环保创新赋能绿色发展,安徽理工大学团队研发环保型煤基自热材料
近日,安徽理工大学 “祝融焕新,煤洁工程” 项目团队凭借自主研发的环保型煤基自热材料,在煤炭清洁化转型领域取得突破性进展。该材料以煤基原料为核心,通过活性位点调控技术实现常温氧化放热,成功破解传统自热材料高污染、高成本、易失控的行业痛点,为军工、医疗、应急救援、民用等多领域提供绿色高效的加热解决方案。
项目团队由安徽理工大学安全工程、电气工程及其自动化、金融学等多个专业的本科生组成,核心成员包括常文博、李雪豪、唐梓明等,由袁亮院士、陆伟教授等行业顶尖专家担任技术顾问。团队深耕煤基材料研发领域,历经数月实验室攻坚,尝试 47 种碱 / 过渡金属配比方案,记录超 500 组温度曲线数据,最终首创煤基活性位点常温氧化技术,使材料成本降低 40%,发热效率提升 50%,副产物仅为二氧化碳,经实验室验证完全符合环保标准。
据团队负责人常文博介绍,该环保型煤基自热材料通过低温热解工艺制备,能量密度较传统材料提高 33%,可在 3 分钟内快速启动,实现 70℃±2℃的稳定放热长达 10 小时。同时,团队研发的 “正碱 - 负酸” 极化活性位点调控技术,能将自热温度精准控制在 50℃-100℃之间,有效规避传统自热材料温度波动大的安全隐患。配套研发的定量定时智能给料器、特殊环境测温监测预警装置等专利设备,进一步保障了材料生产与使用的安全性和稳定性。
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图为安徽理工大学实验室中,科研人员正操作 GCTS 高压孔隙压力控制面板,精准调控设备参数,对煤基材料的力学与渗透特性进行严谨测试。这套专业设备为团队验证 “正碱 - 负酸” 极化活性位点调控技术的稳定性提供了可靠支撑,确保材料在不同环境下的发热效率与安全性能达到预期标准。
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图为实验室中,科研人员在实验台前细致处理样品,通过精准操作与数据记录,反复调试材料配比方案。团队成员在实验台前反复尝试,每一次试剂添加、每一次参数调整,都凝聚着对技术突破的执着追求,为环保型煤基自热材料的研发筑牢了坚实的实验基础。
目前,项目已斩获中国国际大学生创新大赛金奖、安徽省大学生创新大赛高教主赛道金奖等多项荣誉,累计申请发明专利 10 余项、实用新型专利 15 项、软件著作权 4 项,相关研究成果发表于《消防科学与技术》等核心期刊。团队构建了“原料 - 生产 - 销售 - 回收”的闭环商业模式,与合肥市光感芯科技有限公司、武汉云端领航物流科技有限公司等企业达成合作意向,产品已通过多家单位试用验证,获得 “自热速率快、环保无污染、经济效益高” 的高度评价。
该项目不仅响应了国家“双碳”战略,推动煤炭行业向高附加值、绿色化转型,更在优化能源利用结构、带动产业链升级、赋能多行业应用等方面具有重要产业价值。未来,团队将持续深化技术创新,拓展国际市场,力争 5 年内占据国内自热材料市场 30% 份额,让环保型煤基自热材料成为守护生态安全与人类健康的 “绿色守护星”。
此次研发成果的落地,既是安徽理工大学创新创业教育成效的生动体现,也为高校科研成果转化提供了有益借鉴。学校完善的创新创业支持体系、政产学研用深度融合的协同创新平台,为项目从实验室走向市场提供了全方位保障,助力青年学子以科技创新践行绿色发展使命。
(通讯员:唐梓明)
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