中国科学院理化技术研究所 中国科学院北京分院
重点研究领域:主要研究领域为光化学转换与功能材料、低温科学(工程)与技术、功能晶体与激光技术、仿生智能界面材料、特种功能材料与生物医用技术。
所在地:北京市,北京
机构简介:

中国科学院理化技术研究所组建于1999年6月,是以原中国科学院感光化学研究所、低温技术实验中心为主体,联合北京人工晶体研究发展中心和化学研究所的相关部分整合而成。全所现有在职职工505人,其中中国科学院院士5人、中国工程院院士2人、第三世界科学院院士2人、研究员81人、副高级专业技术人员150人。设有物理学、化学、动力工程及工程热物理3个一级学科博士、硕士研究生培养点,化学工程与技术一级学科硕士研究生培养点,材料学二级学科博士、硕士研究生培养点,动力工程、化学工程、光学工程、材料工程4个专业学位硕士研究生培养点,化学、物理学、动力工程及工程热物理3个一级学科博士后流动站。现有在学博士和硕士研究生500余人。   理化所是以物理、化学和工程技术为学科背景,以高科技创新和成果转移转化研究为职责使命的研究机构。主要研究领域为光化学转换与功能材料、低温科学(工程)与技术、功能晶体与激光技术、仿生智能界面材料、特种功能材料与生物医用技术。全所现有1个国家级工程研究中心,1个国家级重点实验室,5个中科院重点实验室,2个北京市重点实验室,1个所级重点实验室,若干研究中心和研究组。   中国感光学会、中国化学会光化学委员会、中国制冷学会低温专业委员会和中国化工学会化工新材料委员会光催化材料及应用分会等等挂靠在理化所。负责编辑出版《影像科学与光化学》学术期刊。

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科研成果
先进制造技术,生物医药与医疗机械

等离子体抗感染伤口敷料的研制与应用

等离子体处理伤口敷料的连续性生产工艺;采用等离子体对伤口敷料的表面化学结构进行修饰,使其具有长效抗感染性,保证抗感染伤口敷料在使用期内的抗感染性能,保证了抗感染伤口敷料的生物相容性;采用等离子体对伤口敷料的处理,成功避免了在材料中摄入有机小分子;加工工艺简单,不改变现有伤口敷料生产线上,仅仅在产品成型包装前用等离子处理设备即可,生产成本低,可操作性强。 抗感染伤口敷料可以完全避免伤口的细菌、真菌感染,也可以一定程度减少伤口的炎症,大为缩短人们康复的时间。虽然疗效较好的抗感染医用敷料使用成本较高,但是它们可以缩短伤口愈合时间,从而减少医用敷料总需求量,并大大减少在护理过程中所消耗的时间以及各种辅料的消耗量。因此,目前技术含量较高的抗感染伤口敷料已经从小规模应用逐渐扩大,这类产品的疗效快、疗效好等特点是传统敷料难以相比的。 本项目开发的等离子体提高伤口敷料的抗感染性能对基材的要求不高,具有广适性。通过等离子体对伤口敷料的后处理,能使目前使用的大部分伤口敷料赋予抗感染性。同时,本项目开发的等离子体抗感染伤口敷料生产工艺,仅仅在生产环节中经过等离子体处理一步操作就可,不改 变原有生产工艺,设备资产投入不高,每台约300万元,每台处理能力可达5000平米/年,在现有产业基础上升级即可,因此项目具有广阔的产业化前景。

先进制造技术,生物医药与医疗机械

抗感染呼吸导管的研制与应用

抗感染剂采用包裹、超细分散等制备技术,制备了既保持抗感染性能,又适宜乳胶、聚氯乙烯加工的新型抗感染剂,提高了抗感染剂加工工艺耐受性,使抗感染剂添加至呼吸导管壁内制备整体抗感染呼吸导管及复杂结构的抗感染呼吸导管成为可能。整体型抗感染呼吸导管抗感染有效期长,保证呼吸导管在使用期内的抗感染性能。加工工艺简单,可在现有呼吸导管生产线上进行,无需增加特殊设备,生产成本低,可操作性强。 项目主要技术已经通过小试验证,抗感染乳液(或聚氯乙稀)的安全性能,抗感染呼吸导管的加工工艺以及抗感染呼吸导管的功能性已经通过初步验证,技术可行。抗感染呼吸导管功能突出,但增加成本不大,加工不用改变现有生产设备,不用重新建设新生产装置,工艺和经济可行。 呼吸导管是目前医院中应用量最大的导管类医疗器械,每年我国呼吸导管的消耗量在1亿条以上,是一个近10亿产值左右的医疗器械产业。呼吸导管的原材料一般为天然胶乳、聚氯乙烯,我国资源丰富,目前我国已经有一定规模并在市场上占有显著市场份额的呼吸导管生产企业。本项目开发的抗感染呼吸导管是普通呼吸导管的升级换代产品,具有延长产品使用期,减轻病人因为置管引起的呼吸道感染等呼吸导管相关型感染的功能,深受医护人员和病人的欢迎。抗感染呼吸导管和普通呼吸导管的生产设备基本相同,工艺接近,在现有产业基础上升级的可行性高,因此项目具有广阔的产业化前景。

其他

新型绿色无醛粘合剂

 一、项目简介:   目前除了胶合板中的建筑模板是利用酚醛胶压制而成的外,其它人造板都是利用脲醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶压制成的,因其所释放的甲醛对人体健康的危害而日益引起重视。按照新标准要求,现有人造板材制品如果不改变传统用胶,将达不到标准要求。目前有些生产厂家使用的E1级环保型脲醛胶,其甲醛释放量虽可达到新标准要求,但板材的物理性能却下降明显,且此类粘合剂仍然存在长期缓慢释放甲醛(长达10几年)的问题。中国科学院理化技术研究所针对不同种类的人造板和工艺发展出相应的专用无醛粘合剂制备技术以及人造板生产工艺技术,工艺简单易操作、产品绿色环保具有实用性和更高的性价比,可以保证所生产的板材达到“绿色建材”的要求,具有较强的市场竞争力。   二、技术特点:   1、粘合剂以水为介质,不含有害的挥发物和重金属成分,生产过程无污染;   2、胶层固化后无甲醛释放,是一种真正的绿色粘合剂。   3、制造成本低、活性期长、粘度适中,预压性和耐水、耐老化性好。   4、适用于各种人造板(刨花板、胶合板、纤维板、木/竹地板等)生产工艺。   三、市场情况   随着国内建筑市场及家装产业的发展,大大推动了我国人造板行业的迅速发展。据预测,在未来的5年内,我国仅在建筑、家具、装修领域每年就需要人造板3000万m3,预计到2010年,人造板的产量将达到3500-4500万m3。由此带来的粘合剂年需求量在1000万吨左右。   四、投资与效益   建成年产2000吨的生产线,设备投资40-50万左右(对于原来生产粘合剂的厂家,可在原有的设备上进行,不需要进行改造)。采用本项技术生产的粘合剂,其利润约为1500-2000元/吨,具有明显的经济效益。   五、合作方式:技术转让,许可使用。

新材料及其应用

可完全生物降解塑料PBS

一、项目概况   为净化环境,消除塑料废弃物,治理“白色污染”,人们曾采用填埋、焚烧、高温降解、再生利用等办法来缓解环境污染,但无论何种办法,除了自身方法存在缺陷外,还总有20%左右的制品无法回收,得不到处理。因此开发和生产能够生物降解的塑料,是解决“塑料垃圾”,治理“白色污染”的根本所在。大量研究表明,利用微生物发酵法和化学合成法合成脂肪族聚酯,是解决此问题的有效途径。微生物发酵法虽可合成一些脂肪族聚酯,但因制备条件苛刻、工艺复杂,价格太高,难以作为通用材料推广。化学合成法则成本较低,而且可以进行分子设计,是推向市场的更为有效方法。 二、技术特点   本项目采用脂肪族二元醇酸为原料,通过缩合聚合法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS),该技术具有如下特点:   1. 采用高效催化体系,分步进行控制,直接合成高分子量的脂肪族二元醇酸聚酯;   2. 缩短了反应时间、简化了合成工艺,降低了成本;   3. 利用聚酯与淀粉及无机粉体的复合技术,使复合材料具有良好的加工性能;   4. 性能完全达到通用塑料水平,而且可以完全生物降解;   5. 具有自主知识产权,申请了四项专利,其中二项巳经授权。 三、市场情况   近年来中国包装用塑料已超过400万吨。据有关部门预测,2005年中国塑料包装材料需求量将达到500万吨,按其中30%为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算,则废弃物产生量达150万吨;另据统计,中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,加上育苗、农副产品保鲜材料等预计需求量将达到100万吨。在一次性日用杂品中一部分是难以收集或不宜回收利用的,预计其需求量达70万吨。在一次性医疗材料中不宜回收利用的部分,预计其需求量达30万吨。 四、投资与效益   采用本项技术,建立年产20000吨可完全生物降解塑料的生产线,开发出注塑级、吹塑级、挤出级、发泡级可完全生物降解塑料系列产品,项目总投资7500万元,其中, 固定资产投资5000万元,厂房 1000万元其它费用1500万元。以生产成本1.8-2万/吨,销价2.5万/吨计算,达产后年产值可达5亿元,利润1-1.4亿元。 五、转让方式   技术转让

环境保护与资源综合利用

焦炉煤气综合利用

项目概况: 将外排焦炉煤气综合利用,甲烷分离出来制取LNG,氢气做合成氨原料,其余一氧化碳等回焦炉燃烧,充分利用资源并达到节能减排目的。 技术创新性: 本项目的主要工作重点是实现焦炉煤气H2,CH4组分的分离,以实现焦炉煤气的综合利用和下游产品的多元化生产。而此工艺的关键技术就是焦炉煤气CH4组分的液化分离。而在此方面, 中国科学院理化技术研究所低温关键技术组有着丰富的经验,曾主持和参与了多种气体制冷和气体液化的项目。先后完成了最早的小型天然气液化试验装置、国内首套完全自主知识产权及采用国产设备的大中型LNG生产装置、2006-2007年成功开发出针对含氧煤层气的低温液化分离技术(国际首创)。所以在工艺技术方面,焦炉煤气综合利用已完全成熟,可以实现工业化推广。 技术研发及产业化发展方向: 本项目主要工艺装置以自主知识产权为基础,主要设备立足于国内;以焦炉煤气物理分离为基础,结合先进的液化工艺,生产液化天然气,具有很好的环境保护和技术集成作用,为焦炉煤气的综合利用提供了新的发展方向。 社会经济效益: 年均利润总额超过1.5亿元,税后利润超1.1亿元。优化产业结构,节能减排,彻底解决困扰焦化企业污染问题,达到社会、经济和环境的协调统一。 合作方式: 技术转让 技术许可

电子信息技术

可印刷电子"银墨"的研制及产业化开发

项目概况: 主要研发用于印刷电子(印制电子)的环保型银导电墨水(银墨)及其填料银粉,特别针对传统的印刷电路板制作技术革命,建立新型规模化生产纳米银及“银墨”的生产技术、工艺和设备。 技术创新性: 传统的印刷电路板是采用“减层法”制备的,即将导电介质(金属箔、导电涂料等)完全覆盖整个基板,再利用刻蚀技术去掉所不需要的部分。新的“加层法”是利用各种印刷技术在空白基底上直接印制所需要的电路图纹。由于“减层法”工艺中大量的重金属被刻蚀下来,造成严重的环境污染和巨大的材料浪费。因此,无论从环境还是成本因素考虑,采用新的“加层法”技术,具有革命性的意义。 新兴的“印制电子”,是一种低成本、高速度的印刷技术,是通过各种印刷技术利用导电聚合物及纳米金属墨水在包括柔性基材在内的多种基材上印制电路的技术,其产品具有轻薄、柔韧和廉价的特点。“印制电子”以其独有的特性与优势,将改变整个电子行业的生产模式,催生出全新一代的电子产品。印制电子材料将运用在越来越多的电子产品领域,突现出不同于传统电子产业的特性。如:印制RFID(电子标签)芯片或完整的RFID嵌体等,可印刷柔软可变形电子产品,利用滚转打印系统生产出尺寸和形状灵活的柔性光伏电池、柔性显示屏、折叠式电脑和手机等家用电器产品。印制电子技术使电子产品变得更轻巧灵便,其商品化应用将逐步改变人们的生活和工作方式,为人们提供更多便利和快捷的服务。印制电子用纳米导电墨异军突起,发展迅速,市场机会巨大。其使用的导电墨将具有更低的固化温度、更细的线条印刷功能、更高的导电性、节省材料且低成本的特点。 社会经济效益: 本项目的成功实施将奠定我国新的印刷电子工业的发展技术和产业化基础,有利于我国电子和信息产品生产技术的更新换代,引领和促进我国电子工业产业链发展;为我国电子产品技术,特别是印刷电路板制作技术的发展创造新品牌,提供先进的材料制备、生产和设备新技术;推动我国电子、印刷、化工、塑料、包装等工业的共同发展,促进纳米材料的批量生产和应用技术发展;大大促进我国在信息、电子、航空航天、武器装备等高技术领域的发展;消除或减少电磁波辐射污染,具有现实环保意义。因此,本项目具有重要的社会示范效应和巨大的经济效益,将对我国相关的产业和经济发展起到推动作用 合作方式: 技术许可

先进制造技术

新型环境试验设备技术产业化

项目概况: 新型环境试验设备技术产业化项目是基于新型混合工质节流制冷技术在环境试验设备领域进行技术产业化研究及产品推广。混合工质节流制冷技术是由中国科学院理化技术研究所拥有完全独立知识产权的居于国际领先的前沿技术,其核心是用单压缩机压缩膨胀制冷技术,替代传统的复叠制冷系统,在-40℃以下温区效率更高,可靠性提升,能耗降低,成本大幅度降低。 技术创新性: 本项目的主要目标是将目前我们拥有独立知识产权的居于世界前沿的单压缩机混合工质节流技术应用于环境试验设备中,并对其进行针对性的技术适应性探索,完善配套技术,开发出全系列多品类的节能型环境试验设备,并在市场中进行推广应用,推进我国在环境试验设备领域的发展。 技术研发及产业化发展方向: 本项目在实施过程中,以创新技术带动产品开发,在产品开发中推广技术,通过对核心技术的针对性应用研究,形成技术标准化和生产工艺规范化,并对产品系列化发展研制奠定基础。 针对项目特点,将项目细化为三大类:针对产品核心技术的基础性研究、产品的系列化研究及开发、新技术新产品的市场拓展研究。其中,针对产品核心技术-混合工质节流制冷在变工况设备中的应用进行针对性基础性研究,包括变工况混合工质节流制冷的理论研究、系统设计及优化;不同制冷温度下的制冷工质优化设计;基于新型制冷技术的新型环境试验设备的标准化生产工艺研究及实施;基于新型制冷技术的配套控制技术研究; 社会经济效益: 从企业的前期运营情况分析,运用新技术的低温环境试验设备市场空间巨大,成本较低,可靠性高,市场推广处于有利时机。同时,由于技术优势较大,成本价格优势明显,在市场竞争中处于较为有利的地位。根据前期经验,目前的产品毛利可达到30%以上,远远超出国内同类产品其它厂商的市场赢利水平。并且,随着品牌的逐步建立,企业规模的逐步增大,赢利空间和赢利水平将逐步提高。 合作方式: 技术转让