【优秀竞赛案例】中国国际大学生创新大赛(2024)湖南工学院优秀获奖项目展示

2025年03月27日  点击:

 

国赛银奖:重“醛”出击—绿色催化高纯无氯苯甲醛国产化破局者

重醛出击,是一种从工艺源头摒弃传统有机溶剂改用无污染的水体系催化制备无氯苯甲醛的绿色催化工艺。本项目开发的超支化环糊精磁性复合催化剂使无氯苯甲醛在水相中制备具有高转化率和高选择性。重醛出击项目做出了独特创新——超分子催化技术。通过分子模拟设计超支化结构催化剂,制备所得的催化剂具有高磁响应性,提升活性反应位点,解决了高效催化无氯苯甲醛的难题。催化效率提升6.5%,高达98.5%,实现了高效催化制备无氯苯甲醛。

 

省赛一等奖:超能聚材——锂基中子屏蔽材料开辟核辐射防护新纪元

本项目全球首创超高频电磁波加热技术,实现了铝原子配位键在低能耗条件下转变,显著降低活化能耗。与煅烧相比,活化能耗降低52%,碳排放减少47%。自主研发了酸激发磷氧键合技术,实现了废渣活性层与磷氧基团的键合,大幅提升了废渣含量。与水泥材料相比,力学性能提高20%,铝盐废渣含量突破75%。开创了保温性能控制技术,制备了高强、耐高温、耐腐蚀的节能材料,减少建筑能耗损失,与之前传统的搅拌发泡相比,超声发泡可使产品保温性能提高15%,重量降低7%,环保效益显著,与当前国内主流墙板相比,具有节能、节碳、高强、性能好的优势,且价格降低了65%。“超能聚材”赋能绿色低碳发展,开辟铝盐废渣制备保温节能材料新纪元。

 

 

 

省赛二等奖:“炭”为“锰”止——生态农产品的抗生素治理先锋

本项目针对含抗生素污水治理难度大的问题,提出以流动电极电容去离子技术驱动污水净化,加快生态文明建设,构建绿色美丽家园。核心电极材料为油茶废弃物衍生炭和团队自主研发的聚合物基3D碳,真正做到变废为宝。吸附后循环再生能力强,具有减抗降碳协同增效的卓越污水净化能力。目前核心电极材料生产工艺已完善、中试已完成,系统优化设计也已完成。已与10余家养殖场、2家水处理公司签订,合作协议进入优化产品阶段。

 

省赛二等奖:“废”尽新“技”全固废高强陶粒绿色制备工艺革新者

本项目首次提出了具有革新性的利用固体废弃物制备轻质高强陶粒的技术路线,采用高熔点中空球作为成孔模板,在陶粒生料制备阶段,通过调节成孔模板大小,加入量及分布情况对陶粒中的气孔形状、大小及其分布进行调控。通过本工艺所制备出的陶粒具有低密度、高强度及低吸水率三者兼顾的优异性能。

 

 

省赛三等奖:高温铠甲——低碳镁碳耐火材料国产化领航者

为满足洁净钢冶炼技术、钢铁冶金节能减排和资源高效利用的需求,本项目采用原位催化氮化技术,成功构建了具有高热导率、高断裂韧性的Si3N4和MgSiN2陶瓷相,通过技术迭代,进一步建立陶瓷网络互锁结构,攻克现有镁碳耐火材料弱界面结合的技术瓶颈,制备了高品质长寿命低碳镁碳耐火材料产品,助推国家战略发展高品质钢冶炼技术进步。

 

省赛三等奖:光能制材—低碳无机隔热材料引领工业节能新方向

本项目使用超高频电磁波技术活化铝盐废渣,制备地聚物材料,并成功制造轻质保温墙板,性能优于国家标准,能耗降低66%,碳排放减少60%,价格降低5%,废渣利用率达75%。项目拥有专利技术,专家团队支持,已与多家企业合作产品性能优异。预计2024年成立科技公司,2026年建生产线,2028年推广全国,推动化工产业绿色升级助力民族复兴。

 

省赛三等奖:“承”“渗”追击高强度高透水道路混凝土破壁者

本项目采用单粒径花岗岩为粗骨料,以固体废弃物、硅灰、水泥为原料,运用3D扫描和one+理论结合ansys建模,通过自制黏改剂改善黏结效果,成功研制出强度大于32MPa、透水系数超17mm/s的高性能透水混凝土,满足承重路面使用要求,且响应"双碳"政策,具有显著经济效益。

 

省赛三等奖:聚光科技—光伏行业后增值服务引领者

本项目针对“光伏发电转化效率低,发电成本高”的问题我们进行了一项技术创新——引入降低极化率的离子/基团实现该材料的折射率更低,从而使透光率提高到95%。光伏玻璃涂层是一种通过形成减反膜,改变表面折射率,减少反射,提高玻璃透光率的技术。双面双玻技术使得光伏玻璃用量为单玻技术的两倍,光伏镀膜产业产值达300亿。

 

省赛三等奖:软硬兼施——全国高端轧辊转化应用引领者

高耐磨复合轧辊经由抽锭式电渣炉生产的钢锭,经加热及锻造后快冷至650℃,并经过机加工及热处理后,生产出的高强度特种合金耐磨轧辊,硬度高达66~68HRC,比普通铸造轧辊轧钢量高出30%以上。使产品具有良好的锻造纤维组织及极细的晶粒组织,具备较好的抗疲劳、抗断裂、较高的强度以及耐磨性。复合高合金层晶粒与组织细小成分偏析小,抗热裂、抗疲劳、使用寿命长。

 

省赛二等奖:震守农居—国内村镇建筑隔震支座引领者

本项目是一种用于提高建筑物抗震性能的装置,它通过吸收地震能量、改变地震传递路径或提供阻尼来减小结构振动,从而保护建筑物免受地震破坏,可以显著提高结构的抗震性能,降低地震对建筑物和基础设施的破坏。

 

省赛三等奖:“醋”类拔萃—非遗时令养生醋技艺开拓者

醋类萃团队致力于传承非物质文化遗产—桃江瞿峰米醋传统制作技艺,助力桃江时令醋产业发展。桃江时令醋是全球唯一时令生料酿制醋,严格遵循自然时令之道,与二十四节气相依存。目前团队成员及指导老师分别成为瞿峰时令醋制作技艺第30、29代传承人,并联合市级非遗传承人、技能大师熊万峰共同“醋进”时令醋的发展。团队从工艺创新、产品创新、延展创新三方面着手,根据药食同源理念,联合老中医研发四款古方时令养生醋;首创“千里时令醋丸”;多方联合研发米醋生物多肽面膜和酸元素喷剂等衍生产品。