OLED照明及其产业化

吴小姐

中科院/新材料

OLED作为照明光源，除了和无机LED一样具有绿色、环保、节能等优越性能外，还具有有别于无机LED的独特的优点。面光源：OLED是目前唯一的面光源，同比较发散的无机LED点光源相比，OLED的光利用率会大大提高；大面积：OLED非常容易用简单的工艺如印刷技术做成大面积，工艺简单，成本也会大大降低；柔性弯曲：OLED可以做在塑料等超薄、轻重量的柔性可弯曲的基板上，具有轻、薄、可弯曲等特点，应用更加灵活、方便；透明性：OLED是目前唯一一个可作成透明的照明光源；全波长白光：有机材料丰富的发光特性使制备的OLED很容易进行颜色调节，实现高显色指数CRI（大于80，甚至可以大于90）的、更加自然的白光；没有散热问题：这是OLED区别LED的一个主要特点之一，其结构决定了OLED不存在散热问题；简单的加工设备：OLED可以用旋涂、印刷、roll-to-roll等简单的加工工艺制备，即使是用蒸镀的方法，也只需要最一般的真空镀膜设备，因此设备投入成本低。 技术情况 技术指标： 全荧光绿光器件，效率为22.9cd/A、22.5lm/W，100cd/m2亮度下寿命近50000h 全荧光红光器件，效率为13.3cd/A、12lm/W，100cd/m2亮度下寿命超过了30000h 全荧光蓝光器件，效率为13.8cd/A、12.8lm/W，100cd/m2亮度下的寿命达到了32000h 应用领域 有机发光照明领域。

丙酮酸的生物制造

吴小姐

中科院/新材料

丙酮酸是最重要的有机酸之一，在制药、食品、化工、农用化学品等领域以及科学研究中有广泛用途。丙酮酸的工业生产方法主要有化学合成的酒石酸合成法和乳酸氧化法。这些工艺能耗高、污染重、成本高，已面临淘汰。丙酮酸生物制造具有污染少、产品质量高等优点，极具发展前景。 目前工业级丙酮酸国内价格为5万元/吨，全球丙酮酸市场需求共24000吨，随着丙酮酸盐应用领域的不断拓展，丙酮酸及丙酮酸盐的市场规模逐年扩大，未来五年市场总量预计可超过30亿元。近年来国内外市场需求增长极其迅速，国际市场一直比较紧俏，价格居高不下。我国目前丙酮酸系列产品主要以出口为主。随着人民生活水平不断提高，丙酮酸系列产品在国内市场的需求会逐渐扩大。 目前工业级丙酮酸国内价格为5万元/吨，全球丙酮酸市场需求共24000吨，市场总量约为12亿元。国内需求量约为2000吨，市场总量约1亿元。 研究所技术生产丙酮酸综合成本约为35000-38000元/吨，毛利润约为12000元/吨，超额利润约为10000元/吨。本项目预期1-2年内建成1000吨/年的工厂，投资约为3000万元，年利润1000万元。 合作企业要求： 希望能与熟悉丙酮酸市场情况，有发酵、化工技术基础，资金和技术实力雄厚，市场开拓能力强的企业合作。 技术情况 经研究所多年研究开发已获得了一系列丙酮酸产量超过50克/升的菌株，使得丙酮酸生物制造的工业化成为可能。该菌的丙酮酸脱羧酶的活性远低于出发菌株，发酵液中副产物乙醇的含量也低于出发菌株。在5L发酵罐中30℃发酵葡萄糖(原料)52小时后，发酵液中的丙酮酸浓度可达82克/升左右。100L罐规模的中试发酵获得80克/升以上的产丙酮酸水平。项目已完成小试实验，正在进行200L规模发酵和分离提取中试。 应用领域 生物法生产丙酮酸

年产500吨PC（聚碳酸酯）

吴小姐

中科院/新材料

聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的工程塑料。它具有优越的光学透明性（可见光透过率>90%）和很高的抗冲击强度，优良的热稳定性、耐蠕变性和耐寒性，以及良好的电绝缘性、阻燃性，因此在建筑透明板材、电子电器、光盘媒介和汽车工业等领域得到广泛应用。 市场情况：2006年，国内企业生产聚碳酸酯不足1000吨，而聚碳酸酯净进口量达到71.5万吨。由于我国PC产量远不能满足巨大的市场需求，尤其是产品质量无法达到光盘级PC的要求，而目前国内还没有比较先进的、成熟的生产技术，近年来国内有多家企业准备引进国外技术建立万吨级PC生产装置。但是世界上最大的四家聚碳酸酯生产公司（GE公司、拜耳公司、陶氏化学、帝人公司）等在聚碳酸酯生产上实行技术垄断，对我国实行技术封锁，不出售聚碳酸酯的专有技术及相关的工程设计。 技术情况 光气法生产聚碳酸酯的关键是界面反应聚合技术。我们在小试中研究了其主要影响因素，包括物料配比、催化剂用量、分子量调节剂以及反应流程控制对反应的影响，已经掌握了这项关键技术，并已经获得中国发明专利。在此基础上，中科院长春应用化学研究开发出具有我国自主知识产权的500吨聚碳酸酯产业化新技术。 应用领域 建筑透明板材、电子电器、光盘媒介和汽车工业等领域。

聚乳酸树脂（PLA）万吨级工业化生产

吴小姐

中科院/新材料

聚乳酸是玉米——淀粉——L-乳酸——聚乳酸——塑料制品——自然生物降解——二氧化碳和水——植物吸收——玉米一个完整生物循环的重要环节之一，从生产到使用后废弃对环境不带来任何危害。利用东北丰富的玉米，采用高新技术，制备完全可生物降解的高分子材料及制品，增加农副产品的附加值，解决塑料造成的“白色污染”，开发和利用可再生的自然资源。聚乳酸是21世纪最有发展前途的新型的高分子材料之一。中科院长春应用化学研究所从1999年开始开展聚乳酸产业化研究方向的。目前，已经完成产业化前期的生产中试。己初步具备了几个品种制品的加工技术。 聚乳酸（PLA）熔点为175摄氏度，可加工成薄膜或纤维，有比较好的耐水性。通过加工，它可以制成透明的、机械性能良好的纤维、服装及床上用品、薄膜、容器、镜片等。可开发的一次性用品，主要有地膜、育苗钵、肥料袋、堆肥袋、包装膜（袋）、食品袋、超市购物袋、垃圾袋、快餐餐具、饮料杯、台布、手套、高尔夫球座等等。还可以在泡沫塑料包装上具有巨大的潜在市场。 高纯度的聚乳酸和丙交酯可以广泛应用于生物医学领域。如：聚乳酸是骨折内固定的钉、棒、模板的材料，丙交酯和其它交酯的共聚物是组织工程中细胞生长临时支架材料，以及药物控制缓释剂型的载体材料。另外，还有手术缝合线、可降解纱布、体内各种器官临时支架、管等等。 如果建立一个年产3000吨的聚乳酸厂需要3000万元，那么，仅考虑原料生产和销售，两年即可收回投入的全部资金。 技术情况 已建成5000吨/年生产线。 应用领域 可降解树脂，用于需要降解塑料制品领域。

热喷涂金属覆盖层防腐技术

吴小姐

中科院/新材料

该技术采用热喷涂工艺，将锌、铝及其合金丝喷涂到钢铁构件表面形成金属覆盖层，可以长期保护工业大气区、海洋等严酷腐蚀环境中的钢铁构造物。在腐蚀介质中，喷锌或铝涂层对于钢铁来论是作为阳极而提供可行的阴极保护。并且将腐蚀介质与基体隔离开来对钢铁进行机械保护。 据工业发达国家统计，每年因腐蚀造成的经济损失占国民经济总产值的2%-4%。我国每年因腐蚀所造成的经济损失达2000多亿元，如果防腐工作做得好，其中40%的损失可以避免。因些该技术具有较广阔的市场前景和较大的经济效益。 技术情况 喷锌涂层在钢铁基体上结合状况好，易于喷涂，涂层内的氧化物和气孔含量低，对钢铁具有良好的阴极保护作用。喷铝涂层内存在着较多的氧化物和孔隙，抗腐蚀、抗冲能性能优于喷锌涂层，但阴极保护作用差于喷锌涂层。该技术采用喷锌铝合金及锌铝合金复合涂层则结合了喷锌、喷铝涂层的优点，既具有良好的阴极保护性能又具有长期的耐腐寿命。 应用领域 工业大气区、海洋大气区、浪花飞溅区和潮差区等腐蚀环境的各种钢铁的防护。如高压线杆、铁塔、船舶、石油平台、码头钢桩及海水管线等。

电动车用铝基复合材料

吴小姐

中科院/新材料

电动车因其无污染、低噪音、低能耗，已成为代替现有燃油汽车的最佳候选对象，它将成为本世纪世界性的主要的经济生产点，其发展的主要问题是一次充电行车距离，解决的途径除了改进蓄电池外，降低自身能耗也同样能达到目的。可以减轻车重、降低自身能耗，提高其行车里程。利用原位复合技术，采用廉价原材料制备出轻质、高刚度、高强度、耐磨、低膨胀的颗粒及晶须增强铝基复合材料，可代替钢材和铜合金，应用于电动车的电动机转动部件和轮辐、摩擦副及其它结构部件，使效率得到明显提高。 由于环保要求，电动汽车和电动自行车行业近年将会迅速发展，该种材料将在这个行业得到广泛应用，加上在其它动力机械中的应用，该种材料将为社会创造极大的社会效益和经济效益。 技术情况 抗拉强度≧350MPa弹性模量≥90Gpa 热膨胀系数：15-20×10-6/℃耐磨性能：好于耐磨铸铁。 应用领域 该材料可应用的范围很广，在汽车工业、航空航天工业、动力机械行业等要求比模量高、耐磨、零件尺寸稳定的场合得到应用。目前已成功用于电动自行车的电动机转动部件上和无链自行车中轴、后轴支架、齿轮、连接轴等。

纳米碳管/纳米炭纤维的工业化制备

吴小姐

中科院/新材料

目前，有机物催化热解法是规模制备纳米碳管/纳米炭纤维的方法已经完成纳米碳管/纳米炭纤维工业化生产的中试阶段。具有生产设备简单、原材料易得、技术较为成熟的特点。得到了纳米碳管/纳米炭纤维工业生产的优化条件，正在进行以纳米炭管和纳米炭纤维的处理工作，充分利用纳米碳管/纳米炭纤维具有高导电性、高比强度、高比模量、高比表面积和高导热性等优异性能，结合能源工业特别是绿色能源的发展，针对电池产品的特点，开发质量均一的用于镍氢电池、锂离子电池及铅酸电池等电池材料。并且已经完成年产10吨纳米碳管/纳米炭纤维装置的设计，根据市场需求可以年产40吨纳米碳管/纳米炭纤维。

秸秆汽爆变性新技术与生态板生态肥产业化示范工程

吴小姐

中科院/新材料

目前国内生产各种密度板，多以胶或树脂为黏合剂，甲醛含量过高，危害人体健康。该项目采用“爆”的方法，利用秸秆在高温高压的蒸气中自然产生的各种低聚糖和糠醛、酚等天然黏合剂，并解决了防回潮变形、防腐等关键技术，不添加任何黏合剂就生产出了可完全降解的装饰板。用同样的方法生产出含有腐植酸的生态复合肥，全部生产过程没有三废排放，实现了对作物秸秆的全利用。该项目开辟了秸秆清洁利用的新途径，开发出农业秸秆资源利用的新领域，有利于改善人类生存环境质量和人类健康水平，对农业现代化的可持续发展和“三农”问题的有效解决具有重要意义。 技术情况 拥有自主知识产权，4项发明专利获得授权。该项目目前已建立了年产2万立方米的秸秆生态板和5000吨/年秸秆生态肥的产业化示范工程 应用领域 生物废弃物高值化利用。

生物柴油技术

吴小姐

中科院/新材料

生物柴油是以各类动植物油脂为原料，在催化剂或超临界的条件下，与短链醇（甲醇或乙醇等）反应形成的酯类化合物，是可代替石化柴油的可再生燃料。广州能源所开发的酶法合成生物柴油在固体酸碱催化剂研究和工艺优化上处于国内领先水平。 【主要特点】 工艺简单，不腐蚀设备； 产品可连续高效快速生产； 可适用植物油、地沟油、下脚料等多种原料； 可综合利用和回收各种产物； 生产过程中无“三废”排放。 技术情况 生物柴油的闪点（>100℃）比石化柴油高，利于存储和运输； 十六烷值（≥56）高于石化柴油，抗爆性能优异； 冷滤点为-20℃，具有较好的低温发动机启动性能； 能以任意比例与普通柴油混合使用，便于推广； 生产规模1万吨/年投资4000万元。 应用领域 生物质能源。