半岛都市报
-A08版:城事动向-2024年04月30日
日期：04-30
正在进行实验操作的曹宁。
文/图 半岛全媒体记者 尹彦鑫
凭借新材料转化成产品,企业三年累计实现销售收入近1.5亿元；石墨烯薄膜找到应用场景打破燃料电池极板外国技术垄断……如今,“新质生产力”已经成为了一个热词,中国石油大学(华东)材料科学与工程学院副院长曹宁团队坚持以新材料赋能新质生产力,在能源与环境相关领域不断进行新型功能材料方面的应用基础研究,取得了多项发明专利并投入企业生产,为摆脱垄断、为企业提质增效贡献力量。
双废利用变废为宝
碳材料是“双碳”目标下能源行业发展新质生产力的重要物质基础,如何提高碳材料的利用效率,将废弃物转化为碳材料再利用,实现变废为宝,是曹宁主攻的研究方向。
曹宁告诉记者,目前已经有多项研究成果投入了企业生产,转化为生产力,帮助企业提高营收。“氢能是未来国家能源体系重要组成部分,代表着新能源的发展方向,但是氢能的长距离运输需要进行压缩才能方便储存和运输。压缩机的关键部位是钢材,而我们知道钢材普遍存在氢脆问题,这个关键技术突破不了,氢气压缩机就无法商用,无法量产。”记者了解到,为了攻克这个难题,曹宁团队不断尝试新方法,最终通过构建了金属氧化膜化学转化模型,并基于该模型,发展了新型表面渗碳技术,从而解决了这一难题。
“关键核心技术被攻克之后,青岛康普锐斯能源科技有限公司成为国内领先的具有独立自主知识产权的液驱氢气压缩机生产制造商,这家企业也成为了青岛市24条重点产业链中氢能和储能产业链的链主企业。”曹宁介绍。
“石墨烯材料是由单层碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的片状结构的新材料,经过多年的研究之后,我们研发出了传统钢铁材料表面石墨烯薄膜的CVD制备技术,这个技术在新能源方面的有着广阔的应用场景。”曹宁说,“该成果在传统不锈钢和低碳钢表面实现石墨烯薄膜绿色、廉价制备。”
值得一提的是,石墨烯薄膜实现了双废——废钢铁、废气(二氧化碳)的再利用,变废为宝。“这一技术的使用可以极大减少‘双废’,实现了经济效益与环境效益的双赢。”曹宁介绍,这一新技术的应用打破了在燃料电池双极板领域的外国垄断。
助力国产种植牙迈上大舞台
如今,钛合金在各行各业中都有着应用,其中就包括种植牙领域。钛合金是现阶段主流的种植牙材料,目前,全球种植牙市场主要由欧美几家企业控制。曹宁表示,作为种植牙必须要求外表坚硬内部韧性好,但是钛是一种比较软的金属,之前国内技术不是很成熟,无法保证纯钛种植体兼具表面强度和整体韧性的要求,因此市场上以外国进口的种植体为主。
“我们通过五年多的实验,按照医疗器械国家标准,开发了新型固体渗碳剂,并且形成具有自主知识产权的技术专利,实现了传统固体渗碳技术在定制化口腔纯钛种植体中的应用,并且成本价格得到很好的控制。”记者了解到,这项专利技术在山东迈尔医疗科技有限公司得到了应用。
“由于实现了关键突破,我们国产的种植体逐渐的得到了推广,价格更亲民,不少医疗机构都愿意采购,在用户那里反馈的效果也很好。”曹宁介绍,在这项专利技术的加持下,山东迈尔医疗科技有限公司近三年累计实现销售额近1.5亿元,获得山东省专利奖,这项技术在青岛市科技进步奖的评比过程中也获得二等奖,目前已完成公示。
如何实现石油化工固体废物资源化利用,也一直是曹宁研究的重点,“石油相关产品的研究是我们学校的优势,借助学校这个高平台,我也得以能够进行深入的研究,也取得了一些科技成果,其中授权发明专利4件,有2件已经成功实现了成果转化。”