我国纳米技术在多领域取得重要成果

2018-06-14 10:41:44 来源:
利好

  讯 6月13日,中国科学院在北京召开2018年第二季度例行新闻发布会,通报中科院战略性先导科技专项(A类)“变革性纳米产业制造技术聚焦”实施和进展情况。

  纳米先导专项针对我国在能源、先进制造、人口健康等领域迫切需要解决的关键科学技术问题,系统布局了动力锂电池、绿色印刷、纳米器件、纳米催化、体外诊断、纳米化药物、水/电/油典型应用、产业共性平台支撑与标准等8大版块共17项研发任务。自2013年启动实施以来,与70多家不同的企业开展了合作,在长续航动力锂电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新,实现相应纳米材料的规模化生产和应用,吸引和带动社会资本投入超过50亿元。

  在长续航动力锂电池研发方面,先导专项开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg以上,居世界先进水平,目前正在进行电池组集成优化,为装车演示做准备。开发的锂电池关键材料均已进入中试阶段,已供货三十多家电池与电动汽车等企业并形成合作关系,初步形成了产业影响。在高能量密度锂离子电池新一代正负极材料、固态电池、锂硫电池、钠离子电池、高水平动力电池失效分析技术方面,取得了大量原创成果,形成了多家有实力的初创企业,并与国内多家领先的企业合作,牵头构建了新型高能量密度电池产业链,为我国下一代动力电池发展,增强产业核心竞争力和可持续发展奠定了重要基础。

  在纳米绿色印刷制造技术方面,面向国家和行业可持续发展的重大需求,围绕印刷产业链的关键污染环节开展系统的创新研究,突出应用与市场导向,聚焦关键产业技术突破,引领印刷业绿色可持续发展。突破国际上通行的感光制版技术思路,发展了纳米绿色印刷制版技术;突破传统版材电解氧化的工艺路线,建成世界上首条无电解氧化工艺的600万平米纳米绿色版基示范线;突破水性油墨难以用于塑料包装印刷的国际难题,实现绿色水性塑料印刷油墨的关键技术突破;从源头解决了制版工艺高危废水排放、版基生产电解废液/废渣/VOC等排放的历史性难题,形成了包括“绿色版材、绿色制版、绿色油墨”在内的完整的绿色印刷产业链技术,产品出口多个国家和地区,产生了广泛的行业和国际影响。突破传统印刷技术的局限,实现对印刷基本单元点、线、面、体的精确控制,发展了新概念的纳米绿色印刷技术,在印刷电子、3D打印、印染、建材等众多重要领域实现应用,并主持起草相关国际标准工作。“纳米印刷”被列入《印刷业“十三五”时期发展规划》的重要任务之一;受到国家和行业相关部门的表彰和高度评价。

  在纳米催化方面,破解了甲烷定向转化百年难题。利用甲烷无氧制烯烃和芳烃技术成功构建了晶格限域的单铁中心催化剂,使甲烷分子在催化剂表面可控解离,实现了甲烷直接活化和定向转化,破解了甲烷选择活化这个化学领域的百年难题,为碳基资源的高效、清洁利用开辟了新途径,在国际学术界和产业界形成了重大影响。获国际天然气转化委员会颁发的“天然气转化杰出成就奖”和首届“全国创新争先奖”奖牌,相关成果入选2014年度“中国科学十大进展”。积极响应国家“一带一路”战略号召,与沙特基础工业公司(SABIC)和中石油签署三方合作协议,并与企业合作完成了单管实验研究,力争将这一创新成果变为推动社会进步的重大技术。  在纳米健康技术方面,将纳米健康技术成功应用到体外诊断产品和纳米药物制剂开发领域中。在体外诊断方面,研发了多项具有完全自主知识产权的体外诊断关键技术。例如,纳米微流控免疫芯片体外诊断技术将纳米技术与微流控技术相结合,用于对多项指标进行联合检测。目前已经有多款产品获得国家医疗器械注册证书。同时,研发的配套检测仪器,具有便携、成本低、操作方便等优点,适用于现场检测。研发出的新型结核病诊断技术以及“肿瘤捕手”技术具有高特异性,产品性能高于进口试剂盒;“肿瘤捕手”技术基于高亲合力磁颗粒-多肽纳米材料,实现了对循环肿瘤细胞的高效富集和检测,产品性能显著高于国内外同类型产品。在药物研发方面,完成多项纳米药物制剂的初期研发工作,部分样品已进入临床审批环节。其中,1个纳米新药环胞素眼用乳剂现已完成临床试验处于新药证书审批环节,多个针对肿瘤类重大恶性疾病纳米制剂获得临床批件。

  在纳米产业共性平台支撑与标准方面,对测试方法、工艺条件、产品规格等进行规范,帮助行业提升测试水平、实现上下游对接,成为连接基础研究与产业应用的桥梁,为我国纳米科技创新发展提供了重要支撑。围绕纳米制造产业化过程的关键标准和规范,主导制定8项ISO/IEC国际标准(2项已发布实施,6项在研)和30余项国家标准,涵盖了纳米储能材料、生物富集用磁性纳米材料、催化剂载体用氧化物纳米材料等体系,涉及热重、红外、荧光光谱等多种方法,同时制定系列纳米技术健康环境安全标准,发挥了科研国家队的科技供给作用,提升了我国纳米产业标准化水平,增强了我国在纳米技术国际标准领域的话语权,为我国纳米领域市场健康发展和国际贸易奠定了基础。

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