山西煤化所4項(xiàng)研究成果榮獲山西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)
近日，山西省人民政府印發(fā)《關(guān)于2023年度山西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)的決定》（晉政函〔2024〕44號(hào)）。山西煤化所1項(xiàng)研究成果榮獲山西省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，3項(xiàng)研究成果榮獲山西省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，科技獎(jiǎng)勵(lì)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了大幅提升。
“面向煤炭清潔高效低碳利用的煤科學(xué)：煤氣化中的灰化學(xué)”研究成果
榮獲2023年度山西省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)
該成果揭示了高溫氣化過程中礦物質(zhì)與復(fù)雜有機(jī)質(zhì)化學(xué)和物理作用的轉(zhuǎn)變機(jī)制；首次闡明了煤灰熔融特征溫度的物理意義，并發(fā)現(xiàn)平均摩爾離子勢(shì)是組成和性質(zhì)的微觀橋梁，為復(fù)雜硅酸鹽混合物熔融性的預(yù)測(cè)提供新路徑；首次構(gòu)建了基于環(huán)結(jié)構(gòu)的灰渣微觀結(jié)構(gòu)模型及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型，從多尺度揭示了連續(xù)降溫下熔渣流動(dòng)性的本質(zhì)；確定了真實(shí)氣化條件下熔渣流動(dòng)性突變的臨界條件，為構(gòu)建復(fù)雜固液兩相熔渣的黏溫特性預(yù)測(cè)模型提供了依據(jù)。研究成果得到國內(nèi)外同行的廣泛和高度認(rèn)可，為大型氣流床氣化爐的選配煤和運(yùn)行及設(shè)計(jì)優(yōu)化提供指導(dǎo)，降低了用煤成本，保障了氣化爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
“多孔納米炭纖維制備、結(jié)構(gòu)調(diào)控及應(yīng)用基礎(chǔ)研究”研究成果
榮獲2023年度山西省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)
該成果針對(duì)多孔納米炭纖維制備及結(jié)構(gòu)調(diào)控中的諸多挑戰(zhàn)開展了系列創(chuàng)造性和系統(tǒng)性的研究，具體包括以酚醛樹脂、木質(zhì)素或者瀝青為碳源，通過靜電紡絲結(jié)合炭化處理制備得到了多孔納米炭纖維，并進(jìn)行了納米炭纖維結(jié)構(gòu)調(diào)控及應(yīng)用基礎(chǔ)研究；揭示了前驅(qū)體結(jié)構(gòu)特性和關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)納米炭纖維直徑、孔結(jié)構(gòu)、比表面積、微晶結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)的影響規(guī)律，闡明了納米炭纖維孔道形成規(guī)律和機(jī)理、表面化學(xué)官能團(tuán)演變和修飾、微晶結(jié)構(gòu)發(fā)育機(jī)理，建立了多維度結(jié)構(gòu)與傳質(zhì)/傳荷動(dòng)力學(xué)、儲(chǔ)能電化學(xué)、表面活性等應(yīng)用性能之間的邏輯關(guān)聯(lián)，為多孔納米炭纖維多場(chǎng)景應(yīng)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與調(diào)控策略提供了重要的理論依據(jù)，豐富了多孔炭材料、納米工程以及表界面化學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵，具有重要科學(xué)價(jià)值，在化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)以及電化學(xué)儲(chǔ)能等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。
“金屬離子配位催化高分子化學(xué)裁剪制化學(xué)品”研究成果
榮獲2023年度山西省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)
該成果利用催化過程中綠色溶劑與催化中心的配位效應(yīng)將廢棄有機(jī)高分子中特定化學(xué)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(jīng)濟(jì)、綠色的轉(zhuǎn)化，并將其升級(jí)利用為高附加值化學(xué)品，不但實(shí)現(xiàn)其無害化，還為其資源化提供了基礎(chǔ)。闡明了催化高分子化合物降解過程中金屬離子配位狀態(tài)在反應(yīng)過程中地催化作用本質(zhì)。研究成果得到多名知名專家關(guān)注并引用，相關(guān)理論和技術(shù)有望應(yīng)用于廢棄風(fēng)電葉片、市政管道、大飛機(jī)以及新能源汽車等的廢物處理領(lǐng)域。山西省風(fēng)電的產(chǎn)量?jī)H次于火電，而且周邊內(nèi)蒙、陜西和甘肅都是優(yōu)質(zhì)風(fēng)力發(fā)電區(qū)域，廢棄風(fēng)電葉片對(duì)行業(yè)的影響將日益顯現(xiàn)，對(duì)于我省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和能源革命的進(jìn)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(zhǔn)設(shè)計(jì)”研究成果
榮獲2023年度山西省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)
該成果針對(duì)吸波材料結(jié)構(gòu)組成及電磁參數(shù)調(diào)控等領(lǐng)域關(guān)鍵科學(xué)問題，采用新型的原子層沉積/分子層沉積技術(shù)進(jìn)行吸波材料結(jié)構(gòu)和性能的精準(zhǔn)調(diào)控。通過控制合成尺寸精準(zhǔn)可控的磁性金屬粒子和厚度均一、孔徑可調(diào)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(jié)構(gòu)及阻抗匹配過渡層構(gòu)筑新方法，揭示了三維結(jié)構(gòu)及阻抗匹配層對(duì)吸波性能的影響規(guī)律。以碳納米螺旋為基底材料，實(shí)現(xiàn)了同軸多界面電-磁復(fù)合膜的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)合成，揭示了電磁耦合多重?fù)p耗機(jī)制。發(fā)展了結(jié)構(gòu)調(diào)控方法，在原子/分子層次理解其構(gòu)效關(guān)系及吸波機(jī)制。項(xiàng)目成果引起了研究者的廣泛關(guān)注，對(duì)深入認(rèn)識(shí)影響吸波性能的本質(zhì)和開發(fā)新型高效吸波材料具有重要意義，也可催生新學(xué)科以及新的知識(shí)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展，產(chǎn)生新興產(chǎn)業(yè)。
（科技發(fā)展處）
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