6月13日,中國科學院在北京召開2018年第二季度例行新聞發布會,通報“中科院戰略性先導科技專項(A類)“變革性納米產業制造技術聚焦”實施和進展情況。
納米先導專項針對我國在能源、先進制造、人口健康等領域迫切需要解決的關鍵科學技術問題,系統布局了動力鋰電池、綠色印刷、納米器件、納米催化、體外診斷、納米化藥物、水/電/油典型應用、產業共性平臺支撐與標準等8大版塊共17項研發任務。自2013年啟動實施以來,與70多家不同的企業開展了合作,在長續航動力鋰電池、納米綠色印刷、納米催化、健康診療及飲用水處理等產業領域形成了一系列納米核心技術創新,實現相應納米材料的規模化生產和應用,吸引和帶動社會資本投入超過50億元。
在長續航動力鋰電池研發方面,先導專項開發的多款動力電池單體電芯能量密度達到300Wh/kg以上,居世界先進水平,目前正在進行電池組集成優化,為裝車演示做準備。開發的鋰電池關鍵材料均已進入中試階段,已供貨三十多家電池與電動汽車等企業并形成合作關系,初步形成了產業影響。在高能量密度鋰離子電池新一代正負極材料、固態電池、鋰硫電池、鈉離子電池、高水平動力電池失效分析技術方面,取得了大量原創成果,形成了多家有實力的初創企業,并與國內多家領先的企業合作,牽頭構建了新型高能量密度電池產業鏈,為我國下一代動力電池發展,增強產業核心競爭力和可持續發展奠定了重要基礎。
在納米綠色印刷制造技術方面,面向國家和行業可持續發展的重大需求,圍繞印刷產業鏈的關鍵污染環節開展系統的創新研究,突出應用與市場導向,聚焦關鍵產業技術突破,引領印刷業綠色可持續發展。突破國際上通行的感光制版技術思路,發展了納米綠色印刷制版技術;突破傳統版材電解氧化的工藝路線,建成世界上首條無電解氧化工藝的600萬平米納米綠色版基示范線;突破水性油墨難以用于塑料包裝印刷的國際難題,實現綠色水性塑料印刷油墨的關鍵技術突破;從源頭解決了制版工藝高危廢水排放、版基生產電解廢液/廢渣/VOC等排放的歷史性難題,形成了包括“綠色版材、綠色制版、綠色油墨”在內的完整的綠色印刷產業鏈技術,產品出口多個國家和地區,產生了廣泛的行業和國際影響。突破傳統印刷技術的局限,實現對印刷基本單元點、線、面、體的精確控制,發展了新概念的納米綠色印刷技術,在印刷電子、3D打印、印染、建材等眾多重要領域實現應用,并主持起草相關國際標準工作。“納米印刷”被列入《印刷業“十三五”時期發展規劃》的重要任務之一;受到國家和行業相關部門的表彰和高度評價。
在納米催化方面,破解了甲烷定向轉化百年難題。利用甲烷無氧制烯烴和芳烴技術成功構建了晶格限域的單鐵中心催化劑,使甲烷分子在催化劑表面可控解離,實現了甲烷直接活化和定向轉化,破解了甲烷選擇活化這個化學領域的百年難題,為碳基資源的高效、清潔利用開辟了新途徑,在國際學術界和產業界形成了重大影響。獲國際天然氣轉化委員會頒發的“天然氣轉化杰出成就獎”和首屆“全國創新爭先獎”獎牌,相關成果入選2014年度“中國科學十大進展”。積極響應國家“一帶一路”戰略號召,與沙特基礎工業公司(SABIC)和中石油簽署三方合作協議,并與企業合作完成了單管實驗研究,力爭將這一創新成果變為推動社會進步的重大技術。
在納米健康技術方面,將納米健康技術成功應用到體外診斷產品和納米藥物制劑開發領域中。在體外診斷方面,研發了多項具有完全自主知識產權的體外診斷關鍵技術。例如,納米微流控免疫芯片體外診斷技術將納米技術與微流控技術相結合,用于對多項指標進行聯合檢測。目前已經有多款產品獲得國家醫療器械注冊證書。同時,研發的配套檢測儀器,具有便攜、成本低、操作方便等優點,適用于現場檢測。研發出的新型結核病診斷技術以及“腫瘤捕手”技術具有高特異性,產品性能高于進口試劑盒;“腫瘤捕手”技術基于高親合力磁顆粒-多肽納米材料,實現了對循環腫瘤細胞的高效富集和檢測,產品性能顯著高于國內外同類型產品。在藥物研發方面,完成多項納米藥物制劑的初期研發工作,部分樣品已進入臨床審批環節。其中,1個納米新藥環胞素眼用乳劑現已完成臨床試驗處于新藥證書審批環節,多個針對腫瘤類重大惡性疾病納米制劑獲得臨床批件。
在納米產業共性平臺支撐與標準方面,對測試方法、工藝條件、產品規格等進行規范,幫助行業提升測試水平、實現上下游對接,成為連接基礎研究與產業應用的橋梁,為我國納米科技創新發展提供了重要支撐。圍繞納米制造產業化過程的關鍵標準和規范,主導制定8項ISO/IEC國際標準(2項已發布實施,6項在研)和30余項國家標準,涵蓋了納米儲能材料、生物富集用磁性納米材料、催化劑載體用氧化物納米材料等體系,涉及熱重、紅外、熒光光譜等多種方法,同時制定系列納米技術健康環境安全標準,發揮了科研國家隊的科技供給作用,提升了我國納米產業標準化水平,增強了我國在納米技術國際標準領域的話語權,為我國納米領域市場健康發展和國際貿易奠定了基礎。
化學慧定制合成事業部摘錄
化學慧納米材料系列產品
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