电池的关键技术 /p p 　　锂离子动力电池是一个复杂的系统, 单一部件、材料或组分的优化未必对电池整体性能的改善有突出效果 [100] . 发展面向电动汽车的高比能量、低成本、长寿命、安全性高的动力电池, 需对锂离子动力电池体系的关键技术予以重点关注, 解决在最终应用过程中影响性能的制约因素. /p p 　　4.1.1 正极、负极材料等的选择及匹配技术 /p p 　　锂离子动力电池的寿命、安全性和成本等基本性能很大程度上取决于其电极材料体系的选择和匹配. 因此如何选择高比能量、长寿命、高安全、低成本的材料体系是当前锂离子动力电池的重要技术. /p p 　　4.1.2 动力电池安全性 /p p 　　安全性是决定动力电池能否装车应用的先决条件 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a49c15af-1975-4d11-bfe5-e1f5440c1331.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　.图 7 包覆上耐高温聚多巴胺保护层的SiO 2 陶瓷隔膜 [98] .& nbsp /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) 隔膜结构及合成示意图 (b) 隔膜形貌表征 (c) 隔膜热收缩性能对比(网络版彩图) /span /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/35ce98d1-12c4-439a-b44f-0aa5561115de.jpg" title=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图 8 锂离子动力电池关键材料技术现状及发展趋势总结(网络版彩图) /p p 　　随着锂离子电池能量密度的逐步提升, 电池安全性问题无疑将更加突出. 导致锂离子电池安全性事故发生的根本原因是热失控, 放热副反应释放大量的热及有机小分子气体, 引起电池内部温度和压力的急剧上升 而温度的急剧上升反过来又会呈指数性加速副反应,产生更大量的热, 使电池进入无法控制的热失控状态,导致电池终发生爆炸或燃烧 [101,102] . 高比能的NCM和NCA三元正极、锰基固熔体正极均较LFP材料的热稳定性差, 使人们在发展高能量密度动力电池的同时不得不更加关注安全问题 [103] . 解决电池安全性问题至少需要从两方面着手: (1) 防止短路和过充, 以降低电池热失控的引发几率 (2) 发展高灵敏性的热控制技术,阻止电池热失控的发生 [104] . /p p 　　4.1.3 电池制造工艺 /p p 　　随着动力电池应用的不断加深, 单体电池向着大型化、易于成组的方向发展. 在这一过程中, 单体电池的制造技术尤为重要. 提高产品一致性, 从而使电池成组后的安全性、寿命更高, 使其制造成本更低将是未来锂离子电池制造工艺的发展方向. (1) 开发生产设备高效自动化技术, 研发高速连续合浆、涂布、辊切制片、卷绕/叠片等技术, 可以降低生产成本 (2)开展自动测量及闭环控制技术研发, 提高电池生产过程测量技术水平, 实现全过程实时动态质量检测, 实现工序内以及全线质量闭环控制, 保证产品一致性、可靠性 (3) 建立自动化物流技术开发, 实现工序间物料自动转运, 减少人工干预 (4) 开展智能化生产控制技术研发, 综合运用信息控制、通讯、多媒体等技术,开发有效的生产过程自动化控制及制造执行系统, 最大程度地提高生产效率, 降低人工成本. /p p 　　4.2 锂离子动力电池的基础科学问题 /p p 　　4.2.1 研究电极反应过程、反应动力学、界面调控等基础科学问题 /p p 　　目前, 元素掺杂、包覆等方法被广泛应用于材料改性, 但究其原因往往“知其然不知其所以然”, 如LFP可以通过异价锂位掺杂显著提高电子导电性, 但其究竟是晶格掺杂还是通过表面渗透还存在争议. 另外,一般认为LFP较低的电子导电性和离子扩散特性是导致倍率特性不佳的主要原因, 但研究表明, 锂离子在电极/电解液界面的传输也是影响LFP倍率特性的重要因素. 通过改善界面的离子传输特性, 可以获得更好的倍率特性. 因此深入研究电极上的表面电化学反应的机理, 尤其是关于SEI膜的形成、性质以及电极与电解液的相互作用等, 可以明确材料的结构演化机制和性能改善策略, 为材料及电池性能的改善提供理论指导 [6] . /p p 　　4.2.2 发展电极表界面的原位表征方法 /p p 　　锂离子电池电极材料的性能主要取决于其组成及结构. 通过原位表征技术系统研究材料的组成-结构-性能间构效关系对深入了解电极材料的反应机理,优化材料组成与结构以提高其性能及指导高性能新材料开发与应用均有十分重要意义 [105,106] . 例如, 原位Raman光谱可以通过晶格(如金属-氧配位结构)振动实时检测材料的结构变化, 为找寻材料结构劣化原因提供帮助 [107~109] . 同步辐射技术不仅可通过研究电极材料中原子周围化学环境, 获取电极材料中组成元素的氧化态、局域结构、近邻配位原子等信息, 还可原位获得电池充放电过程电极材料的结构演化、过渡金属离子氧化态以及局域结构变化等信息, 精确揭示电池反应机理 [110,111] 固体核磁共振谱(NMR)则可提供固态材料的局域结构信息, 得到离子扩散相关的动力学信息 [112,113] . /p p strong 　　5 结论 /strong /p p 　　锂离子动力电池是目前最具实用价值的动力电池, 近几年在产业化方面发展迅速, 有力地支撑了电动汽车产业的发展. 然而, 锂离子动力电池仍然存在许多有待解决的应用问题, 特别是续航能力、安全性、环境适应性和成本, 需要在动力电池基础材料、电池制造和系统技术全产业链上同时进行研究. 可以预期相关技术将在近年内取得长足进步并实现规模应用.随着电动汽车的快速发展, 锂离子动力电池将迎来爆发增长的黄金期. /p p style=" text-align: right " 　　 strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　作者：刘波(厦门大学) 张鹏 赵金保 /span /strong /p p 　　 /p p br/ /p

【研究背景】三取代烯烃是生物活性分子的关键组成部分，因其在合成不对称烯烃中的重要性而成为研究热点。然而，目前生成热力学上不太稳定的Z-异构体的方法仍然缺乏，特别是在全碳三取代烯烃的合成中，由于更大的空间位阻和Z-与E-异构体之间较小的能量差，这一问题尤为突出。为了解决这一挑战，新加坡国立大学许民瑜教授团队以及香港中文大学章兴龙教授合作提出了一种铁催化的多组分策略，将全烯烃、双烷基锌化合物和卤烷结合，成功合成了具有优异区域选择性和Z-选择性的三取代烯烃。该方法不仅克服了传统方法的局限，还通过选择性引入多样的C(sp³ )基团，拓宽了功能化不饱和产物的合成库。此外，研究还揭示了该反应的机理，强调了动力学控制路径的重要性，提供了对全烯烃及其他π体系转化的新见解。通过合成葡萄糖基神经酰胺合成酶抑制剂，进一步展示了该方法的合成实用性。因此，这项研究为药物发现和复杂分子合成提供了新的工具和理论基础。【表征解读】本文通过多种表征手段揭示了三取代Z-烯烃的合成机制，尤其是使用了核磁共振（NMR）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）和红外光谱（IR）等仪器。这些方法有效地确认了产物的结构和纯度，从而揭示了在铁催化下全烯烃的独特反应途径。通过这些表征手段，作者观察到了烷基铁中间体的形成及其与卤烷的偶联反应，进一步探讨了这一过程中自由基介导的烷基铁化现象。针对全烯烃双烷基化反应中Z-和E-异构体生成的现象，作者通过机理研究和计算化学模拟，深入分析了反应过程中各个中间体的稳定性和反应活性。尤其是在动力学控制下，Z-异构体的选择性形成得到了充分的理论支持，揭示了反应条件如何影响立体化学结果。作者的研究显示，通过调控反应温度和催化剂的配体，能够有效提高Z-异构体的产率，挖掘出潜在的应用价值。在此基础上，作者利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对反应体系的微观结构进行观察，发现了催化剂粒子的分散性和形态特征。这些表征手段帮助作者理解了催化剂在反应中的作用机制，尤其是在不同反应条件下其催化活性和选择性的变化。结果表明，优化的催化剂设计能够显著提升反应效率，为合成多样化的功能化不饱和产物提供了新的思路。总之，经过综合的表征分析，作者深入探讨了全烯烃的双烷基化反应机制，进而制备出新型全碳三取代Z-烯烃。这一新材料的合成不仅推动了烯烃化学的发展，还为药物合成及其他应用领域的研究提供了重要基础。【图文解读】图1. 三取代Z-烯烃合成的挑战和策略。图2. 铁催化的1,2-双烷基化中烯烃的适用范围。图3. 铁催化的1,2-双烷基化中电亲体和核亲体的适用范围及其合成实用性。图4. 机理和计算研究。【科学启迪】本文的研究揭示了铁催化的多组分反应在合成三取代Z-烯烃中的潜力，提供了对这一领域的新见解。通过结合全烯烃、双烷基锌化合物和卤烷，研究者们成功实现了在区域选择性和Z-选择性方面的精确控制，这对于构建生物活性分子及功能化不饱和产物至关重要。尤其是，该方法克服了传统反应中存在的多步序列和苛刻条件的限制，使得合成过程更加高效简便。此外，机理研究表明，自由基介导的烷基铁化与后续的C–C偶联反应为Z-烯烃的选择性合成提供了新的途径，这一发现为进一步优化和扩展相关反应提供了基础。参考文献：Tan, TD., Tee, K.Z., Luo, X. et al. Kinetically controlled Z-alkene synthesis using iron-catalysed allene dialkylation. Nat. Synth (2024). https://doi.org/10.1038/s44160-024-00658-7

2021年7月13日，为了与业内专家学者共同分享、交流化工行业最新成果和经验，岛津在古城西安特别举办第七届岛津化工论坛，百余位来相关领域的专家学者参与了本次论坛。 论坛现场 石化化工行业在国民经济的发展中有重要的地位，是我国重要的支柱产业部门之一。2020年我国石化化工行业在面临着较大下行压力下，展现了良好的盈利，2021年初石油及化工产品价格开始回升，利润水平大幅上涨，率先进入新一轮景气周期。 石化化工行业不仅关乎着经济发展与社会就业，同时其发展也与下游的电子信息、新材料、新能源等战略性新兴产业息息相关。近几年，国家不断对化工产业结构进行调整，化工产业已从高速增长向高质量升级转变，同时带动了新材料和新能源领域的发展，特别是在氢能等战略新兴产业。分析仪器检测作为化工产业中重要的一环，在产业各个环节中扮演着十分重要的作用。 岛津历来重视化工行业发展，致力于新产品、新应用方案的创新和研发，以成套成熟的大项目解决方案、完善的售前售后服务体系，得到了越来越多化工用户的信赖。 岛津分析计测事业部副事业部长李军波致辞 “岛津化工论坛”策划举办之初，其目的就是为国内化工邻域的分析专家们搭建一个沟通交流的平台，共同地讨论、交流，共同提高，促进化工行业的分析测试技术的发展。该论坛每年举办，此次已经是第七届。 浙江省化工研究院-岛津合作实验室签约与揭牌仪式 浙江省化工研究院有限公司科研管理部经理 王久菊岛津分析计测事业部分析中心部长 黄涛宏 浙江省化工研究院有限公司是目前浙江省内规模最大的科研开发类院所，是我国唯一的国家消耗臭氧层物质(ODS)替代品工程技术研究中心、国家南方农药创制中心浙江基地的依托单位。近年来，浙江省化工研究院以“增强创新能力，引领产业发展，打造国内一流的研发机构”为目标，取得了丰硕的研究成果。 据了解，浙江省化工研究院拥有岛津气相色谱仪、液相色谱仪、液相色谱-质谱联用仪等多套设备，期待通过此次合作，借助岛津专业化色谱、质谱仪的优势，能够在氟化工、精细化工领域进行共同合作与技术开发。岛津也能够通过浙化院前沿的研究领域和独特的技术资源，开发出更多更全面的解决方案。 本次第七届岛津化工论坛上，多位专家学者以及岛津中国的相关人员分享了精彩报告，既有中国化工行业发展趋势、炼化企业转型发展与分析技术需求、煤化工发展方向等行业宏观发展趋势的报告，也有燃料电池用氢气质量检测方法标准化研究进展、聚烯烃树脂VOC及添加剂分析、车用汽油详细组成研究进展等综述报告。岛津主要介绍了天然气分析系统完整解决方案、XPS分析技术与应用、Nexera GPC系统提升分析通量探索等产品技术。报告人：岛津中国董事&事业战略室部长 端裕树报告题目：岛津天然气分析系统完整解决方案 报告人：中国测试技术研究院化学研究所研究员 潘义报告题目：燃料电池汽车用氢气质量检测方法标准化研究进展 报告人：中石化北京石油化工研究院高级工程师 陈松报告题目：聚烯烃树脂VOC及添加剂分析 报告人：浙江省化工研究院有限公司 秦胜报告题目：RR-GC评估温室效应 报告人：岛津分析计测事业部市场部 表面分析产品资深专家 龚沿东报告题目：XPS分析技术与应用 报告人：石油和化学工业规划院石油化工处处长 白雪松报告题目：中国化工行业发展趋势 报告人：中国石化上海石油化工研究院高级工程师 李继文报告题目：快速PONA分析提升工作效率 报告人：岛津仪器（苏州）有限公司部长 沈华报告题目：为您提供更好的产品——岛津苏州工厂的优质品质管理 报告人：岛津分析计测事业部市场部 色谱机种产品经理 尹宏瑞报告题目：岛津Nexera GPC系统对GPC分析通量提升的探索 报告人：高化学株式会社西安分公司总经理 李海吉报告题目：煤制乙二醇及煤化工发展方向 报告人：中石化大连石油化工研究院高级工程师 韩博报告题目：石蜡中苯和甲苯的测定方法研究 报告人：中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师 李长秀报告题目：车用汽油详细组成研究进展 报告人：中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师&首席专家 徐广通报告题目：炼化企业高质量转型发展与分析技术支撑 论坛参会人员合影 后记通过与参会的专家以及岛津相关人士交流，大家一致认为，“十四五”期间，化工产业升级高质量发展，其中新能源和新材料成为热点。加上“碳中和”与“碳达峰”的政策要求，化工行业对于分析仪器的需求与日俱增。新能源领域，例如氢燃料电池用氢气中杂质分析的需求，相对清洁天然气的分析需求等；在新材料方面，对于新型的聚合物材料，例如可降解塑料、功能性的聚合物的物性、杂质、环保性能的分析需求等方面都在提高。特别在“双碳”背景的要求下，化工企业都需要考虑碳排放的监测、CO2的转化利用、环境保护等，以上都对仪器分析厂商综合解决方案的能力提出了要求。 另外，现在智能化工厂的发展也是一大趋势，怎样将分析仪器设备更好的结合、融入到信息化、自动化、智能化工厂的发展中也是很关键的一点，需要仪器设备在配套的操作软件工作站上的网络化功能上也不断地提高，在自动化取样、进样分析、结果自动判断上都需要根据客户的需求去创新开发。

仪器信息网讯 2021年7月13日，为了与业内专家学者共同分享、交流化工行业最新成果和经验，岛津在古城西安特别举办第七届岛津化工论坛，百余位来相关领域的专家学者参与了本次论坛。论坛现场石化化工行业在国民经济的发展中有重要的地位，是我国重要的支柱产业部门之一。2020年我国石化化工行业在面临着较大下行压力下，展现了良好的盈利，2021年初石油及化工产品价格开始回升，利润水平大幅上涨，率先进入新一轮景气周期。石化化工行业不仅关乎着经济发展与社会就业，同时其发展也与下游的电子信息、新材料、新能源等战略性新兴产业息息相关。近几年，国家不断对化工产业结构进行调整，化工产业已从高速增长向高质量升级转变，同时带动了新材料和新能源领域的发展，特别是在氢能等战略新兴产业。分析仪器检测作为化工产业中重要的一环，在产业各个环节中扮演着十分重要的作用。岛津历来重视化工行业发展，致力于新产品、新应用方案的创新和研发，以成套成熟的大项目解决方案、完善的售前售后服务体系，得到了越来越多化工用户的信赖。岛津分析计测事业部副事业部长李军波致辞“岛津化工论坛”策划举办之初，其目的就是为国内化工邻域的分析专家们搭建一个沟通交流的平台，共同的讨论、交流，共同提高，促进化工行业的分析测试技术的发展。该论坛每年举办，此次已经是第七届。浙江省化工研究院-岛津合作实验室签约与揭牌仪式浙江省化工研究院有限公司科研管理部经理 王久菊岛津分析计测事业部分析中心部长 黄涛宏浙江省化工研究院有限公司是目前浙江省内规模最大的科研开发类院所，是我国唯一的国家消耗臭氧层物质(ODS)替代品工程技术研究中心、国家南方农药创制中心浙江基地的依托单位。近年来，浙江省化工研究院以“增强创新能力，引领产业发展，打造国内一流的研发机构”为目标，取得了丰硕的研究成果。据了解，浙江省化工研究院拥有岛津气相色谱仪、液相色谱仪、液相色谱-质谱联用仪等多套设备，期待通过此次合作，借助岛津专业化色谱、质谱仪的优势，能够在氟化工、精细化工领域进行共同合作与技术开发。岛津也能够通过浙化院前沿的研究领域和独特的技术资源，开发出更多更全面的解决方案。本次第七届岛津化工论坛上，多位专家学者以及岛津相关人员分享了精彩报告，既有中国化工行业发展趋势、炼化企业转型发展与分析技术需求、煤化工发展方向等行业宏观发展趋势的报告，也有燃料电池用氢气质量检测方法标准化研究进展、聚烯烃树脂VOC及添加剂分析、车用汽油详细组成研究进展等综述报告。岛津主要介绍了天然气分析系统完整解决方案、XPS分析技术与应用、Nexera GPC系统提升分析通量探索等产品技术。报告人：岛津中国董事&事业战略室部长 端裕树报告题目：岛津天然气分析系统完整解决方案报告人：中国测试技术研究院化学研究所研究员 潘义报告题目：燃料电池汽车用氢气质量检测方法标准化研究进展报告人：中石化北京石油化工研究院高级工程师 陈松报告题目：聚烯烃树脂VOC及添加剂分析报告人：浙江省化工研究院有限公司 秦胜报告题目：RR-GC评估温室效应报告人：岛津分析计测事业部市场部 表面分析产品资深专家 龚沿东报告题目：XPS分析技术与应用报告人：石油和化学工业规划院石油化工处处长 白雪松报告题目：中国化工行业发展趋势报告人：中国石化上海石油化工研究院高级工程师 李继文报告题目：快速PONA分析提升工作效率报告人：岛津仪器（苏州）有限公司部长 沈华报告题目：为您提供更好的产品——岛津苏州工厂的优质品质管理报告人：岛津分析计测事业部市场部 色谱机种产品经理 尹宏瑞报告题目：岛津Nexera GPC系统对GPC分析通量提升的探索报告人：高化学株式会社西安分公司总经理 李海吉报告题目：煤制乙二醇及煤化工发展方向报告人：中石化大连石油化工研究院高级工程师 韩博报告题目：石蜡中苯和甲苯的测定方法研究报告人：中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师 李长秀报告题目：车用汽油详细组成研究进展报告人：中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师&首席专家徐广通报告题目：炼化企业高质量转型发展与分析技术支撑论坛参会人员合影后记通过与参会专家以及岛津相关人士交流，大家一致认为，“十四五”期间，化工产业升级高质量发展，其中新能源和新材料成为热点。加上“碳中和”与“碳达峰”的政策要求，化工行业对于分析仪器的需求与日俱增。新能源领域，例如氢燃料电池用氢气中杂质分析的需求，相对清洁天然气的分析需求等；在新材料方面，对于新型的聚合物材料，例如可降解塑料、功能性的聚合物的物性、杂质、环保性能的分析需求等方面都在提高。特别在“双碳”背景的要求下，化工企业都需要考虑碳排放的监测、CO2的转化利用、环境保护等，以上都对仪器分析厂商综合解决方案的能力提出了要求。另外，现在智能化工厂的发展也是一大趋势，怎样将分析仪器设备更好的结合、融入到信息化、自动化、智能化工厂的发展中去也是很关键的一点，需要仪器设备在配套的操作软件工作站上的网络化功能上也不断地提高，在自动化取样、进样分析、结果自动判断上都需要根据客户的需求去创新开发。

用户之声|赛默飞深入石化分析一线 助力REACH法规研究 “你买到口罩了吗？” 最近大家云见面最常问的就是这句话。疫情之下，医用口罩变为紧缺物资，也让其重要原材料——聚丙烯成为行业关注焦点。 作为过滤新冠病毒气溶胶的核心关键材料，聚丙烯更是《中国制造2025》高分子材料重点发展领域之一。聚丙烯的迅猛发展，丙烯聚合用催化剂起了很大的推动作用。新型内给电子体开发是聚烯烃催化剂发展的源动力，通过内给电子体复配可使内给电子体之间优势互补，得到综合性能更优的聚丙烯催化剂，大量具有优良加工性能的聚丙烯产品不断出现。 内给电子体含量的准确测定对于催化剂研发、生产起着至关重要的作用，然而到目前为止，国内外对各种助剂在催化剂中含量的检测方法鲜见相关文献报道。赛默飞提供的气相色谱，气质联用，以及气相色谱和红外联用技术，为催化剂内给电子体定量和定性分析，提供创新性技术分析平台。创新技术平台气相色谱-质谱联用系统 气相色谱-红外联用系统 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院（以下简称"北化院"）是国内最早从事石油化工综合性研究的科研机构之一，致力于建设世界一线的能源化工研究机构。设立了聚烯烃国家工程研究中心、国家高分子材料与制品质量监督检验中心等10个全国性技术中心，在聚烯烃催化剂研究方面处于国际先进水平，已有多个聚丙烯催化剂实现工业化生产。其中，不仅包含单一内给电子体催化剂，还有基于内给电子体复配技术催化剂。 陈松，博士，高级工程师，中国石化北京化工研究院高级专家，第九届石油炼制分会炼油分析及规格标准化委员会专家咨询组成员，中国石化北京化工研究院分析研究所烯烃原料分析中心负责人。以北化院聚烯烃催化剂及乙烯技术为基础长期从事烯烃原料及聚烯烃材料VOC分析技术研究工作。完成石油工艺和煤化工工艺路线聚合级烯烃原料中近150种微量杂质的分析技术建立工作，及聚烯烃材料VOC中100种挥发性有机物嗅觉数据库建立。起草多项国家标准行业标准，获得中石化多项科技进步奖、专利，获得中国石化闵恩泽青年科技人才奖，等等。 北化院分析研究所烯烃原料分析中心负责人陈松博士表示：我院工艺组正在研究催化剂研制过程中内给电子体含量对催化剂性能的影响，GCMS和GC-IR在项目过程中发挥非常重要作用。两台仪器都是2008年采购的，至今已使用十二年，仪器性能依然十分稳定。 两台仪器除助剂分析外，早在2010年中国石化为国内化工品遵循欧盟REACH法案研究和注册期间，承接了很多重要分析项目，也立下汗马功劳。 出口欧盟苯乙烯谱图 根据欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制的法规》(简称“REACH”)要求，欧盟委员会建立统一化学品监控管理体系，将欧盟市场上约3万种化工产品及其下游纺织、轻工、制药等产品分别纳入注册、评估、许可3个管理监控系统，成为石油化工、轻工和纺织等相关产业出口欧盟贸易技术壁垒。 顺利通过欧盟REACH法规的预注册和注册，是中国石化产品进入欧盟市场的前提，也是中国石化实现向国际化能源化工公司战略目标发展的重要步骤之一。同时，中国石化产品在欧盟进行预注册和注册后，下游用户可免于注册，选用中国石化产品，可为下游用户开创进入欧盟市场的绿色通道。 按照中国石化总部要求，通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱-红外联用仪（GC-IR）平台，分两个阶段及时完成应对REACH正式注册可气化有机物的定性定量试验，向欧盟提交符合注册要求的化学品相关材料全部谱图、数据和测试方法说明。更重要的是，该项目加快我国化学品管理法规与国际接轨的步伐。 石化行业正面临深度结构调整、转型升级的严峻挑战。赛默飞卓越的气相色谱、气质联用系统和完善的解决方案可应用于石化勘探开采、生产过程控制、生产工艺优化以及工业“三废”监管等领域，助力石油化工产业立足环境友好实现高质量发展。

2014年4月17日上午，由北京亿路达公司举办的聚烯烃表征技术交流会在燕山石化树脂应用研究所顺利举行，研究所各科室技术工程师及领导共20多人参与，主讲人是前美国陶氏化学的专家Wallace W. Yau博士（下面简称姚博士）。 作为世界著名的聚烯烃表征技术研发及其设备生产商-Polymer Char公司在中国的独家代理商，北京亿路达机电设备有限公司应从事聚烯烃研究与分析工作者们的强烈要求，特邀全球聚烯烃表征领域著名专家——前陶氏化学美国研发中心聚合物表征高级科学家、中国石化特聘高级顾问姚博士就“聚合物结构对材料性能的影响”以及“Polymer char仪器在聚烯烃表征的应用”两个话题与燕山石化的技术工程师进行了深入探讨。会上，姚博士通过分享自己丰富的经验与贴合实际的案例，通过细致耐心的解答，令与会者受益匪浅。 本次交流会按计划圆满完成，客户满意度很高，并对下一次交流会提出了期望与建议。

锂离子电池”锂离子电池是一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子穿过隔膜在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，锂离子能量的存储和释放通过电极材料的氧化还原反应实现。锂离子电池主要由正极材料、隔膜、负极材料、电解液和其他材料组成。其中，隔膜在锂离子电池中起到阻止正负极直接接触的作用，并允许电解液中的锂离子自由通过，提供锂离子传输的微孔通道。锂离子电池隔膜的孔径尺寸、多孔程度、分布均一性、厚度直接影响电解液的扩散速率和安全性，对电池的性能有很大影响。如果隔膜的孔径太小，锂离子的透过性受限，影响电池中锂离子的传输性能，使得电池内阻增大；如果孔径太大，锂枝晶的生长可能会刺穿隔膜，造成短路或爆炸等事故[1]。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”使用扫描电镜可以观察隔膜的孔径尺寸和分布均匀性，还可以对多层和有涂覆隔膜的截面进行观察，测量隔膜厚度。传统的商业化隔膜材料多为聚烯烃材料所制备的微孔膜，包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）单层膜及PP/PE/PP三层复合膜。聚烯烃类的高分子材料绝缘不导电，并且对电子束非常敏感，高压下观察会导致荷电效应，高分子隔膜的精细结构也会被电子束损伤。国仪量子自主研发的SEM5000型场发射扫描电镜，具备低压高分辨的能力，可以在低压下直接观察隔膜表面的精细结构，并且不会对隔膜产生损伤。隔膜的制备工艺主要分为干法和湿法两类[2]。干法即熔融拉伸法，包括单向拉伸工艺和双向拉伸工艺，工艺过程简单，制造成本低，是锂离子电池隔膜生产的常用方法。干法制备的隔膜具有扁长状微孔（图1），但制备的隔膜较厚，且微孔均匀性差、孔径和孔隙率较难控制，组装后的电池能量密度低，主要应用于中低端锂离子电池。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”图1 干法拉伸隔膜/0.5KV/Inlens湿法即热致相分离法，将聚合物与高沸点溶剂等混合熔融，经过降温相分离、拉伸、萃取干燥、热处理定型等工艺制得微孔膜。与干法工艺相比较，湿法工艺稳定可控，制得的隔膜厚度薄、力学强度高、孔径分布均匀且相互贯穿（图2）。使用湿法工艺制得的隔膜虽然成本高于干法工艺，但组装后的电池能量密度高、充放电性能好，多应用于中高端的锂离子电池。结合国仪量子自主研发的孔径分析系统，可以对隔膜的孔径、孔隙率等特征进行快速自动化的分析（图3）。图2 湿法拉伸隔膜/1KV/Inlens图3 隔膜孔径分析/1KV/Inlens虽然聚烯烃类的隔膜广泛应用于锂离子电池中，但受材料本身力学性能、耐热性及表面惰性的限制，单纯的聚烯烃隔膜无法满足锂离子电池高安全性和高性能的要求。为此，需要对聚烯烃隔膜进行表面改性，以提高其力学性能、耐热性及与电解质的亲和力。其中，目前最常使用的方法就是对隔膜进行表面物理涂覆[3]。无机陶瓷材料（图4）具有耐热性好、化学稳定性高的特点，并且表面的极性官能团有利于改善聚烯烃隔膜对电解液的浸润性，故其常作为涂覆颗粒以增强隔膜的耐热性和电化学性能。图5为经无机陶瓷颗粒涂覆后隔膜的陶瓷面的表面形貌。图4 氧化铝陶瓷粉末/5KV/BSED图5 陶瓷涂覆隔膜/1KV/Inlens

核心提要&ldquo 2013年我国新材料产业生产总值为12500亿元左右，同比增速约为25%。2014年，全球新材料产业发展依然保持平稳较快增长，但增速可能会放缓，低于2013年。&rdquo 由工业和信息化部原材料工业司组织编写的《中国新材料产业年度发展报告(2014)》日前出版发行。 　　《中国新材料产业年度发展报告(2014)》(以下简称报告)指出，2013年是新材料产业&ldquo 十二五&rdquo 发展规划深入推进的关键一年。在世界经济缓慢复苏和国内经济缓中趋稳的大环境下，我国新材料产业保持快速发展态势，在支撑战略性新兴产业发展、保障国家重大工程建设、促进传统产业转型升级等方面起到了积极的作用。 　　报告在前两年新材料产业工作的基础上，从发展、行业、区域、企业、基地、专题等不同维度对2013年我国新材料产业情况进行了跟踪分析。展望了2014年我国新材料产业发展趋势。介绍了特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及复合材料、前沿新材料六大重点领域发展的最新动态。 　　全球新材料产业增速放缓 　　报告指出，新材料产业增长与宏观经济和技术发展紧密相关。2013年，经济复苏整体乏力，从国际市场上看，欧元区增长乏力，美国经济复苏缓慢，美联储在&ldquo 量化宽松&rdquo 5年后开始考虑逐步退出，全球金融体系的信贷收紧引发资金流向的变化，导致信贷状况收紧、企业盈利下降，众多新材料跨国公司对外投资十分谨慎，增速放缓。 　　联合国贸易和发展会议(简称UNCTAD)预计，2013年全球跨国直接投资将接近2012年的水平，其上限为1.45万亿美元。在新材料技术进步缺乏有效突破的情况下，市场需求乏力，相关的贸易摩擦持续升级，竞争形势日趋严峻。如稀缺资源被广泛运用于新材料产业，发达国家格外重视控制这一战略性资源的开发应用 而发展中国家在经济发展初期，由于技术水平较低，大量出口资源型产品，长期粗放式经营和大量出口，许多丰裕型资源变得极为紧缺，有些甚至需要进口才能满足国内需求。为此，发展中国家开始通过出口限制等贸易保护手段来保护本国资源，导致稀缺资源领域的贸易摩擦逐渐显现。 　　在当前的世界经济形势下，发达国家纷纷提出&ldquo 再工业化战略&rdquo ，试图实现从&ldquo 产业空心化&rdquo 到&ldquo 再工业化&rdquo 的回归。随着第三次工业革命，即一种建立在互联网和新材料、新能源相结合基础上的工业革命的到来，&ldquo 制造业数字化&rdquo 为核心的特点将更加突出，全球技术要素和市场要素配置方式将发生革命性变化。在此工业浪潮之下，新材料发展前景可期。 　　但总体看，新一轮工业革命尚处孕育阶段，大范围的新的领先产业仍处于发展萌芽阶段，关键技术和商业模式创新缺乏实质性突破，短期内还难以形成强有力的新经济增长点。主要发达国家的结构性问题远未解决，在技术进步缺乏突破的情况下，发达国家难以形成新的市场热点，居民消费中低速增长，企业投资意愿不强，经济内生增长动力不足。这也使得世界经济的增长动力不够强劲，只能维持低速增长，因此预计2014年新材料产业发展依然保持平稳较快增长，但增速可能会放缓，低于2013年。 　　五大问题制约产业突破 　　当前，我国新材料产业正处在快速发展时期，产业规模逐步发展壮大，产业化程度不断提高，技术水平也得到大幅提升。近几年，新材料产业发展日益受到各地政府的关注，全国多个省市将新材料作为地区经济的重要增长极进行重点扶持。 　　报告分析指出，近几年，我国新材料产业迅速发展。据不完全统计，2013年我国新材料产业生产总值为12500亿元左右，同比增速约为25%。但报告指出，新材料产业发展仍面临一些问题。 　　部分关键材料依赖进口。尽管我国新材料产业体系基本形成，但新材料对外依存度很高。一是有些材料仍然停留在实验室技术研发阶段，国内尚未实现产业化，完全依赖进口，如超高纯度金属的溅射靶材、高纯度多晶硅等 二是国内拥有生产能力，但产量、性能和质量不能满足要求，如平板显示器所需要的基板玻璃、液晶材料、光学元件等关键材料大部分仍依赖进口，80%以上的高性能生物材料依靠进口。 　　自主创新能力不强。长期以来，我国产业技术发展主要以跟踪模仿为主，技术自主创新意识淡薄，自主创新能力薄弱成为制约当前新材料发展的重要问题。以&ldquo 硅材料提纯―硅晶片生产―电池片生产―组件封装&rdquo 的光伏产业链为例，其产业链上游的高纯度硅料生产技术含量高，附加值高，尽管我国作为太阳能电池第一生产大国，但由于我国多晶硅提纯技术缺失，我国光伏产业多数企业的业务主要是低附加值的&ldquo 电池片生产&rdquo 和&ldquo 组件封装&rdquo ，我国光伏产业处于有规模无技术的局面。 　　研发投入不足。从我国新材料领域创新资源投入来看，研发投入不足是制约我国新材料产业发展的现实问题，主要表现在三个方面：一是研发人才的投入不足。我国新材料产业缺乏高层次的工程技术人员和管理人才，尤其是缺乏创新型领军人物以及复合型、外向型人才 此外，我国吸引高层次人才的机制环境仍需改善。二是研发资金投入不足。以我国硬质合金领域为例，其技术研发费用占销售收入的比重不足3%，较高新技术型企业5%的比例低两个百分点。三是技术创新所用的试验设备、仪器等物品特别是专用设备的投入力度仍待加强，如由于高温测试仪、超声检测仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜等专用设备价格昂贵，投入严重不足。 　　产学研用体系仍待完善。2013年美国能源部成立关键材料创新中心，由来自科罗拉多矿业学院等近10所大学、能源部橡树岭国家实验室等4所国家实验室、以及通用电气公司等近10家私营企业的科研工程技术人员，共同对关键材料加工工艺以及关键材料在清洁能源组件和产品中的作用开展研究与开发活动。这种由政府组织创新中心将高校、科研机构、企业紧密联系起来，共同参与关键材料的研发工作，可以有效地快速推进关键材料由设计、研发到生产、应用的发展过程。虽然目前我国政府积极组织搭建服务平台，推动产学研用紧密结合，也取得了一些成绩，但多是企业出于自身发展需要与高校、科研机构寻求合作，产学研用严重脱节的问题并没有实质性改变，特别是新材料产业涉及范围广泛，更需要产学研用密切结合，才能促进新材料产业的快速发展。 　　平台建设有待加强。虽然我国已经建成一批新材料国家和省部级重点实验室、工程技术中心等研发平台，建立了一批创新和创业服务平台，但公共服务平台仍需进一步完善。如研发平台所需的研发设备、人员队伍等配套能力有待加强 创新服务平台的数量还远远不能满足需要 公共服务平台的服务能力有待进一步提高 国家级的共性技术研发平台和信息共享平台缺乏等。 　　创新驱动六领域提速发展 　　报告重点对特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及复合材料和前沿新材料六大重点领域发展趋势做出判断。 　　特种金属功能材料。2014年，稀土价格将大体保持平稳，较2013年略有降低，将刺激稀土消费增长，预计2014年稀土消费量将达到12.7万吨，同比增长9% 其中稀土永磁材料消费占比进一步扩大，有望达到26% 其次是金属合金、催化剂、抛光粉。2014年，随着国内半导体产业的整体发展以及国产半导体材料应用验证的加强，国内硅材料企业的技术升级步伐，部分材料在满足8英寸集成电路制造和先进封装技术要求的基础上，加大了产业化应用。 　　高端金属结构材料。2014年，我国特殊钢发展将继续向高、精、尖方向发展，一是高强度、长寿命钢材 二是环境友好型钢材 三是耐腐蚀、耐候钢材 四是新型耐高温、耐低温钢材。2014年，致力于实现创新驱动，仍然是当前我国镁合金行业面临的重要课题。虽然目前国内外钛市场处于周期性低谷，但产业依然有广阔的发展空间。尤其是在国家大飞机等重大航空工程项目、海洋工程项目拉动下，我国钛合金产业发展的前景美好。预计，2014年世界钛材产量将达到17万吨左右，未来两年产量年均增长率将达到9.6%。 　　先进高分子材料。一是结构性高分子材料方面，聚烯烃的合金化、高性能化及多样化成为我们在汽车、轨道交通及家电、居家建筑材料等家用材料领域的主要选择 二是太阳能电池高分子材料方面，因质量轻、柔韧易加工、制作工艺简单、成本低、可大面积制备等突出优点，将使得高分子材料在太阳能电池材料中仍具极大竞争力 三是医用高分子材料方面，未来将着力研究医用高分子新材料的生产安全性和使用范围，更重要的是从借用和改性逐步深入分子设计和结构设计层次开发新材料，同时也需结合实际临床需要，克服医用材料研发周期长、见效慢等缺点，做到产、学、研三者结合 四是高分子膜材料方面，研发焦点将集中在海水淡化反渗透膜材料、水质净化纳滤材料、MBR专用膜材料的开发与利用上。 　　新型无机非金属材料。节约能源是我国的基本国策，建筑是节能领域的三大主战场之一。建筑能耗占全社会总能耗的比例已经达到30%以上，建筑能耗的50%是通过门窗流失的，门窗节能的关键在于玻璃。因此，Low-E中空玻璃、真空复合中空玻璃等高效节能玻璃的推广使用是时代进步的标志，也是建筑节能形势发展的必然结果，因此围绕我国建筑节能、环保、绿色建筑的可持续发展和生态文明建设的大趋势，积极开展中空玻璃新产品、新工艺、新技术、新装备的创新研发和质量升级将是未来玻璃行业发展的主要方向。 　　高性能复合材料。随着碳纤维趋于高性能化，以及成本和价格不断下降，民用工业用量将继续保持快速增长，航天航空和体育休闲用量将稳定增加。据行业预测，到2015年，国内碳纤维需求量约1.5万吨/年，到2020年约2万～3万吨。随着节能减排要求的提高和行业竞争格局的转变，国产芳纶在光缆、汽车、航空、轨道交通等领域也面临着历史性机遇。我国超高分子量聚乙烯纤维的发展主要方向是降低生产成本，提高单线产能，提升质量，发展生产注射成型牌号、纤维牌号等特殊牌号产品，积极拓展防护和绳缆等民用市场，满足尖端技术领域如深海、远洋、航空航天、极地科考等的产值12500亿元新材料助力传统产业转型消费需求，提高自主保障能力。 　　前沿新材料。随着我国对超导材料、纳米材料、生物材料和智能材料技术研发的日益重视和产业化进程的持续推进，目前我国前沿新材料具备了一定的产业基础，形成了一批能够从事前沿新材料生产的企业。未来纳米将在家电、服装、建材等领域实现较大规模应用，在航天、光电信息、生物医药等工业领域也将逐渐拓展应用范围，纳米材料需求将不断增加 超导材料将在能源、医疗、交通行业的发展刺激下将继续增加，能耗低、环境友好型的超导材料将成为未来发展方向 生物材料未来需求随着我国人口规模的增长、居民生活条件的改善、以及医疗改革的逐步推进将大大增加。

5月30日是第六个全国科技工作者日，主题确定为“创新争先、自立自强”。今天央视新闻的《大国科学家》系列报道，我们来认识一位把煤变成烯烃的“魔术师”——中国工程院院士刘中民。煤变成烯烃，是国际研究的前沿热点，也关系着国家能源安全。经过中国科学院大连化学物理研究所几代科学家数十年的攻关，煤制烯烃这项技术终于走出实验室、再从工厂走向市场。作为中科院科技支撑“双碳”战略行动计划的重要内容，这项技术不仅创造了巨额的经济效益，还开创了一个战略性新兴产业。烯烃讲起来拗口，其实就是塑料的原料，离我们的生活并不远，它随处可见，轮胎、牌匾、鞋子、衣服，一切有塑料的地方，大都有烯烃的存在。烯烃是重要的基础化工原料，合成烯烃最主要的原料是石油。中国工程院院士 中科院大连化物所所长 刘中民：我们国家的煤炭资源相对丰富，所以能不能从煤这样的化石资源做出石油能做的产品，这是一个人们努力很多年的方向。这个研究是有战略意义的，这是涉及能源安全问题，我们要立足于自己的资源来做出我们需要的产品。1983年，年轻的刘中民进入中科院大连化物所，从此开启了烯烃生产新技术的研究之路。煤制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后，再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。项目最开始并不被看好，因为石油制烯烃的技术更加成熟，而且价格更低。随着石油价格上涨，塑料的制造成本随之攀升，煤制烯烃技术开始受到人们的重视。然而，这项技术并不成熟，关键工序仍有无法解决的缺陷，包括刘中民在内的三代科研人员，一直在专注于解决这个问题。中国工程院院士 中科院大连化物所所长 刘中民：从煤做出烯烃，它中间要做成甲醇，这些都是成熟的工业过程，但是甲醇再做乙烯、丙烯，这个从来没有做成过，我的任务就是把它做成，把这个线连起来。所以这不是努力、短时间就能解决的事儿，所以需要长期坚持。经过无数次的尝试和探索，刘中民团队终于在甲醇制烯烃的技术上取得了突破，2004年陕西省政府看中了这项技术，很快与大连化物所签订了合作合同。然而，这仅仅才是迈出的第一步。接下来，从实验室到工厂，从技术到产品，刘中民带领团队在工厂安营扎寨，开始了至关重要的万吨级大型试验。中国工程院院士 中科院大连化物所所长 刘中民：旁边有一个小的是放火的火炬，我们平常观察就是看那个火亮不亮，火要不亮就赶快往那跑，说明出事了。用刘中民的话来说，那段时间，他都快神经质了，每天晚上都睡不踏实，都要爬起来看看装置上面的火炬是不是还亮着。因为如此大规模的试验，环节众多、复杂烦琐，哪个环节出了问题，以后可能就没有机会再做了。中国工程院院士 中科院大连化物所所长 刘中民：科学研究本身就是要面对未知、迎接挑战，这是它的最大的魅力所在。700多个日夜的提心吊胆，终于迎来了激动人心的时刻，试验宣告成功，刘中民团队与合作伙伴完成了世界首次甲醇制烯烃工业性试验，每天可以转化甲醇75吨，取得了设计建设大型装置的可靠数据。2010年，包头甲醇制烯烃工业装置投料试车一次成功，成为世界上首套大型甲醇制烯烃工业装置，标志着我国率先实现了甲醇制烯烃的核心技术及工业应用“零”的突破。此后，刘中民又带领团队陆续完成了甲醇制烯烃第二代、第三代的技术研发，推动并形成上千亿产值的煤化工产业。几代科学家接续耕耘，通过几十年的创新攻关，为促进经济社会发展、助力实现“双碳”目标，提供了有力的科技支撑。中国工程院院士 中科院大连化物所所长 刘中民：这件事对国家有战略意义，对我们科技工作者来讲，就是把科技问题解决了，真正能实现产业化。实现产业化之后才能谈得上对国家有所贡献。想了解更多双碳内容：5月31日关注仪器信息网“第六届 石油化工分析技术与应用”主题网络研讨会（2022）点击报名：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/petrochemical2022/

世界经济合作与发展组织（OECD）的数据显示，2019年，全球生产了3.53亿吨塑料废物，超过2/3被送往垃圾填埋场或焚烧；1/5的废物管理不善，被随意倾倒在陆地或水中。OECD预测，到2060年，塑料废物将增至每年10亿多吨，必须采取有效政策阻止这一趋势。　　nature 杂志最近发表的一篇文章认为，改变可能就在眼前。去年3月，联合国环境大会批准了一个历史性协议：在2024年底前制定一项全球塑料条约。科学家正在调查减少塑料生产、使用和处置的最佳政策；也有研究人员专注于利用技术来改善塑料的回收利用，或创造出新型塑料。英国朴茨茅斯大学政策中心主任史蒂夫弗莱彻说，上述三大解决方案缺一不可。　　评估最佳政策　　朴茨茅斯团队根据科学论文、行业报告、新闻文章和专家意见等，审查了全球130多项与解决塑料污染有关的政策，发现在大多数情况下，“对政策的监督几乎为零”。弗莱彻表示，如果没有太多关于什么政策有效的证据，怎么能制定一项致力于减少全球塑料污染的全球条约？　　全球塑料政策中心研究员安塔娅玛奇指出，一个有效政策的例子是，2016年安提瓜和巴布达禁止销售或使用塑料购物袋，一年后垃圾填埋场丢弃的塑料数量减少了15%。有几个因素促成了这一成功，包括明确的实施计划、公众支持、严厉的惩罚措施——罚款1100美元以及最高6个月的监禁等。　　皮尤慈善信托基金会预防海洋塑料项目2020年的一项分析显示，实施良好的干预措施可能会产生实质性影响。他们发现，如果不采取行动，到2040年，每年将产生约2.4亿吨管理不善的塑料垃圾（高于经合组织给出的数据）。如果减少塑料生产、打击塑料废物的国际出口、用纸张等材料代替塑料，以及扩大各种回收方法的规模等8种干预措施都能发挥其最大潜力，到2040年，管理不善的塑料废物将降至每年4400万吨，与不采取行动相比减少约80%。　　竞逐回收新技术　　在法国克莱蒙费朗的一家工厂内，Carbios公司正在测试一项技术——使用转基因酶来分解常见的PET塑料。公司计划在此基础上创建世界上首个酶回收塑料工厂，预计今年开始建设，并于2025年竣工。　　美国得克萨斯大学哈尔阿伯尔团队创造了一种分解塑料瓶的蛋白质，这是一种特殊的酶变体，能够将PET塑料在一周内分解，某些情况下，分解时间仅为24小时。　　根据Carbios首席科学官阿兰马蒂的说法，使用该公司的酶，一个20立方米的生物反应器可在100小时内降解10万个塑料瓶，他们计划于2025年竣工的工厂每年将分解5万吨PET塑料。　　但基于酶的回收仍有局限性。首先这项技术仍然很昂贵，美国国家可再生能源实验室今年开展的一项研究估计，目前酶回收PET的成本可能是传统回收的4倍左右；其次，酶回收方法目前似乎仅限于PET和聚氨酯，并不适用于聚烯烃等其他塑料。　　设计下一代塑料　　瑞士洛桑联邦理工学院杰里米鲁特巴彻认为，解决危机的一种方案是设计出全新的塑料。2022年，鲁特巴彻领导的国际研究小组利用植物不可食用的部分，研制出了一种类似PET的新型可回收塑料，其制作工艺简单且坚固耐热，潜在用途广泛——从包装材料和纺织品，到制药与电子产品。　　新一代塑料通常被统称为生物塑料，它们的原材料来自植物、可降解生物材料，降解后也不会产生有毒残留物。目前市面上主要有两大类生物塑料：聚羟基链烷酸酯（PHA）和聚乳酸（PLA），主要用于食品包装、餐具和纺织品等领域。　　据估计，生物塑料目前仅占每年生产的4亿多吨塑料的1%，尽管生产生物塑料产生的碳排放低于生产原始塑料，但大规模生产生物塑料也很昂贵。

导读烯烃是人类社会经济和生产生活的重要原料之一，它是含有碳碳双键的一类碳氢化合物，通过聚合反应能形成具有各种特性与牌号的功能高分子材料，经过再加工成型为众所熟知的塑料器具、管材、人造纤维、合成橡胶等，满足并丰富人们多彩的物质生活需求。烯烃中不仅有常量组分，还有微量物质，它们共同影响着最终加工成型材料的特性。烯烃中乙烯、丙烯，一直被誉为石油化工的基石，如今，乙烯被视为定义化工产业水平的关键指标，丙烯则被称为化工产业链延伸的重要基础原料。我国现有⼄烯产能约4200万吨/年，丙烯产能约5000万吨/年，预计到“十四五”末，国内⼄烯产能将达到6500万吨/年，丙烯产能将达到7200万吨/年。市场需求带动烯烃的增长动力持续强劲，对于高品质烯烃质量的要求也更加严格。常见的乙烯、丙烯和丁烯等烯烃主要源于能源化工生产，不同厂家烯烃的生产工艺路线各异，既有石油催化裂化和裂解产生，也能从煤基合成气进行制备，组成比较复杂，往往含有大量烷烃、烯烃，同时还存在微量的杂质如极性的含氧化合物等。这些杂质不仅增加了烯烃聚合加工过程的氢耗和催化剂损耗，也影响了聚合烯烃的等级与品质。常规的气相色谱方法需要多次进样并更换不同色谱柱才能完成烯烃中的主要成分和各种杂质分析。有没有一种简便方法，一次进样就能实现烯烃中常量组分和微量物质的分析呢？答案是肯定的。想要“一招搞定”，实现如此复杂样品的高效率分离，就不得不提“先进流路技术”。先进流路技术——实现复杂组成的高效分离先进流路技术是什么？岛津公司的先进流路技术（Advanced Flow Technology，简称AFT）是采用新型流路控制技术的毛细管分析系统，可以高精度地将目标成分从复杂的原始样品中分离出来，实现高分离度并提高分析工作效率。它主要分为四种方式：反吹，检测器分流，检测器切换和中心切割。岛津先进流路技术软件界面主要特点和应用场景各控制方式的主要特点和应用场景示例如下。表1. 先进流路技术的控制方式特点与应用场景示例中心切割——简单实用的二维色谱分离中心切割是二维气相色谱常用的一种操作方式，通过无阀自动气体控制实现在设定时间段被分离物质切换流向，从第一根色谱柱一维模式进入第二根色谱柱二维模式分离。与全二维气相色谱中需要将所有一维分析组分再通过第二维分离的方式相比，采用中心切割后，可以根据需要选择一维色谱中难以分离的组分进入二维色谱继续分离，其他组分则在一维色谱中被分析检测。目前在能源化工分析领域已有很多标准方法都采用了中心切割二维色谱方法，常见的列于下表。对于烯烃分析，现在仍通过不同的方法去分别检测其中的含氧化合物和烃组成，影响分析效率，中心切割的方法有望在未来烯烃分析工作中大放光彩。表2. 国内外采用中心切割二维色谱方法的部分标准应用案例分享——烯烃的中心切割色谱分离• 仪器GC-2010Pro气相色谱仪• 分析条件进样方式：高压液体阀，0.2μL内置定量环；六通进样阀，500μL定量环进样口温度：150℃；分流比：3:1；FID检测器温度：200℃柱温程序：60℃(3min)→15℃/min→150℃(2min)→15℃/min→170℃(6min)色谱柱：Lowox 10m×0.53mm×10μm（1st柱）；PLOT Al2O3/S50m×0.53mm×15μm（2nd柱）；Rtx-1 1.8m×0.32mm×5μm（平衡柱）• 典型二维色谱图中心切割二维气相色谱法通过特殊的接口，两种分离机理不同的色谱柱串接在一起，将第一根色谱柱难分离的部分转移到第二根色谱柱做进一步分离分析。图1. 烯烃中常量和微量组分分析色谱图• 重复性和检出限采用中心切割技术，对烯烃样品连续进样6次，计算各组分的重复性和检出限(S/N=3)，结果显示该方法对含氧化合物的检出限1 ppm，重复性RSD0.4%；烃类检出限0.4 ppm，重复性RSD0.5%。结语“十四五”期间我国烯烃产能持续攀升，尤其是高品质烯烃新工艺与新产品的开发水平不断提高，将对化工行业高质量发展起到积极促进作用。岛津先进流路控制的中心切割二维色谱可以有效应对愈加严格的烯烃质量控制，一招搞定烯烃中复杂常量和微量化合物组成分析，提高质量分析能力和工作效率。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

近日，基金委发布国家自然科学基金“十四五”第二批重大项目指南，化学科学部重大项目指南在内。2022年化学科学部发布“碳资源分子选择断键与转化的化学基础”、“高性能类聚烯烃的合成方法研究”、“多相催化表界面构筑与反应活性调控”、“孔材料催化的过程耦合与机制”、“复杂体系化学动力学理论与实验研究”、“病原微生物感染动态过程的精准测量”、“功能导向固体材料的构筑及性能”、“土壤典型重金属污染溯源、安全转化与环境归趋”、“金属介导的免疫调控与靶向干预”、“聚合物解聚与高值化利用”等10个重大项目指南，拟资助6个重大项目。项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。化学科学部重大项目指南详情如下：“碳资源分子选择断键与转化的化学基础”重大项目指南C-C/C-O键广泛存在于聚烯烃、生物质等碳资源分子中，其选择性断裂与转化是实现高值化利用的化学基础。这类分子多层次的复杂结构使C-C/C-O键的选择性断裂极具挑战，对其催化活化的本质认识十分有限。发展复杂结构中C-C/C-O键选择性转化方法学、阐释C-C/C-O键选择性断裂及转化机制与规律，实现分子骨架的精准编辑和改造，有望为制备和发现高附加值化学品提供高效、精准的策略；为废弃聚烯烃、木质素、纤维素等碳资源的综合利用提供科学基础。一、科学目标创建碳资源分子C-C/C-O键选择性切断与转化的新试剂和新催化体系；建立碳资源分子综合利用的新模式和新策略；发展若干基于废弃聚烯烃、木质素、纤维素等碳资源高效转化并有重要学术价值和应用前景的新反应，为碳资源分子转化利用提供变革性的思路；实现高附加值化学品的工业应用示范。二、关键科学问题（一）C-C/C-O键选择性活化机制与转化规律。（二）碳资源分子骨架的精准编辑和改造。（三）碳资源分子多层次结构对催化剂活性及选择性的影响。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“碳资源分子选择断键与转化的化学基础”。项目的申请代码1选择B01的下属申请代码，各课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“高性能类聚烯烃的合成方法研究”重大项目指南聚烯烃是一类应用广泛、与人类生活密切相关的合成高分子，但是聚烯烃材料性能非常稳定，废弃后常常对环境造成危害。类聚烯烃材料是指性能接近传统聚烯烃，使用后可以被环境消融的一类可持续高分子材料。高性能类聚烯烃材料的合成方法研究将致力于创制新单体，建立新型高效催化剂和精准聚合方法，发展新型碳杂链高分子的合成化学，推动高分子新材料的变革性发展。一、科学目标建立含氮/氧/硫等杂原子新单体的高效制备方法；发展高活性、高选择性催化体系，实现单体的精准聚合；阐明聚合物结构与性能关系规律，指导性能优异的类聚烯烃材料创制；发展若干具有潜在应用价值的类聚烯烃材料。二、关键科学问题（一）含氮/氧/硫等杂原子单体的活化与立体选择性聚合机制。（二）类聚烯烃材料的多层次结构与性能关系。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“高性能类聚烯烃的合成方法研究”。项目的申请代码1选择B01的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“多相催化表界面构筑与反应活性调控”重大项目指南多相催化关乎工业原料生产和能源转化等重大行业，其催化剂表界面是反应进行的主要场所。因此，表界面化学是理解多相催化原理和实现高效催化反应的科学基础，为资源利用和能源转化提供技术支撑。项目将针对具有重要工业价值的多相催化体系，构筑高催化活性的表界面结构，发展先进的多相催化表征技术，揭示反应条件下催化剂表面活性位点的作用机制，提出催化化学新概念和新理论，实现高效催化剂的规模化制备与稳定运行。一、科学目标针对甲醇/二甲醚制基础化学品、生物质制高值化学品、烯烃羰基化制含氧化合物等重要催化反应过程，在原子与分子水平设计与构筑活性表界面结构，发展超高时-空分辨的原位表征技术，探索催化剂表面活性位点在反应过程中的动态演变规律，阐明水等溶剂与环境分子在表界面反应中的作用机制，提出描述多相催化中溶剂与环境分子效应的新理论，为工程化制备高选择性和高稳定性多相催化剂提供新的解决方案。二、关键科学问题（一）活性表界面结构设计与构筑的原子与分子机制。（二）活性表界面体系的超高时-空分辨原位表征。（三）多相催化中溶剂与环境分子效应的表界面理论。（四）多相催化剂规模化制备的表界面科学基础。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“多相催化表界面构筑与反应活性调控”。项目的申请代码1选择B02的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“孔材料催化的过程耦合与机制”重大项目指南孔材料催化是实现碳资源高效清洁转化的主要手段之一，发展其高效碳一催化等过程具有重要的战略意义。在碳一催化的复杂反应网络中，分子传递与过程耦合深刻影响反应行为。深入认识孔材料中等级扩散耦合反应过程机制将极大促进碳一催化产业升级。本项目针对合成气与CO2等催化转化，构筑高效多孔扩散体系，实现客体反应分子的精准传递调控，提高特定反应路径的选择性，发展高效孔扩散调控耦合催化新体系。一、科学目标建立等级扩散的理论模型，实现等级扩散体系的精准合成与调控；发展原位表征与测试技术，描述等级扩散传质行为，确立复杂反应网络中分子扩散-反应动力学，揭示碳一过程耦合反应机制；开发孔材料催化的合成气和CO2等转化新过程，实现碳资源高效利用的工业示范。二、关键科学问题（一）多孔扩散传质体系的设计原理。（二）等级扩散多孔结构的构筑策略。（三）等级扩散过程的表征与测试方法。（四）复杂催化体系扩散-反应过程耦合机制。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“孔材料催化的过程耦合与机制”。项目的申请代码1选择B02的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“复杂体系化学动力学理论与实验研究”重大项目指南 化学反应是化学学科的核心内容之一。准确描述化学反应过程，是化学动力学的研究任务和目标。实验技术和理论方法的不断发展与完善，实现了少原子分子体系基元反应动力学全面精准解析，极大地加深了人们对化学反应本质的理解。然而，随着研究体系复杂度的提升，“维度灾难”成为瓶颈，亟待建立高效率、高精度的理论计算方法，发展多维动态表征手段，融合人工智能技术，揭示动态化学过程的本质，实现复杂体系动力学的精准描述，解决能源、环境与生命健康等重大需求中的基础科学问题。一、科学目标发展复杂体系动力学理论与高精度计算方法，发展多维度和跨尺度的动态表征技术，并与人工智能融合，准确描述多步化学反应的动力学基本参数，揭示生物体系或其它复杂体系中分子反应网络的动力学机制。创制具有自主知识产权的智能化模拟与设计软件，实现在近生理环境下百万原子生物体系的毫秒级动力学模拟及基于高精度从头算的酶催化反应动力学解析，或建立多原子分子（C4及以上）氧化反应网络的新模型，且相关的模型和模拟结果得到实验验证。二、关键科学问题（一）精准高效的动力学理论方法，复杂体系反应过程的动态本质。（二）多维度和跨尺度的动态表征技术，复杂体系反应过程的精确测量和解析。（三）生物功能分子体系或其它复杂体系多原子分子氧化反应网络，智能化设计和精准调控策略。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“复杂体系化学动力学理论与实验研究”。项目的申请代码1选择B03的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“病原微生物感染动态过程的精准测量”重大项目指南病原微生物如流感病毒、新冠病毒、多重耐药肠杆菌等引发严重的感染性疾病和大流行，对人民健康、社会经济和国家安全构成重大威胁。深入解析病毒、细菌等病原微生物感染过程的分子基础，对理解其致病机制、建立诊疗方法、制定防控措施等至关重要。病原微生物具有感染过程复杂、分子变异进化频繁等特点，急需建立多重分子信息同时高效转换及精准测量的普适性新方法，以对其感染过程中与宿主相互作用随时空不断变化的分子结构、活性、识别及互作网络等所涉及的关键分子信息进行转换和测量。一、科学目标本重大项目将聚焦病原微生物感染宿主细胞过程所涉及关键分子的动态精准测量，建立多重分子信息同时高效转换及测量的普适性化学测量学新原理、新技术和新方法。系统地解析病原微生物从进入宿主细胞到复制组装释放子代的完整生命周期历程及其宿主应答，研究在类器官或活体感染过程中的关键事件及分子基础，诠释病原微生物的感染机制和致病机理。二、关键科学问题（一）病原微生物感染宿主细胞过程的多重分子信息同时高效转换和精准分子定位。（二）感染过程动态原位测量的普适性测量新方法。（三）感染的时空动态机制及宿主分子应答。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“病原微生物感染动态过程的精准测量”。项目的申请代码1选择B04的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“功能导向固体材料的构筑及性能”重大项目指南固体材料是先进技术材料的主体之一，无机固体材料因其高强度、高稳定性等特征而备受关注。我国战略性和颠覆性技术的发展亟需一批结构新颖、功能特殊的无机固体材料。以功能为导向，通过创制新型无机固体材料，在组成、结构与性能关系研究的基础上，探索并揭示电子结构、聚集态结构与性能的关系，实现材料变革性功能。旨在建立无机固体新材料的非常规化学合成方法学，阐明合成过程中的多级相互作用调控机制和电子态调变规律，创制面向国家重大战略需求的关键材料。一、科学目标以功能为导向，开发跨尺度多级结构和空间限域结构的非常规合成新方法，建立兼具稳定性和高活性、韧性和高强度、轻质和高强度等多功能的复杂结构新型无机固体材料体系，实现对无机固体材料性能在化学合成过程的精准调控；探索揭示电子结构与性能的关系，实现复合功能导向无机固体新材料构筑的目标，为创造战略性固体新材料提供新的解决方案，提升我国相关领域的原始创新和引领能力。二、关键科学问题（一）新型功能复合固体材料的非常规合成方法及其规律。（二）多级限域无机固体材料的物质传输协同调控机制。（三）跨尺度仿生复杂结构无机固体材料的制备方法及其构效关系。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“功能导向固体材料的构筑及性能”。项目的申请代码1选择B05的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“土壤典型重金属污染溯源、安全转化与环境归趋”重大项目指南重金属资源的大量开采与使用产生了严重的生态环境问题，威胁人类健康。尾矿、废渣等固废是重金属污染的主要“源”，土壤是重金属污染的主要“汇”。土壤重金属污染具有长期性、隐蔽性、滞后性、危害性，修复治理难度大，急需开展基于“源-汇”关系的重金属污染溯源、安全转化与环境归趋的创新研究。精准识别复杂土壤环境介质中典型重金属的来源，揭示重金属的赋存形态及界面行为的分子机制，阐明固废介质中重金属分离/稳定化机制，明确区域生态环境中重金属的迁移与归趋，形成砷、镉、铅、铊等典型重金属全过程防控的基础理论与方法，将全面提升我国重金属污染防治的科技水平，为深入打好污染防治攻坚战提供重大科学技术支撑。一、科学目标建立区域土壤典型重金属污染精准溯源方法，阐明重金属环境界面行为的主控因子，建立相应的预测模型，揭示固-液界面重金属形态转化、分离与稳定化机制，阐释区域重金属生态环境归趋规律，形成“精准溯源-微观机制-定向转化-生态归趋”的全过程重金属污染防治理论，并开展技术应用工程示范验证。二、关键科学问题（一）土壤典型重金属污染精准识别与溯源原理。（二）典型重金属污染物界面行为与污染主控因子。（三）重金属精准分离、安全转化与稳定化理论方法。（四）区域环境生态系统中重金属的迁移转化与环境安全归趋。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“典型重金属污染溯源、安全转化与环境归趋”。项目的申请代码1选择B06的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“金属介导的免疫调控与靶向干预”重大项目指南 金属元素在生命活动和疾病治疗中发挥了重要作用。近年来，金属参与的免疫机制受到重点关注，金属元素被发现在肿瘤免疫、疫苗免疫、超敏反应等过程中起关键作用。然而，对金属参与的免疫干预过程和作用机制缺乏系统研究。系统揭示金属参与的免疫应答分子机制对理解免疫分子机器，发掘金属元素相关的免疫药物或治疗新技术等具有重要意义。然而，金属元素存在不同的价态和形态，这决定了金属在参与免疫过程中的结合或配位状态多变，细胞内输运的机制不清，很难通过传统技术解析金属元素的状态、分布等与免疫细胞功能的关系。针对这一问题的研究是化学与生命科学、医学的天然交叉点，有望在金属化学生物学与免疫学这两个研究领域之间构筑桥梁，并为免疫相关重大疾病的治疗提供新的方法。一、科学目标发展免疫过程中金属元素的精准探测方法，与活体成像、空间组学、单细胞测序等先进技术结合，形成研究金属性质和功能的多组学手段，揭示金属元素在生命体中的时空分布特征，探究不同免疫过程中特定金属元素参与免疫功能调控的分子机制，阐明疾病相关免疫过程中金属元素的功能，并开发免疫干预相关的金属化学生物学方法。二、关键科学问题（一）金属元素的形态或价态变化，以及金属元素在细胞内的定位分布及胞内转运的分布特征。（二）金属元素及其价态变化在调节天然免疫或获得性免疫中的分子机制与功能。（三）金属离子的胞内转运模式和代谢特征，及其参与不同免疫调控过程的分子机制。（四）靶向性化学分子及工具对金属介导的免疫过程的调控及机制。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“金属介导的免疫调控与靶向干预”。项目的申请代码1选择B07的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。“聚合物解聚与高值化利用”重大项目指南 聚合物极大满足了人类生活所需，其退役后的不当处置给地球生态环境造成巨大压力。退役聚合物解聚与可控裂解是其高值化利用的重要途径。解聚和裂解过程涉及多元多相体系反应热力学、动力学和热质传递规律，针对聚合物断链机制、反应与传递行为及其强化机制、定向调控解聚/裂解产物及高值化利用途径等关键问题，理性设计可控断链、高性能的聚合物，发展高效解聚的基础理论、在线检测与可控裂解技术，形成聚合物循环和梯级利用的新策略、新途径和新技术，为解决退役聚合物难题提供强有力的科技支撑。一、科学目标设计和发展新型可控断链聚合物及其单体；发展解聚/裂解过程在线检测技术，明晰退役聚合物解聚/裂解过程反应与传递耦合规律，发展退役聚合物可控断链方法；利用绿色介质、催化与过程强化等手段提高解聚/裂解效率，实现退役聚合物的高值化利用。构建1-2类具有可控断链功能的新型高性能聚合物，形成1-2个退役聚合物高效解聚/裂解与高值化利用创新技术和工程示范。二、关键科学问题（一）可控断链聚合物的单体结构设计、聚合及其断链机制。（二）退役聚合物的解聚/裂解反应、传递及其强化机制。（三）解聚/裂解产物的定向调控、分离及其高值化途径。三、申请要求（一）申请书的附注说明选择“聚合物解聚与高值化利用”。项目的申请代码1选择B08的下属申请代码，课题的申请代码1可根据研究内容自行选择化学科学部所属申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。（二）针对项目指南目标和科学问题，申请题目可自拟。（三）咨询电话：010-62329320。延伸阅读：国家自然科学基金委员会关于发布国家自然科学基金“十四五”第二批重大项目指南及申请注意事项的通告