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1、合作作文之合作可行性报告合作可行性报告【篇一：可行性报告(对外合作)】 2010年广东省对外科技合作计划项目可行性报告 生物源纳米结构sio2的制取及其 对混凝土材料改性的研究 专题名称：20100501-对外科技合作 技术领域：新材料 项目负责人： 欧阳东 教授/博导 申请单位名称：暨南大学理工学院 香港城市大学科学及工程学院 2010 年 2 月 8 日 目 录 一、立项依据. 3 1.1 目的意义. 3 1.2 境内外概况 . 9 1.3 市场预测和发展趋势 . 9 二、研究开发内容、方法、技术路线. 10 2.1 具体研究开发内容和重点解决的技术关键问题. 10 2.1.1 具体研究开

2、发内容 . 10 2.1.2 重点解决的技术关键问题.11 2.2 项目的特色和创新之处. 12 2.3 要达到的技术、经济指标及社会、经济效益 . 13 2.3.1 技术指标 . 13 2.3.2 经济指标 . 13 2.3.3 社会效益 . 13 2.3.4 经济效益 . 14 2.4 采用的方法、技术路线以及工艺流程、合作方式 . 14 2.4.1 采用的方法. 14 2.4.2 技术路线及工艺流程. 15 2.4.3 年度研究计划及预期研究结果. 16 2.4.4 合作方式 . 16 三、工作基础和条件 . 17 3.1 申请单位概况. 17 3.2 境外合作方概况 . 17 3.3

3、本项目现有的合作研究工作基础（与境外合作方最近2年的合作情况、双方现有科 研装备条件、人员投入等情况）. 18 3.4 对环境的影响及预防治理方案 . 22 四、本项目各参加单位工作分工及经费投入、支出情况，成果、产权分享情况. 22 4.1 工作分工、成果、产权分享情况. 23 4.2 经费投入、支出情况 . 23 五、以往承担项目完成情况及主要成果 . 25 5.2 以往科技成果转化情况. 25 5.3 项目获奖及已发表的与本课题研究有关的主要论文、专著情况 . 26 5.4 是否曾列入2007-2008年度双边（多边）政府间科技合作项目、科技部国际科技合 作计划（提供立项文件复印件）.

4、27 5.5 是否认定为科技部、省级国际科技合作基地（提供认定文件复印件）. 27 一、立项依据 1.1 目的意义 水稻是世界上种植面积最广、产量最大的农作物。当前全世界稻谷总产量近6亿吨，而我国总产量约2亿吨，占全世界总产量的1/3，居世界首位。稻谷中，稻壳约占20%，按此计算，全世界每年的稻壳数量在1.2亿吨左右，而我国也高达4000万吨，数量十分庞大。但稻壳目前尚未找到合适的开发利用途径，在许多地方已成为农业废弃物，对环境产生巨大压力。 稻壳在我国过去长期用作猪或家禽的饲料，直至现在，这仍是稻壳利用的主要途径。事实上，稻壳营养价值极低。从稻壳（砻糠）的成分分析看，稻壳中仅含3%粗蛋白质，

5、20%以上为sio2，40%左右为粗纤维，而粗纤维中一半是难于消化的木质素。动物营养学大量的现代研究表明，猪、鸡是单胃动物，消化粗纤维的能力很差，用稻壳（砻糠）喂猪或家禽，可消化养分均为负值，不但不能提供营养，反而会引起额外的能量消耗，得不偿失。稻谷中含有约8%的粗蛋白质，60%以上的无氮浸出物及约8%的粗纤维，如不脱壳，营养价值低于米糠，在能量饲料中属中低档谷物。在发达国家，稻谷是不直接磨制饲料的，只有脱了壳的糙米才用作饲料。而我国时至今日，却仍有一些地方习惯将已分离的稻壳和碎米或米糠混合起来磨制粗饲料。这种做法不符合营养科学，是一种落后的饲养技术，应予淘汰。稻壳目前的另一利用途径是通过直接

6、燃烧或气化发电。这一技术已研究多年，目前也建立了一些示范工程。但由于发电效率以及灰渣庞大难以处理等原因，用于发电的稻壳仍是极少的一部分。在大多数的农村地区，稻壳尚未找到合适的开发利用途径，成为农业废弃物，只能就地焚烧。这一做法已使多个城市出现过“烟雾迷城”的状况，一方面严重污染空气环境，另一方面严重影响附近高速公路交通安全和民航交通安全。就地焚烧稻壳还极易引发火灾。2005年9月黑龙江省黑河市境内连续发生的5起特大森林火灾，起火原因就是当地农民就地燃烧稻壳和秸秆时引发的。因此，为数量庞大的稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的研究课题。 有关稻壳、秸杆等农业废弃物的高质化利用研究，对社会的可持续发

7、展具有极其重要的意义，是国家重大科技发展问题，一直被列入近年国家“973”等项目计划重点支持方向1。本项目即探索从农业废弃物稻壳提取高活性纳米结构sio2的可能性，为稻壳的高质化利用提供坚实的理论基础。 纳米sio2是纳米材料中的重要一种，具有特殊的结构层次。由于纳米sio2的量子尺寸、量子隧道效应和它的特殊光、电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性，使纳米sio2可广泛应用于许多领域，几乎涉及所有应用sio2粉体的行业。有研究表明，原先必须用sio2粉体材料作添加剂的制品，在不改变其工艺流程的同时而改用纳米sio2作添料，其制品的各项功能、性能指标

8、都会大幅度提高，因而纳米sio2在橡胶行业、涂料行业、塑料行业、胶粘剂行业、纺织、陶瓷、生物医学、军事等行业有重要应用，被誉为21世纪的高科技材料2。最近的研究还表明，纳米sio2对水泥混凝土等大宗材料也有优异的增强改性作用3-7。 目前国内外制备纳米sio2，主要采用气相法和沉淀法。此外，还有电弧法和溶胶-凝胶法。1996年底，由中国科学院固体物理研究所与普陀升兴公司合作，成功开发出气相纳米sio2，从而使我国成为继美英、日德之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米sio2 的批量生产为纳米技术的开发应用提供了物质基础。但是，当前总的来说，各种批量生产的纳米sio2价格还非常昂贵，只能

9、用于精细材料，几乎不可能用于廉价大宗材料的改性。 通过不同条件下的化学反应人工制取的纳米氧化硅，由于原材料和工艺过程的原因，价格很难达致低廉。低廉的纳米sio2可以考虑从自然界中直接提取。自然界本身存在有大量纳米结构的氧化硅。这种纳米氧化硅不仅存在于无机物中，而且存在于生物体中。国内外有科学家研究过一些植物中硅的生物矿化机制，发现纳米硅广泛存在于各种单细胞藻类、细菌、海绵原生物和高等植物内，对植物的生长发育具有重要作用8-12。当然，一般生物体中纳米结构氧化硅数量稀少，并无提取利用的实际价值。然而，数量庞大的农业废弃物稻壳含有大量（约20%） 的氧化硅，并且这些氧化硅可能通过植物这一“大自然之

10、手”“加工修饰”成纳米结构的形式富集在稻壳中，构成稻壳的骨架结构。因此，我们完全有可能通过一定的方式（如低温热解）将稻壳的有机组分去除，从而把骨架结构中的纳米结构sio2提取出来。 从某些植物中提取具有实用价值的生物源纳米氧化硅是一种全新的概念和方法，具有原始创新性，国内外鲜见试验研究和产业化报道。学术界虽然对稻壳有过较多的研究，知道稻壳的含硅量很高（约20%），但对稻壳中硅的存在方式却知之不多。对稻壳焚烧的灰烬稻壳灰也有过较多的研究13-18，知其主要由sio2组成，但对其微观结构也不甚清楚，一般只在微米尺度进行显微观察，认为稻壳灰是多孔物质。简单烧制的稻壳灰被看作廉价高硅火山灰材料用于水泥

11、混凝土中。申请者自上世纪九十年代起，在对600低温焚烧稻壳灰的大量研究中，用高分辨率的sem和tem发现，在600的焚烧温度下，稻壳热解得到的稻壳灰由约50nm大小的sio2粒子所组成，并且这些由生物源纳米结构sio2所组成的稻壳灰，其火山灰活性以及对水泥混凝土的增强效应不逊色于气相纳米硅，而其制取成本低廉。由此，申请者提出了稻壳中硅以纳米结构形式存在的推测，并大胆提出由稻壳热解直接制取有实用价值的生物源纳米结构sio2的构想19-30。在随后的2004年，国际著名的材料科学权威刊物material science and engineering a 发表了论文 preparation and

12、 characterization of nano-structured silica from rice husk，liou, tzong-horng证实了低温稻壳灰中的sio2确实以纳米结构的形式存在，并且所观察到的纳米sio2粒子参数和申请者多年前观察到的完全吻合。sio2的设想。2004年国内学者王卫星博士等人也发表了由稻壳制备纳米结构sio2的研究论文，其实验支持了低温稻壳灰为纳米结构sio2的观点32。 申请者在稻壳热解制取生物源纳米sio2及其对混凝土改性方面的研究已经开展多年。权威刊物电子显微学报、硅酸盐学报、材料科学与工程学报、农业环境科学学报等相继在2003年发表了申请者的

13、相关研究成果。2004年，成果通过了省级科研鉴定。由中国工程院院士和博士导师组成的鉴定委员会认为，项目对稻壳灰显微结构以及生物源纳米结构sio2对混凝土改性研究方面的成果达到了国际领先水平33。 34成果2004年度获得了广东省科学技术进步二等奖（本项目申请人为第1获奖人,获奖编号2004-化-2-002），31 2005年获得了第十五届全国发明展银奖（本项目申请人为第一发明人，获奖编号152076）35，同年还被国家科技部列入国家星火计划（项目编号2005ea780018）36 。2006年成果又被中国发明协会选送参加法国巴黎列宾国际发明竞赛。 虽然目前对稻壳灰显微结构问题的研究取得了一定的

14、成果，但稻壳制取纳米结构sio2课题仍存在一些未解决的重要基础理论问题，对稻壳灰纳米sio2的产业化开发产生制约。如稻壳中生物sio2的精确结构和 形态问题。稻壳中sio2结构和形态的确定，是生物sio2制取工艺确定的基础。生物sio2的存在方式非常复杂， 其结构和组分都具有多样性，几乎包含各种确定的组成、结构和形态，从有序的蛋白团聚体到扩散胶凝材料。研究表明，生物源sio2不是化学计量矿物,其矿化体以水合共键无机高分子形式sion/2（oh）（n=0-4；4-nm m可无限大）存在,它的性质包括密度、硬度、溶解度、黏度和结构组分都直接或间接受到各种细胞水平的影响10-11。稻壳中生物sio2

15、的组成、结构和形态究竟如何，尚未见详细报道。我们在前期项目中，根据低温 稻壳灰的显微结构，提出了稻壳中生物源si02以纳米结构状态存在的猜想。这一猜想必须进一步通过深入系统的研究加以证实。另外，课题中热解条件与sio2结构变异以及火山灰活性变异的关系也未完全清楚，以 往对这些关系的研究，仅仅是通过x射线分析技术判别热解温度与sio2晶型的关系，对热解温度与sio2粒子大小和形貌等方面的关系研究尚未见到报道。而这些关系是制定用于混凝土改性的生物源纳米结构sio2制取工艺的直接依据，需要充分研究。 稻壳资源十分丰富，全世界每年的稻壳数量在1.2亿吨左右，而我国就达4000万吨。直至目前为止，稻壳仍

16、未找到合适的开发利用途径，一些地方将稻壳用作饲料或废弃或就地焚烧，这些做法并不符合现代动物营养科学，对环境也造成极大压力。事实上，稻壳含有的约20%的无定形sio2是一种极为宝贵的矿物资源，应当设法加以高质化利用。目前稻壳的一个利用技术是将稻壳用作热源，在燃烧时鼓入空气，尽量提高燃烧温度，此时得到的稻壳灰，其sio2呈结晶状态 ，化学活性很低，无实用价值。稻壳也曾通过酸碱水解法制备白碳黑，但用这种方式提取sio2成本很高，多年来产业化进展不大。 1993年，日本人杉田修一在中国申请了生产活性稻壳灰的装置专利37。其提出的稻壳热解方法，简单易行，不需要电、燃气或其它燃烧热源工作，是一种可工业化廉

17、价提取稻壳sio2的方法。但这一方法存在多个缺陷，致命一点是稻壳焚烧过程中积聚的热量没能得到有效的导出，焚烧温度达到750以上。研究表明，稻壳热解温度超过600，所得sio2化学活性是不高的。目前国内外所见的可工业化的稻壳热解装 置原理均和杉田修一的大同小异，都存在稻壳焚烧过程中产生的热量导致焚烧温度过高的问题（据实测，10kg的稻壳自然堆积焚烧，内部温度就超过了1000）。 理想的稻壳热解装置应符合以下要求：（1）焚烧温度要低（600左右）； （2）焚烧完全，未燃烧碳含量要低； （3）容积足够大。要同时实现上述三个要求是相当困难的，这也是稻壳灰的研究自上世纪70年代开展以来，迄今未能被大规模

18、利用的主要原因之一。由于高活性的稻壳灰只能在实验室电炉里少量烧取，样品数量极少，因而难于进行样品数量要求较大的混凝土改性等试验，当然更难于进行产业化。因此，研制符合上述三个要求的热解装置是由稻壳制备生物源纳米sio2的一大关键，也是本项目的关键。在本项目中，我们将采用全新的技术路线（已申请专利，专利申请号200410026459.5）巧妙地解决这一问题。经初步试验，在焚烧装置内部设置热交换水管，通过调整热交换水管的分布密度和分布形式，可稳定地控制内部焚烧温度在600以下并且碳燃烧完全38。这种同时利用稻壳资源和能源的技术路线，不仅保证了稻壳低温热解的可行，而且利用了稻壳焚烧过程所产生的热能，同

19、时也解决了稻壳一次焚烧数量受限制的重大难题，一举三得。 本项目开展的多方面的创新性研究，将为生物源纳米sio2的开发利用提供坚实的理论基础，具有以下意义： （1）科学意义：在观念、原理和方法上开辟纳米结构sio2制取的全新途径，具有较强的原始创新性，科学意义重大。 （2）经济意义：纳米sio2对水泥混凝土的改性增强效果十分显著，但通常方法制备的纳米sio2价格高昂，用于量大、价廉的混凝土等材料并不实际。本项目的研究，将为水泥混凝土等大宗廉价材料应用纳米技术改造提供可能。 （3）环境意义：我国是农业大国，稻壳数量十分庞大,目前没有合适的利用途径，对环境压力极大。本项目的研究，不仅充分挖掘稻壳潜在

20、的资源价值，而且可以有效缓解稻壳对环境巨大压力，具有极其重要的社会意义。 概括而言，本项目意义如下： （1）环境意义： 我国是农业大国，水稻年产量超过两亿吨，稻壳数量超过4000万吨，数量十分庞大。至目前为止，稻壳没有找到到合适的开发利用途径，一些地方将稻壳用作饲料或废弃，这种做法并不符合现代动物营养科学，对环境也造成极大压力。本项目的研究，不仅充分挖掘了稻壳潜在的资源价值，而且可以有效缓解稻壳对环境的巨大压力，具有极其重要的社会意义。 （2）经济效益： 生物源纳米硅的廉价提取，将打开混凝土等大宗价廉材料应用纳米技术改造的新局面。近来，已有气相法纳米硅对混凝土改性的研究报道，其增强效果十分明显

21、。但通常方法制备的纳米硅价格高昂，用于量大、价廉的混凝土材料并不实【篇二：合作计划项目可行性研究报告 编写提纲】 山西省国际科技合作计划项目可行性研究报告 编写提纲 一、总论 1、项目提出的背景、依据、必要性及科技、经济和社会意义 科技意义是指科学前沿、尖端技术、国际热点、填补国内空白；在哪些方面、何种程度上能提升我国或我省自主创新能力，实现科技跨越式发展。 2、申请项目的概述 应包括合作国别、项目技术领域、合作研究内容、创新点、技术水平，项目的创新性和前沿性，项目与我国及我省重点发展行业、领域战略发展方向的相关性。 3、预期达到的经济、技术性能指标 二、项目申报单位情况 1、中方申报单位基本

22、情况 （1）申报单位法定代表人、项目负责人、项目组成员基本情况。 （2）申报单位的学术、技术水平以及研究开发能力情况，国内产学研联合研究开发项目情况，与国际合作伙伴建立的合作点。 （3）申报单位的基础设施、科研条件及单位财务经济状况。财务经济状况需提供上年末单位总资产、总负债、固定资产总额，上年度总收入及收入构成、利税、创汇等情况。 （4）项目相关研究工作的基础和积累。 2、外方合作单位基本情况 （1）外方单位及外方项目负责人的学术、技术水平。 （2）项目相关研究工作的基础和积累。 3、合作各方优势和互补性分析 三、项目的技术先进性和可行性分析 1、项目合作需解决的关键技术和问题 2、国外合作

23、伙伴可提供的相关技术支撑及其途径 3、项目的基本情况介绍 4、国内外同类技术发展现状及与本项目技术的比较，国内外技术发展趋势 5、项目预期达到的技术性能指标 6、项目技术风险分析与对策 四、项目的实施方案 1、项目的技术、工艺路线及采用的研究手段 2、项目的前期准备情况 3、项目的合作方式及具体实施方案（包括合作各方在人才、技术、理论、资金、设备等方面的投入，任务分工，人员交流计划，合作机制） 4、项目的实施进度及预期达到的阶段目标5、项目知识产权状况 论述项目研究成果分享、专利申请、著作权归属、资源以及其它合作权益的保护。 五、项目的前景 1、项目技术（产品）的综合竞争力分析 2、项目的市场

24、需求分析，已具备的产业化条件及前景预测 六、投资预算与资金筹措 1、投资预算 2、资金的筹措 3、资金使用计划 根据项目实施进度和筹资方式，编制资金使用计划表。申请国际合作计划项目经费需明确说明申请数额，列出使用明细。 七、经济效益分析 八、社会效益分析 论述项目合作成果促进创新的潜力及导致本领域科学研究或应用的突破性进展，合作成果实施后对我省产业结构调整、对相关领域可能的带动效应及促进地区经济可持续发展的影响，对合理利用自然资源、保护环境和生态平衡以及可能解决重大社会经济问题的战略影响；论述项目的实施对配合我国对外政策，改善国际关系，提高国际影响力的作用；对人才培养的促进作用等。【篇三：合作项目可行性方案】 合作项目可行性方案（草案） 一可行性方案汇编