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煤化工
日前，山西煤化所吕春祥研究员等人完成的“MT300聚丙烯腈碳纤维及原丝工程化研究”成果获得山西省科技进步一等奖，申文忠副研究员等人完成的“多尺度孔径分布功能炭材料结构与性能的调控”研究成果获得山西省自然科学二等奖。
“MT300聚丙烯腈碳纤维及原丝工程化研究”成果由山西煤化所自主研发，突破了二甲基亚砜法制备T300碳纤维原丝及其氧化碳化技术难点，确立了高性能PANCF制备的主流技术方向；解决了困扰我国多年的碳纤维制备亚砜一步法间歇聚合工艺、梯度凝固和多级牵伸的纺丝布局和工艺、均质氧化碳化和可控表面处理等关键技术方案，形成了系统的MT300碳纤维核心工艺技术，具备了百吨以上产业化技术能力；突破了碳纤维系列专用关键设备设计制造技术，解决了碳纤维产业化必需的关键设备的成败性技术风险问题；同时解决了国产油剂、上浆剂等关键配套材料应用技术。该技术同时为T300碳纤维的产业化和更高性能碳纤维的研发奠定了技术基础。
“多尺度孔径分布功能炭材料结构与性能的调控”研究成果通过炭化－催化活化过程的有机耦合，实现了炭材料孔道结构的设计和精确控制；针对碳前驱体的物理化学性质，通过调节聚合过程、炭化条件，获得了单孔径分布、双孔径分布以及三孔径分布的多尺度孔径分布炭材料；根据炭材料的特殊应用需求，对炭材料表面活性官能团进行了设计和修饰，实现了对极性有机分子的选择性吸附和分离; 率先开展了含氮多孔炭材料的结构和表面化学官能团的调控, 含氮官能团的引入提高了多孔炭材料对二氧化碳的吸附量，同时实现了脱附性能的可调节性。该研究成果在化学工业、环境保护以及燃料电池等领域有着广阔的应用前景，有关孔道结构形成规律和机理、表面化学官能团演变和修饰的研究，丰富了相关的材料制备研究基础，具有重要的理论意义。
