院士赋能助推“双碳”目标政策落地生花

百科   2024-12-26 16:31   浙江  


随着我国“碳达峰”和“碳中和”双碳目标政策的实施,以绿色、环保、可再生的生物质材料替代不可再生合成高分子材料势在必行。

纤维素作为植物的主要成分之一,是一种来源广泛且可无限再生的天然高分子材料。纳米纤维素作为纤维素衍生物中最受关注的特色产品,具有轻质、可降解、可生物相容等性能,同时还具有高长径比、高结晶度、高强度、高热稳定性、高抗氧化性、高透明性等特殊性能。纳米纤维素作为一种可再生、性能卓越、环境友好的新型纳米材料,在航空航天、生物医药、电子工业、新能源和高性能纸基功能材料等领域具有巨大的应用潜力,对我国“双碳”目标的实现也具有重要意义。


在此背景下,衢州市高度重视可再生的生物质材料的研发,区域内企业五洲特纸与加拿大工程院倪永浩院士及其团队积极交流,开展合作。双方基于企业原有的半透明纸技术,开展新技术研究,开发形成高透明高雾度的特种纸新产品,可用于光电领域的新的特种纸材料进行关键技术开发。

据悉,项目开发产品“雾度纸”目前有两方面的用途:一是作为 OLED 器件柔性衬底,获取最高光耦合输出效率条件下的驱动电压及电流密度等关键技术参数,开发出适用于 OLED 光电器件用雾度纸的成型制造工艺;二是作为太阳能电池柔性衬底,获取标称功率,峰值电压、峰值电流、开路电压等关键技术参数,开发出柔性光伏电池用雾度纸的成型制造工艺。目前合成高分子衬底主要采用的是流延成膜的工艺技术,以国内 OLED 龙头企业和光伏电池龙头企业,每年产能只有 2000 万平米,每平米造价高达 200 元。据预测到 2022 年衬底市场缺口为 600 亿元。由于纳米纤维素雾度纸具有低的热膨胀系数,可大大提高柔性OLED 器件和柔性光伏电池良品率和器件在过热环境中的使用寿命,并且可通过透光-雾11度调节从而提高 OLED 的光耦合输出效率,进而提高光能利用率。因此,利用纳米纤维素开发的雾度纸在光伏电池和 OLED 领域有巨大的产业化应用前景。

截至目前,该院士团队负责项目已经完成了实验室的开发工作,初步形成中试的技术方案。项目中的纳米纤维素的制备,为五洲提供项目适用的纳米纤维素;并采用团队提供的改性方案进行纳米纤维素的批量化改性试验工作。项目开展实施期间,申请并受理发明专利2件,2022年的实验室研发项目被列入衢州市重点研发计划项目。

此外,五洲特纸依托子公司五星,于2023年联合申报了衢州市重大揭榜挂帅项目,已立项。该项目利用已掌握的纳米纤维素技术,解决现有食品卡纸阻隔(防水、防油)性的难题,减少淋膜以及含氟防油剂的使用。

值得一提的是,五洲特纸于2023年建立省级企业博士后工作站,企业与东北林业大学联合进行博士后培养工作,推荐引进博士后1人,该站点于2023年7月完成博士后开题进站报告会,正式入站开始博士后课题研究工作。




编辑:蔡永嘉

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二审:徐   升

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