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    科技創新

    山西煤化所4項研究成果榮獲山西省科學技術獎

    發布時間:2024-04-08

    近日,山西省人民政府印發《關于2023年度山西省科學技術獎勵的決定》(晉政函〔2024〕44號)。山西煤化所1項研究成果榮獲山西省自然科學一等獎,3項研究成果榮獲山西省自然科學二等獎,科技獎勵質量實現了大幅提升。

    “面向煤炭清潔高效低碳利用的煤科學:煤氣化中的灰化學”研究成果

    榮獲2023年度山西省自然科學一等獎

    該成果揭示了高溫氣化過程中礦物質與復雜有機質化學和物理作用的轉變機制;首次闡明了煤灰熔融特征溫度的物理意義,并發現平均摩爾離子勢是組成和性質的微觀橋梁,為復雜硅酸鹽混合物熔融性的預測提供新路徑;首次構建了基于環結構的灰渣微觀結構模型及結晶動力學模型,從多尺度揭示了連續降溫下熔渣流動性的本質;確定了真實氣化條件下熔渣流動性突變的臨界條件,為構建復雜固液兩相熔渣的黏溫特性預測模型提供了依據。研究成果得到國內外同行的廣泛和高度認可,為大型氣流床氣化爐的選配煤和運行及設計優化提供指導,降低了用煤成本,保障了氣化爐的長周期穩定運行。

    “多孔納米炭纖維制備、結構調控及應用基礎研究”研究成果

    榮獲2023年度山西省自然科學二等獎

    該成果針對多孔納米炭纖維制備及結構調控中的諸多挑戰開展了系列創造性和系統性的研究,具體包括以酚醛樹脂、木質素或者瀝青為碳源,通過靜電紡絲結合炭化處理制備得到了多孔納米炭纖維,并進行了納米炭纖維結構調控及應用基礎研究;揭示了前驅體結構特性和關鍵工藝參數對納米炭纖維直徑、孔結構、比表面積、微晶結構、表面化學的影響規律,闡明了納米炭纖維孔道形成規律和機理、表面化學官能團演變和修飾、微晶結構發育機理,建立了多維度結構與傳質/傳荷動力學、儲能電化學、表面活性等應用性能之間的邏輯關聯,為多孔納米炭纖維多場景應用的結構設計與調控策略提供了重要的理論依據,豐富了多孔炭材料、納米工程以及表界面化學的科學內涵,具有重要科學價值,在化學工業、環境保護以及電化學儲能等領域有廣闊應用前景。

    “金屬離子配位催化高分子化學裁剪制化學品”研究成果

    榮獲2023年度山西省自然科學二等獎

    該成果利用催化過程中綠色溶劑與催化中心的配位效應將廢棄有機高分子中特定化學鍵高效、選擇性地打開,催化廢棄熱固性樹脂的降解和高效、經濟、綠色的轉化,并將其升級利用為高附加值化學品,不但實現其無害化,還為其資源化提供了基礎。闡明了催化高分子化合物降解過程中金屬離子配位狀態在反應過程中地催化作用本質。研究成果得到多名知名專家關注并引用,相關理論和技術有望應用于廢棄風電葉片、市政管道、大飛機以及新能源汽車等的廢物處理領域。山西省風電的產量僅次于火電,而且周邊內蒙、陜西和甘肅都是優質風力發電區域,廢棄風電葉片對行業的影響將日益顯現,對于我省經濟轉型和能源革命的進展都具有重要的意義。

    “新型納米吸波材料的原子層沉積精準設計”研究成果

    榮獲2023年度山西省自然科學二等獎

    該成果針對吸波材料結構組成及電磁參數調控等領域關鍵科學問題,采用新型的原子層沉積/分子層沉積技術進行吸波材料結構和性能的精準調控。通過控制合成尺寸精準可控的磁性金屬粒子和厚度均一、孔徑可調的磁性薄膜,提高了介電材料的吸波性能。提出介電層、空腔結構及阻抗匹配過渡層構筑新方法,揭示了三維結構及阻抗匹配層對吸波性能的影響規律。以碳納米螺旋為基底材料,實現了同軸多界面電-磁復合膜的精準設計合成,揭示了電磁耦合多重損耗機制。發展了結構調控方法,在原子/分子層次理解其構效關系及吸波機制。項目成果引起了研究者的廣泛關注,對深入認識影響吸波性能的本質和開發新型高效吸波材料具有重要意義,也可催生新學科以及新的知識增長點,促進學科交叉發展,產生新興產業。


    (科技發展處)



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