為學習貫徹習近平總書記關于科技創(chuàng)新的重要思想，大力弘揚新時代科學家精神，激勵和引導我校廣大科技工作者追求真理、勇攀高峰，做新時代的奮斗者，努力“形成一批基礎研究和應用基礎研究的原創(chuàng)性成果，突破一批卡脖子的關鍵核心技術”，學校自2019年起組織評選年度重大科技進展。經學院推薦、校外專家網(wǎng)絡評審、校學術委員會投票、校長辦公會審議及校內公示等評選環(huán)節(jié)，7項成果最終入選學校2019年度重大科技進展。現(xiàn)予以公布，待疫情結束后學校將擇機召開表彰大會。
特種高性能橡膠復合材料關鍵技術及工程應用
主要完成人：張立群、田明、楊海波
兼具柔性和高強度的連續(xù)纖維/橡膠復合材料輸送帶，廣泛應用于冶金、建材、礦山、煤礦等重點產業(yè)惡劣工況和復雜地形區(qū)的物料輸送，每年輸送物料數(shù)百億噸，作用巨大。針對大型特種橡膠輸送帶長期被幾家國外大公司壟斷的現(xiàn)狀，該項目產學研強強聯(lián)合，在國家“863”計劃等項目的持續(xù)支持下，（1）開發(fā)了輸送帶復合材料結構及纖維增強體編織結構的有限元分析軟件，建立了輸送帶結構與性能的優(yōu)化設計方法；（2）創(chuàng)新微納復合改性及化學接枝改性新技術，攻克了橡膠材料“高溫下抗老化兼具高溫強度”、“高抗撕兼具高耐磨性”、“高阻燃兼具高耐磨性”等瓶頸問題，顯著提升了在不同復雜苛刻工況下服役的承載面橡膠材料的性能；（3）開發(fā)了與不同纖維材料增強體匹配的高粘合強度界面層橡膠材料，解決了高粘度橡膠與纖維增強體的界面粘合難題；（4）研發(fā)了寬幅連續(xù)擠出－壓延－恒張力復合、鋼絲繩均勻排布與恒張力拉伸精準控制復合等先進工藝及關鍵裝備，解決了連續(xù)纖維/橡膠復合材料特種大型輸送帶制造過程中易夾氣、尺寸控制精度差等難題，研制出了冶金、建材、礦山、煤礦等重點行業(yè)用大型特種橡膠輸送帶，產品壽命和性能可與國際知名大公司同類產品比肩，已在中國、澳大利亞、智利、印度等30多家國內外知名用戶使用。授權專利54項（發(fā)明專利44項），主持或參與修訂國家/行業(yè)標準7項。該技術成果可推廣應用到各種高速高載輪胎、軍民兩用耐壓高強橡膠制件等領域，對推動我國橡膠工業(yè)技術進步具有重要意義。獲2019年國家科技進步獎二等獎。
高純/超高純化學品精餾關鍵技術研究與工業(yè)應用
主要完成人：李群生
高純/超高純化學品是電子信息、航空航天等多個領域急需的高端基礎材料，精餾提純是其生產關鍵。其精餾存在物系復雜、提純難度大等世界性難題。部分關鍵技術長期被國外壟斷，嚴重制約我國芯片等行業(yè)發(fā)展。創(chuàng)新成果包括：（1）提出“液膜擾動”模型，發(fā)明了清潔物系高/超高純化學品精餾的BH型填料成套技術。工業(yè)生產出電子級二氯二氫硅等硅源，打破了國外技術封鎖。（2）開發(fā)了非清潔物系高/超高純化學品精餾的FGVT塔板成套技術。建成3000噸/年純度達99.99999999%、芯片和集成電路等急需的高純硅工業(yè)裝置，提前緩解貿易戰(zhàn)的威脅。（3）首創(chuàng)了高/超高純化學品生產全流程的4D-RSM優(yōu)化技術，節(jié)能率比同類先進技術高30%。該成果在29家企業(yè)148個項目成功應用，近三年獲直接經濟效益34.34億元，節(jié)約27.34萬噸標煤，減排38.19萬噸廢液，滿足國家戰(zhàn)略需求。創(chuàng)新性強，對提高相關行業(yè)的科技進步有顯著推動作用。獲2019年教育部科技進步一等獎、中國石化聯(lián)合會科技進步一等獎、中國產學研合作科技進步一等獎等。
可重構鐵磁性液滴
主要完成人：劉緒博、史少偉、王東
傳統(tǒng)鐵磁性材料，如磁鐵，具有固定形貌，應用廣泛。具有可變形態(tài)的磁性材料，如鐵磁流體，常溫下是磁性液體，在外加磁場作用下可被磁化擁有磁極，一旦外部磁場撤除，磁矩會隨之消失，鐵磁流體不能存貯磁性，因而應用受限?；诮Y構化液體的科學理論，提出了構建可流動液態(tài)磁鐵的科學設想。通過控制功能化的磁性納米粒子和聚合物配體，在水油混合體系中，發(fā)生界面自組裝原位構建磁性納米粒子表面活性劑，最終飽和吸附導致界面發(fā)生阻塞相變(Jamming)，從而在常溫條件下即可引發(fā)磁流體液滴從順磁性到鐵磁性的可逆轉變，同時賦予液滴一定的形貌可塑性。這里首次發(fā)現(xiàn)磁偶極矩可以在液態(tài)材料中穩(wěn)定存在，并揭示了現(xiàn)象背后的形成機理，未來可用于液態(tài)微反應器、磁控軟體機器人等領域，促進極化中子磁場成像技術的發(fā)展，拓展納米磁學理論等。相關成果發(fā)表于Science2019, 365 (6450), 264.
“超重力+”過程強化新技術及工業(yè)應用
主要完成人：孫寶昌、羅勇、張亮亮、陳建峰、初廣文、鄒?？?、趙宏
圍繞流程工業(yè)生產過程節(jié)能減排及大氣污染物超低排放標準提升的重大需求，北京化工大學超重力團隊針對工業(yè)含硫氣體深度凈化、煉廠脫硫醇廢堿液氧化再生等過程的新問題和新挑戰(zhàn)，基于經典超重力技術，開展了“超重力+”過程強化從“基礎理論-新技術-工業(yè)應用”三位一體創(chuàng)新研究。揭示了“超重力+納微表面”填料內傳質規(guī)律以及多場組合強化多組分污染物同時深度脫除過程機制；創(chuàng)制出“超重力+納微表面”、“超重力+電場”等新裝備；發(fā)明了工業(yè)含硫氣體深度凈化、堿液氧化再生等“超重力+”新工藝。通過系統(tǒng)集成，形成了“超重力+”新技術。該技術已工業(yè)應用17套，環(huán)保、經濟和社會效益顯著，為石油化工、飲料等行業(yè)含硫氣體深度凈化提供了技術保障和示范。新技術被評價為：“‘超重力+’裝備及新工藝為國內外首創(chuàng)，工業(yè)應用技術指標處于國際領先水平”，并于2019年獲石化聯(lián)合會技術發(fā)明一等獎1項、中國化工學會技術發(fā)明一等獎1項。
光熱轉化材料的構筑與應用研究
主要完成人：尹梅貞、冀辰東
有機光熱轉換材料結構精確、性能可調控，在精細化工和生物醫(yī)藥方面發(fā)揮著重要作用。但是，目前有機光熱轉換材料種類少，穩(wěn)定性差且光熱轉化效率偏低，嚴重限制了其發(fā)展和應用。尹梅貞教授研究團隊研發(fā)了萊啉系列有機染料，通過調控分子結構以及構筑超分子組裝體系，獲得了一系列具有超高穩(wěn)定性及高光熱轉化效率的有機光熱轉換材料，應用于智能材料、生物成像及抗腫瘤領域。該成果為開發(fā)新型有機光熱試劑提供了堅實的理論基礎，為光熱材料的研發(fā)和臨床使用提供了更廣闊的應用前景。相關研究成果發(fā)表于Nat. Commun.2019, 10, 767; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7385; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1638；Acc. Chem. Res. 2019, 52, 2266。
高性能電解(海)水材料與器件
主要完成人：孫曉明、鄺允、劉文、周道金
電解水制氫是一種規(guī)?；茪涞臐撛诜桨?，但是能耗的降低依賴于高活性催化材料與高穩(wěn)定性電極結構和器件。孫曉明教授團隊揭示了層狀復合金屬氫氧化物中金屬氧橋位結構與催化活性的構效關系，發(fā)展了應力、梯度調控催化劑電子結構的新方法，建立了高活性單原子催化活性中心構筑新方法，實現(xiàn)了電解水性能的顯著提高。在此基礎上，該團隊設計并制備了抗腐蝕、高穩(wěn)定性電極結構，在工業(yè)電解電流密度下實現(xiàn)了1000 小時海水穩(wěn)定電解制氫，并搭建了可再生能源驅動海水電解裝置。相關研究成果發(fā)表于PNAS, 2019, 116, 6624；Nat. Commun., 2019, 10, 1711；Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 736-740等。
反應/分離耦合技術制備高純鋰鹽聯(lián)產鎂基功能材料
主要完成人：項頊、林彥軍
鹽湖資源是我國特色戰(zhàn)略資源，高鎂/鋰比鹽湖鹵水鋰/鎂分離與提取是世界性難題。圍繞鹽湖資源有效利用國家重大戰(zhàn)略需求，針對我國鹽湖高鎂/鋰比特征，創(chuàng)造性提出反應/分離耦合核心技術，基于層狀結構LDHs的晶格選擇性與離子識別科學原理，發(fā)展了多項分離、提取及過程強化關鍵技術，實現(xiàn)鹽湖鋰、鎂高效分離、高效提取鋰制備高純鋰鹽、同時聯(lián)產鎂基功能材料，在鹽湖地區(qū)建成首套鋰/鎂分離及鋰/鎂產品聯(lián)產中試示范裝置。該技術突破了鹽湖鋰、鎂資源利用的技術瓶頸，為鹽湖鋰、鎂資源的提取和高值利用開辟了新途徑，為鹽湖資源平衡、可持續(xù)開發(fā)提供了科學與技術支撐。獲美國專利授權1件，國家專利授權4件，申請PCT專利2件；與藏格鉀肥公司（000408）合作在青海鹽湖地區(qū)建成了1套百噸級鎂基多功能材料聯(lián)產電池級碳酸鋰中試示范線；建成1套1500t/a鎂基多功能材料產業(yè)化生產線；4件專利以作價入股方式獲得成果轉化，作價1199.04萬元。
