《山西煤化所纳米领域国际标准取得重要进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2018-09-27
  • 5月7日至11日,国际标准化组织纳米技术委员会(ISO/TC229)和国际电工委员会电工产品和系统纳米技术委员会(IEC/TC113)联合第一工作组(JWG1)和联合第二工作组(JWG2)以及IEC/TC113相关工作组在加拿大渥太华召开了会议。

      本次会议由加拿大标准协会、加拿大国家研究委员会及CSA集团联合主办。包括中国在内的9个国家60多名专家参会。中国代表团在会前通过网络会议和预备会议等形式做了精心准备;中国专家在会上先后做了8个主题报告,主持1个工作组会议,并对其他国家的提案提出多条意见并被采纳。中国代表团就7项主导国际标准和1项新提案进行了积极推进,力争更多国际专家的支持。

      中国科学院山西煤化所陈成猛副研究员于IEC/TC113 WG11(纳米储能)工作组会上做了题为“Nanomanufacturing –Key control characteristics – Guidance for testing nano-enabled electrode of supercapacitor”的新提案报告,该提案提出针对超级电容器电极拟建立一套空白详细规范,指导超级电容器电极材料的生产和研发过程中的质量控制,并与德国、日本、韩国等国的专家进行了深入交流与讨论,力争获得更多专家的支持。该报告引起与会专家的极大兴趣,同时建议山西煤化所人员加快制定超级电容器材料空白规范的相关IEC标准。

      山西煤化所黄显虹助理研究员于IEC/TC113 WG8工作组会上汇报了IEC/TS 62607-6-13(石墨烯材料表面含氧官能团的测定 化学滴定法)和IEC/TS62/607-6-22(石墨烯粉体灰分含量的测定 燃烧法)的工作进展,与德国、美国、日本、英国、加拿大等国的专家进行了讨论与交流。山西煤化所主持制定IEC/TS 62607-6-13于2017年9月正式立项,目前稳步推进,即将于2018年6月进入CD征求意见阶段,且同步制定《石墨烯材料表面含氧官能团的测定 化学滴定法》的国家标准也于2018年5月进入征求意见阶段。《石墨烯粉体灰分含量的测定 燃烧法》于2017年11月在IEC工作年会上提出,由于该方法的急迫性和前期扎实的工作基础,该提案一经提出成即为了PWI项目,标准号为IEC/TS62/607-6-22。山西煤化所扎实的工作基础和精彩的工作报告得到了现场专家的高度认可。

      本次会议中国代表团的积极参与,推进了我国国际标准在纳米材料、纳米制造及纳米应用方面的标准化工作,提升了我国在国际上相关领域的话语权和影响力,从长远来看有利于我国在国际贸易相关领域的发展。

      本次会议期间,在国家纳米科学中心的指导下,中国代表团充分展现技术能力,主要成果如下:

      1. 由深圳标准技术研究院主持的IEC/TS 62607-3-3项目会议效果达到预期,顺利推进到CD阶段,将于6月份发起CD征求意见;

      2. 由深圳贝特瑞主持的IEC/TS 62607-4-7顺利通过DTS投票,意见回复得到与会专家的一致肯定,预计今年内出版;

      3. 由深圳华烯新材料IEC/TS 62607-4-8和中国科学院山西煤化所IEC/TS 62607-6-22得到多数国家专家的支持与积极响应,为顺利通过立项投票打下坚实基础;

      4. 由中国科学院山西煤化所IEC/TS 62607-6-13和深圳华烯新材料IEC/TS 62607-6-14稳步推进,将于6月份发起CD征求意见。

      5. 由中国科学院山西煤化所新提出的项目建议《超级电容器纳米电极材料指南》引起与会专家的极大兴趣,建议制定相关材料空白规范,且与IEC/TC 40 电容器和电阻器技术委员会取得联系,寻求共同制定的可能性。

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  • 《我国在纳米材料国际标准化领域再次取得重大突破》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-10-18
    • 近日,国际标准化组织(ISO)公布的新一批标准立项文件显示,由我国主持提出的两项纳米材料国际标准——《气相纳米二氧化硅表面硅羟基含量测定方法》和《光催化纳米二氧化钛》在ISO/TC 256委员会顺利通过立项投票,成为ISO新的国际标准制定项目。这是继2018年主持发布《硅橡胶用气相二氧化硅》国际标准(ISO 18473-3:2018)后,我国纳米企业在纳米材料国际标准化领域再次取得的新的重大突破,同时也充分表明我国纳米企业在持续积极参与国际标准化实务、助力我国制造纳米材料“走出去”再创佳绩。 据《气相纳米二氧化硅表面硅羟基含量测定方法》国际标准负责人王跃林博士介绍,《气相纳米二氧化硅表面硅羟基含量测定方法》新国际标准提案是在前期《硅橡胶用气相二氧化硅》制定过程中各国专家讨论时产生的想法。国内外专家讨论发现硅羟基含量对气相二氧化硅的质量和应用性能有很重要的影响,但目前产业界尚未有可靠、精准的测量方法,急需建立相应检测技术和标准。王跃林博士敏锐的捕捉到这个信息,及时组织公司内部科研团队,联合四川大学、北京市理化分析测试中心等单位联合攻关,历经一年多时间终于开发出了一套具有较高测量精度的方法。该方法在2018年10月ISO/TC 256年会上介绍后,得到了国际专家普遍认可,并同意启动该国际标准的制定工作。 《光催化纳米二氧化钛》国际标准由安徽宣城晶瑞新材料有限公司主持制定,公司技术负责人徐进表示,公司经过近10年的开拓发展,已成为国内光催化用二氧化钛产品行业的领导者,拥有世界先进技术和国内纳米材料的顶尖技术和研发设备团队,其中,制剂、制成和粒径控制技术、煅烧技术控制系统已达国际领先水平,开发的JR05纳米二氧化钛可与国际同类知名产品相媲美,部分性能指标处于国际领先水平。2010年至今,宣城晶瑞新材料有限公司先后参与制定《纳米氧化铝》《光催化纳米材料光解指数测试方法》等9项国家标准和国际标准,现在进而主持制定《光催化纳米二氧化钛》国际标准,既是标准化的积极贡献者,也是标准化的受益者。 “这两项国际标准的制定,既是我国纳米企业积极参与国际标准化实务、发出中国声音、贡献中国方案的生动缩影,也必将为我国赢得国际同行尊重、赢得客户认知进一步打下坚实基础。”ISO/TC 256/WG 7功能颜料和体质颜料国际工作组召集人戴石锋说。 纳米二氧化硅和纳米二氧化钛是具有优异性质和纳米效应的新材料,广泛用于环境治理、节能材料、先进陶瓷、医药、日化等领域,是迄今为止应用最为广泛的两种纳米粉体材料。但这两种纳米材料的制备工艺复杂、设备要求高、工程化技术难度大,在规模性制备技术难度大。欧美的跨国企业凭借技术先发优势实现了产业化,并布局了大量专利,对中国企业技术创新形成许多技术障碍。以安徽宣城晶瑞新材料有限公司为代表的一批中国纳米企业不畏艰辛、迎难而上,克服产业化中种种技术难关和设备难题,通过十多年的努力,成功实现了纳米材料的规模国产化,并形成完全拥有自主知识产权的核心技术和产业化设备,打破国外企业长期垄断局面,为制定国际标准奠定了基础。
  • 《国家纳米科学中心在光催化制氢领域取得系列新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-10-21
    • 国家纳米科学中心朴玲钰研究员课题组在光催化产氢方面取得系列新进展,研究成果相继发表于Nano Energy (2020, 67, 104287)、Nano Today(DOI: https:// doi.org/ 10.1016/ j.nantod. 2020. 100968)及Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/ anie.202009633)上。   目前,工业制氢主要依靠煤、天然气重整,这个过程加剧了不可再生能源的消耗与环境污染。太阳能作为人类取之不尽用之不竭的可再生能源(约4×1020 J / h),通过光催化过程,将其转化为清洁高效的氢能,是解决上述问题的理想途径,近几十年来该领域的研究备受关注。朴玲钰课题组分别通过光催化水分解和甲酸分解两个过程,实现了高效、稳定的光催化产氢,并为该过程的合理评价提出了系统分析与建议。         太阳能光催化分解水制氢有两种类型,全分解水制氢(2H2O → 2H2 + O2)和半反应分解水制氢(H2O + 牺牲剂→ H2 + 氧化产物)。过去的几十年,全解水取得了较大进展,但依然存在诸多障碍难以逾越,如效率低、稳定性差、体系复杂及成本和安全等问题。在前期工作的基础上(Nano Energy 2017, 41, 488-493; Appl. Catal B: Environ 2018, 220, 471-476等),朴玲钰课题组首次提出了高效、高值光催化分解水过程,即光催化分解纯水获得氢气的同时,制备双氧水(2H2O → H2 + H2O2)。该过程优势显著,形成H2O2是动力学更有利的2电子过程。同时氢氧逆反应被显著抑制,效率极大提升;产物为纯气态H2和更高价值的液态H2O2;消除了分离、纯化成本与安全问题且产物价值大大提升。该过程一举多得,符合实际需求,具有强大应用潜力。相关研究成果发表在Nano Energy (2020, 67, 104287)上。    甲酸无毒、廉价、氢含量高且稳定,是理想的液态储氢介质。在之前工作的基础上(Joule 2018, 2, 549-557),朴玲钰课题组通过理论和实验研究发现,水作为催化剂促进甲酸分解产氢的高效发生,这是本领域首次对水作为催化剂催化该反应进行的报道。水可以有效地降低光催化分解甲酸的活化能,提高反应效率(提高2~4倍),同时水在反应前后保持不变。重要的是,水的助催化作用具有普适性,可适用于不同半导体材料(CdS、g-C3N4、TiO2等)和不同的产氢助剂体系(CoP、Pt、Pd、Ru、Au等)。该研究提升了科研人员对同类反应中水催化作用的关注度,相关成果发表于纳米科学领域知名期刊Nano Today (2020, DOI: https:// doi.org/ 10.1016/ j.nantod. 2020.100968)。   对光催化体系进行催化剂评价过程中,目前还缺乏一个充分、准确的评价体系,导致了对不同催化剂或催化体系难以进行一致、可靠的评估。基于此,朴玲钰课题组从量子效率与太阳能转换效率的准确计算、催化剂使用及环境控制等多个角度,结合文献和实验结果,系统分析了多种参数存在的不足并提出了初步建议,提出了一个更全面、准确且易执行的光催化制氢评价体系。该工作为开发一个更合理、广泛接受和公平的光催化产氢评价体系提供了有价值的信息。上述成果发表于Angew. Chem. Int. Ed. (2020, DOI: 10.1002/ anie. 202009633)上。   国家纳米科学中心曹爽助理研究员等为上述工作的第一作者,合作者为国家纳米科学中心刘新风研究员、施兴华研究员等。上述工作得到了国家自然科学基金面上项目、青年项目及中国科学院战略性先导科技专项B等项目的支持。