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校园通知
关于推荐申报2015年度自治区科学技术奖的公示
发布时间 : 2015-04-23     点击量:

按照科技厅关于推荐2015年度内蒙古自治区科学技术奖的通知(内科发办字[2015]1号)要求,现就澳门澳门威尼娱乐场-【威尼斯登录】拟推荐申报的四项科研成果进行公示,公示期为2015年4月23日——4月30日。如有异议,请在公示期内以书面形式向科技处提出。

第一项成果

申报成果题目:纳米氧化铁、二氧化钛及其复合物的制备及应用基础研究

成果主要完成人:长山,化学与环境科学学院、教授;赵斯琴,化学与环境科学学院、教授;德力格尔,学术期刊社、教授

内容简介

纳米材料的应用已渗透到国民经济的各个领域。纳米材料的制备技术及其应用开发在整个纳米科技研究领域占据了越来越重要的位置。本项目主要围绕氧化铁和二氧化钛等纳米功能材料开展了基础研究,其主要内容及发现点包括以下几方面:

1、磁性三氧化二铁(γ-Fe2O3)纳米粒子的制备。发现了由铁的尿素配合物([Fe(CON2H4)6](NO3)3)一步合成γ-Fe2O3纳米粒子的新方法,并提出了其反应机理。同时提出了制备介孔γ-Fe2O3纳米粉体的新方法,并成功合成了晶粒大小、比表面积和磁学性能可控的介孔γ-Fe2O3纳米粉体。此项工作被Chemical Reviews (影响因子:45.661)、Scientific Reports (影响因子:5.078)、RSC Advances (影响因子:3.708)和《科学通报》等国内外顶尖期刊他引 次。

2、四氧化铁(Fe3O4)纳米粒子的制备及其吸附性能研究。发现了由[Fe(CON2H4)6](NO3)3直接制备Fe3O4纳米粒子的方法。通过改变条件成功制备了具有超顺磁性、铁磁性和水分散性等不同性质的Fe3O4纳米粒子。此项工作被Nanoscale (影响因子:6.739)、Carbon (影响因子:6.160)、ACS Applied Materials Interfaces (影响因子:5.900)和ChemCatChem (影响因子:5.044)等期刊他引 次。

3、介孔TiO2纳米粉体的制备及其吸附性能研究。首次研究了介孔TiO2对一些主要环境污染物的吸附性能, 并发现在110?C的低温条件下合成的介孔TiO2对水中重金属离子、氟离子和有机染料等污染物具有超强的吸附能力。对甲基橙、Cr(VI)离子和氟离子的最大吸附量分别为454.5 mg/g、33.9 mg/g和27.0 mg/g,远大于一些常用吸附剂的极限吸附量。此项工作被Journal of Materials Chemistry (影响因子:6.626)、Analytical Chemistry (影响因子:5.825)、Environmental Science & Technology (影响因子:5.481)、Chemical Engineering Journal (影响因子:4.058)和《硅酸盐学报》等期刊他引 次。

4、γ-Fe2O3-TiO2和γ-Fe2O3-SiO2纳米复合物的合成及其吸附性能研究。采用固相法和溶胶-凝胶法合成了γ-Fe2O3-TiO2和γ-Fe2O3-SiO2纳米复合物,并系统地研究了合成材料对偶氮染料的吸附性能,结果发现这些纳米复合材料有望成为磁性吸附剂应用于污水处理。虽然介孔TiO2和SiO2纳米粉体吸附材料对水中主要污染物显示出极高的吸附能力,然而因其颗粒粒度极小而易分散于水中,很难使用过滤等手段将其从反应体系分离回收。通过与磁性γ-Fe2O3复合后,可采用磁性分离技术很容易把它们从体系中分离出来,因此解决了分离回收难的问题。此项工作被Catalysis Science & Technology (影响因子:4.760)、Geochimica et Cosmochimica Acta (影响因子:4.250)、RSC Advances (影响因子:3.708)和Journal of Colloids and Interface Sciences (影响因子:3.552)等期刊他引 次。

近十年,完成了国家自然科学基金项目1项,内蒙古自然科学基金项目1项,内蒙古人才开发基金1项,内蒙古“草原英才”人才工程项目1项。共发表相关研究论文30篇,其中SCI、EI共同收录 篇, EI另收录 篇。申请国家发明专利4项,已授权2项。

第二项成果

申报成果题目:古希腊三部经典数学名著研究

成果主要完成人:莫德,科学技术史研究院、教授 ;朱恩宽,陕西师范大学数学与信息科学学院、教授;兰纪正,1954年西北师范大学数学系毕业。1956年北京师范大学数学系研究生毕业。生前是澳门澳门威尼娱乐场这个“协作组”的主要联系人,为开创该研究方向做出了突出贡献

内容简介

古希腊三部经典数学名著是指欧几里得的《几何原本》、《阿基米德全集》和阿波罗尼奥斯的《圆锥曲线论》。澳门澳门威尼娱乐场的工作属于古今数学思想研究这一领域,也就是研究某一数学思想体系的萌芽、演变和完善的过程以及它的思想、内容和方法。进一步要研究在这一思想体系中还存在哪些问题,通过这些问题的解决是否还能发现一些新的思想和方法把澳门澳门威尼娱乐场的研究再向前推进一步。

它们也是世界数学名著,是古希腊为人类创造的精神财富,在其中处处都体现了他们那种创造性的思维能力和判断能力,会世世代代指导人们去思考、研究和创新。在自然科学领域这样的问题还很多,通过对此类问题的研究也是培养创新人才的一条路子,这也就是澳门澳门威尼娱乐场这个课题的学术价值。这三部名著中重点还是欧几里得的《原本》,这本书中提出了新的数学思想,也有丰富的内容和完整的逻辑推理原理,在近代数学发展中也有其不可代替的作用和地位。因而也是澳门澳门威尼娱乐场研究的重点。

澳门澳门威尼娱乐场要完成这耗时、耗精力、难度又很大的两个方面工作。其一是对这三部著作要进行较全面、系统和深入的研究, 其二是要完成这三部著作的翻译、注释和出版工作。当时的中国,在主要的一些方面都处于空白状态(如对这三本书的研究还不系统、仅限于一些个别问题上、不深不透,这三本书还没有现代汉文译本),比欧洲的一些国家落后几百年。澳门澳门威尼娱乐场“协作组”的这些人都下决心为完成这项任务,将自己后半生的时间和精力奉献给这一事业。这也就是澳门澳门威尼娱乐场的奋斗目标。

澳门澳门威尼娱乐场完成了5部学术专著(成果(1)、(2)、(3)、(4)、(5))、一本重要参考文献(成果(10))和4套译著(成果(6)(7)(8)(9)),将这些成果都一一填写在“主要代表性论文、专著”表中了,成果的澳门澳门威尼娱乐场、版权页和目录都在附件一中。

法国学者Martzloff、日本著名数学教育家横地清、[荷]P M?Engelfriet以及澳门澳门威尼娱乐场国著名学者席泽宗(中科院院士)、梁宗巨(著名数学史家)、李迪(著名科技史家)、刘钝(中科院研究员,国际科技史学会主席)等人在其著作或文章中的介绍、引用都已填写在“被他人引用代表性论文、专著”一表中(见附件二)。

上述成果的意义,创新之处都已填写在“主要科学发现及创新”一栏中。

国际数学史杂志、美国数学会,中国数学会、中国科学技术史学会、中国数学史学会等机构或刊物的评论和肯定都已填写在“第三方评论”一栏中。

第三项成果

申报成果题目:多场耦合材料断裂力学的理论与应用研究

成果主要完成人:刘官厅,数学科学学院、教授;李联和,网络技术学院、教授;郭俊宏,内蒙古工业大学、副教授

内容简介

本项研究是在国家自然科学基金(10761005和11026175)与内蒙古自然科学基金(2009MS0102)的资助下完成的,三个项目均已结题,并于2012年9月3日在内蒙古自治区科技厅进行了成果登记(NK-20120322,NK-20120323,NK-20120324)。

近年来,为了满足工程技术的需要,具有多场耦合特征的材料引起了国内外研究者的广泛关注。由于多场耦合材料的结构比经典弹性材料复杂得多,其力学行为及相关物理性能与经典弹性材料有本质的区别,致使经典的数学弹性理论与方法面临着巨大的挑战。针对多场耦合材料的复杂结构特点,本项研究发展了经典弹性的Muskhelishvili方法、Lekhnitskii方法和Stroh方法,将这些方法与解析函数理论相结合,创造性地应用于准晶材料、压电材料和磁电弹性材料的热/力/电/磁多场耦合断裂力学问题中,取得了如下原创性的研究成果:

(1)建立了准晶断裂力学的分析模型,发现了一系列具有物理背景的多重调和方程、多重广义调和方程及一些特殊的高阶偏微分方程,极大地丰富了数学物理方程的内容,为准晶断裂力学的研究奠定了理论基础。

(2)发展了准晶断裂力学分析模型中偏微分方程边值问题的复变方法。首次提出了准晶弹性理论的Muskhelishvili 方法、Lekhnitskii 方法及Stroh方法,为准晶断裂力学问题的研究提供了有效的方法。

(3)构造了若干新的非有理函数型的保角映射,首次研究了不同电、磁边界条件下压电材料和磁电弹性材料中的孔边裂纹与共线裂纹等复杂缺陷的断裂力学问题,得到了相应力学参量的解析解,分析了电磁场对裂纹扩展的作用机理。

(4)引入了若干新的辅助函数和辅助方程,创造性地解决了准晶材料中裂纹动态传播、弹性-流体动力学控制方程以及若干非线性弹性问题的解析求解问题。

(5)实现了对含复杂缺陷的准晶、压电材料和磁电弹性材料的断裂力学行为的定量分析,揭示了缺陷构型、相位子场及力、电、磁耦合荷载等因素对这些多场耦合材料断裂特性的影响规律。

(6)形成了对准晶材料、压电材料及磁电弹性材料断裂力学行为预测的可行性研究路线,丰富了多场耦合材料断裂力学的理论框架和分析方法,为这些材料的抗断裂设计提供了理论依据。

本项研究在《Applied Mathematic and Computation》、《International Journal of Solids and Structures》、《Physics Letters A》和《中国科学》等国内外重要学术刊物上已发表学术论文64篇,其中被SCI检索22篇(包括3篇二区SCI),EI检索12篇,被SCI、EI引用152次,他引106次。被CSCD收录16篇, ISTIC收录14篇,被引162次,他引68次。由科学出版社出版专著《准晶断裂力学的复变函数方法》一部。这些成果引起了国内外同行专家的广泛关注,并给予了高度评价。国家自然科学基金的匿名评审专家认为“本项研究是具有前瞻性的重大课题,所取得的研究成果是原创性的。”国际著名力学家Pak Y.E在专著《Recent Trends in Fracture Mechanics》中指出“压电材料中的缺陷问题具有本质性的难度,澳门澳门威尼娱乐场给出的方法使获得压电材料复杂缺陷断裂力学问题封闭形式的解析解成为可能。”

第四项成果

申报成果题目:丙烷氧化脱氢制丙烯的研究

成果主要完成人:阿古拉,化学与环境科学学院、副教授;徐爱菊,化学与环境科学学院、教授;照日格图,化学与环境科学学院、教授

内容简介

丙烷是一种不活泼的烷烃,大量存在于天然气、油田轻烃、炼厂气,一般只能用于民用燃烧甚至放空。据报道,油田气中丙烷约占6%,湿天然气中约占15%,液化石油气中可达60%。在澳门澳门威尼娱乐场国,尤其在内蒙古自治区天然气资源丰富,而石油资源匾乏。在这样的背景下,开展丙烷转化的研究对发展澳门澳门威尼娱乐场国的石油化工具有重要的理论及实际意义。很多研究者开展以丙烷为原料生产丙烯酸、丙烯醛的研究,发现丙烷到丙烯为最关键的步骤。因此,如果能把丙烷高效地脱氢制丙烯,无疑具有十分重要的经济价值和工业应用前景。由于丙烷氧化脱氢制丙烯为较低温度下的放热反应,热力学上容易进行,可大大降低能耗。但丙烷容易深度氧化生成CO、CO2等副产物,使丙烯的产率降低,因此,开发高活性、高丙烯选择性的催化剂是该技术的关键问题。

课题组系统地研究了Co-V-O和Ni-V-O催化剂体系结构和丙烷氧化脱氢催化性能之间的关系,发现p-型半导体正钒酸盐和焦钒酸盐表现出比n-型半导体偏钒酸盐更高的丙烷氧化脱氢催化活性,主要原因是p-型半导体催化剂存在较强的V-O-V键和VO4四面体的振动和,较强的表面酸性,易形成未充分还原的氧物种。用PEG为模板剂用均匀沉淀法制备出的介孔NiO催化剂具有优良的丙烷氧化脱氢低温催化性能,可大大降低丙烷脱氢制丙烯反应能耗和副产物的产生。用共沉淀法和还原法制备了纳米介孔Au/NiO催化剂,首次应用到丙烷氧化脱氢反应中,得到了具有良好的低温催化活性的负载型纳米金催化剂。

丙烷催化脱氢体系中加入O2后,反应起始温度大大降低,减少了能耗。但是由于O2的存在,使丙烷或丙烯深度氧化成CO和CO2,降低了丙烯选择性。为了能够使丙烷氧化脱氢工艺工业化,人们做了大量的工作。但是丙烷氧化脱氢工艺中还有一个问题是限制其工业化的一个不可避免的问题。就是反应尾气中,由丙烷或丙烯深度氧化而来的CO的分离排放问题。 为此澳门澳门威尼娱乐场在制备介孔氧化物材料的基础上以由杭锦2#土制备的大比表面积的 SiO2为载体,负载Au催化剂得到了80?C 时可实现对尾气CO的完全转化的负载型纳米Au催化剂。同时,相交于成分较高的贵金属催化剂,澳门澳门威尼娱乐场还将NiO负载到具有介孔结构的Ce0.8Zr0.2O2 上,得到了具有较高的CO催化氧化活性的廉价的新型纳米介孔NiO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂。这类CO氧化催化剂不仅可以用在丙烷氧化脱氢制丙烯反应尾气处理上,还可以应用在导致了严重的环境问题的VOCs的完全氧化反应。

通过研究,不仅完成了多项课题,还培养了博士生4名、硕士生11名,建立了研究基地,带动了学科的发展,此次成果对澳门澳门威尼娱乐场区高层次人才培养,综合科技实力的提高,资源优势转化为科技等方面具有重要意义。该研究在国内外核心期刊发表论文30多篇,成果多次被国际主要催化杂志Journal of Molecular Catalysis A-Chemical、Catalysis Today、Journal of Physical Chemistry C等杂志引用。

科技处

2015年4月23日

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