2023年度山西省科学技术奖合作提名项目公示

根据山西省科学技术厅《关于2023年度山西省科学技术奖提名工作的通知》文件精神及《2023年度山西省科学技术奖提名工作手册》的相关要求，现对大同新成新材料股份有限公司为第二完成单位（山西大同大学为****完成单位、北京丹青园林绿化有限责任公司为第三完成单位、天镇县京利蔬菜种植专业合作社为第四完成单位、新疆农业科学院农作物品种资源研究所为第五完成单位、东北农业大学为第六完成单位）的名称为“面向农林业的低成本石墨烯制备关键技术及其应用”的项目，提名2023年度山西省科学技术奖科学技术进步奖，进行公示。公示时间从2023年10月9日起，至2023年10月15日止，公示期7天。

公示期间，对申报项目有异议的，可向综合办公室反映。反映问题应实事求是、客观公正，并据实提供书面材料。

联系电话：0352-3175755

附件：山西大同大学2023年度山西省科学技术奖提名项目公示内容

大同新成新材料股份有限公司

2023年10月9日

附件：

山西大同大学2023年度山西省科学技术奖提名项目公示内容

1.项目名称：面向农林业的低成本石墨烯制备关键技术及其应用

2.项目类别：科学技术进步奖

3.提名者：山西大同大学

4.提名意见：该项目通过集成母液诱导降阻促进工艺、超声空化助力剥离工艺以及高频交流可控析氢技术建立了石墨烯低成本、绿色、宏量制备方法并应用该技术建成了石墨烯溶胶百吨级生产线，所制石墨烯表面富含羟基、羧基，具有良好的水溶性和稳定性，制备成本低于3元/升，实现了石墨烯低成本、绿色和规模化制备。该石墨烯产品能够有效促进植物生长，提升植物对逆境胁迫的耐受性，在林草花卉种苗繁育、林下食用菌栽培和生态脆弱区植被恢复等领域进行了应用和推广，具有较大的经济效益和生态环境效益。应用该石墨烯产品和技术在多家应用单位进行试用和推广，得到了客户的广泛认可。经鉴定，在适用于农林业的石墨烯制备技术及应用总体达到国际先进水平，石墨烯在农林业生产中应用的探索方面处于国际领先水平。提名材料真实有效，相关栏目符合填写要求，鉴于以上情况，本单位同意推荐。

5.项目简介：

本项目所属技术领域为石墨烯制备及下游应用，着重解决了石墨烯制备成本高、污染重等技术难题，并开创了石墨烯在农林业领域的应用。项目研发了石墨烯低成本、绿色宏量制备方法，制备过程不使用任何化学氧化剂或还原剂，得到的石墨烯溶胶固含量不低于0.5%，成本低于3元/升，建立了石墨烯溶胶年产百吨级生产线，实现了石墨烯低成本、****、绿色和规模化制备。项目探索了石墨烯应用于农林业领域的可行性，着重解决石墨烯用于林草花卉种苗繁育、食用菌栽培，以及困难立地条件下的植被恢复等问题。项目将所制的石墨烯溶胶应用在农林领域，可有效促进林草、花卉和食用菌的生长，缩短育苗周期，减少育苗基质用量，促进林草花卉种苗繁育和食用菌栽培提质增效；项目将所制的石墨烯用于生态脆弱区植被恢复，可有效提升植被逆境胁迫的耐受性，提高植被的成活率，促进盐碱、沙化、矿山等困难立地区域的植被恢复。项目以基础理论研究为指导，在国内多地开展了技术应用和推广，取得了显著的社会、经济和生态效益。

6. 客观评价：

本项目研发了石墨烯低成本、****、绿色、规模化制备新方法，制备的石墨烯溶胶成本低于3元/升，应用于农林业成本低于100元/亩。经第三方检验机构检验，石墨烯溶胶为****物质，符合农用肥料推广的相关标准。制备的石墨烯应用于林草花卉种苗繁育、食用菌人工栽培和生态脆弱区植被恢复等领域均取得较好的*。本研究项目开辟了石墨烯在农林业应用的新领域，具有显著的经济效益和生态环境效益。

主要创新点如下：

（1）本项目通过综合运用母液诱导促降阻、超声空化助剥离和高频交流控析氢等三项关键技术研发了石墨烯低成本绿色制备方法。该方法不使用任何化学氧化剂或还原剂，具有生产工艺简单、成本低、条件温和、清洁环保等优点。所制备石墨烯表面富含羟基、羧基，具有良好的亲水性和稳定性，且形成的石墨烯溶胶成本低，可规模化用于农林业。项目建立了石墨烯溶胶百吨级生产线，实现了石墨烯低成本、绿色和规模化制备。

（2）通过石墨烯低成本制备产品在农林业上的应用研究，发现石墨烯表面的含氧官能团可有效富集根际土壤水分和营养元素，诱导钾离子和铵根离子转运载体基因的高表达，促进根系与植株生长发育，缩短育苗周期、提升种苗繁育质量。研究发现石墨烯类木质素的结构可作为蕈菌的碳源， 可促进蕈菌菌丝体的生长，提高食用菌栽培产量，促进食用菌栽培提质增效。

（3）该石墨烯产品可提升抗旱、抗盐等植物抗逆能力，可应用于生态脆弱区的植被恢复，研究发现石墨烯因其较大的比表面积及丰富的含氧官能团，可提升根际土壤保水持肥能力；有效提升细胞抗氧化酶活性和活性氧****能力；提高植物对逆境胁迫的耐受性。通过在盐碱、沙化、矿山排土场等困难立地区域的试验，发现能够有效提高植被的成活率和保存率，有效提升生产力。研究成果的应用产生了较强的生态、经济和社会效益。

综上所述，项目创新性强，已实现了高性能石墨烯绿色、低成本工业化生产，应用于林草花卉育苗、生态脆弱区植被恢复、林下经济食用菌等领域，推广应用示范*显著。经专家组鉴定，该项目在适用于农林业的石墨烯制备技术及应用总体达到国际先进水平，石墨烯在农林业生产中应用的探索上处于国际领先水平。

7. 推广应用情况：

本项目提供了一种石墨烯低成本制备方案，所得石墨烯溶胶能有效地促进林草、花卉以及食用菌的生长，促进林木、花卉种苗繁育，以及为食用菌人工栽培提质增效；该石墨烯能够提高土壤的持肥能力，改良土壤，促进植物根系生长并提高植物抗盐、抗旱能力，从而能够有效促进盐碱地、沙化土壤、采矿区等生态脆弱区的植被恢复。2016年10月在大同新成新材料股份有限公司，应用石墨烯低成本制备技术建立了石墨烯溶胶百吨级生产线，为石墨烯规模化用于农林业奠定了基础；2017年2月在西峡县盛煌食品有限公司开展石墨烯在食用菌栽培中的应用，可促进香菇菌棒菌丝生长，提高香菇产量近20%；2018年10月在天镇县京利蔬菜种植专业合作社开展石墨烯技术在种苗繁育中的应用，可促进种苗生长，植株健壮，提升种苗繁育质量；2018年12月在北京丹青园林绿化有限责任公司开展林木花卉种苗繁育、荒山造林、边坡绿化中的应用，可促进种苗生长发育、缩短育苗周期，提高造林绿化成活率并可降低维护成本；2019年2月在福建永安国有林场开展石墨烯在杉木育苗、幼林培育中的应用，可提高植株对水肥的利用能力，促进杉木幼苗生长，缩短育苗周期，节约了育苗成本；2019年在恒山二亩湾矿山采矿区、内蒙古呼和浩特市土默特右旗开展石墨烯在采矿区、盐碱地的植被恢复中的应用，可提高沙棘、枸杞、蓝刺头、紫花苜蓿、谷稗等灌木、草类的成活率和保存率，对促进采矿区、盐碱地植被生长成效显著。2020年在新疆喀什泽普县开展石墨改良盐碱地并种植大豆，增强了大豆抗盐碱能力提升了产量，成效显著。此外，本项目研究成果还在山西中农富同农业科技发展有限公司、内蒙古库布其沙漠技术研究院、山西省杨树局科技服务中心、山西锦田丰盈科技有限公司、上海聚烯联企业管理集团有限公司、山西省天镇县英莱康农业科技有限公司、大同市林业种苗管理站、广灵养丽食用菌种植合作社、广灵县巧娘宫手工编织专业合作社、安丘市泊洋果蔬种植专业合作社等多家企、事业单位进行应用和推广，均取得良好的*。

8. 主要知识产权证明目录：

（1）赵建国，邢宝岩，苑利，屈文山，潘启亮，张进.一种石墨烯聚集体溶胶的制备方法.****发明专利，专利号：ZL 201611158642.X

（2）乔俊，赵建国，张学忠，李经纬，陈志文，邢宝岩，岳嘉欣，支彩艳.一种石墨烯增效的羊肚菌培养基及其制备方法和应用.****发明专利，申请号：2020108341048.

（3）乔俊，赵建国，张学忠，李经纬，陈志文，邢宝岩，岳嘉欣，支彩艳.一种羊肚菌多季种植方法及其应用.****发明专利，申请号：2020108341067.

（4）陈志文，赵建国，刘泽慧，白秀丽，乔俊，李伟佳.一种石墨烯-蚯蚓粪复合肥及其制备方法和应用.****发明专利，申请号：202011206118.1

9. 主要完成人情况：赵建国，乔俊，陈志文，李经纬,马润国，邢宝岩，聂慧，张日清，严勇亮，冯旭。

10. 主要完成单位及创新推广贡献：

项目****完成单位为山西大同大学，对该项目支持如下：

（1）在科研工作人员的工作安排上给予了大力支持，保证其有足够的精力和时间投入该项目的研究；

（2）积极争取多渠道的经费资助，为课题的连续进行提供了经济保证；

（3）提供了实验、办公用房，在水、电及分析检测仪器的使用等方面优先提供方便。

项目合作完成单位大同新成新材料股份有限公司、北京丹青园林绿化有限责任公司、天镇县京利蔬菜种植专业合作社、新疆农业科学院农作物品种资源研究所、东北农业大学为本项目应用在石墨烯规模化制备、林草花卉种苗繁育、造林绿化、盐碱地改良种植大豆等领域进行示范推广，提供所需的材料、场地和人员等支持，并为本项目的应用推广收集试验数据，优化实施技术等提供了便利和支持。

11.完成人合作关系说明：项目完成人中，赵建国，乔俊，陈志文，李经纬,邢宝岩共计5人，为山西大同大学赵建国教授课题组主要成员；马润国为北京丹青园林绿化有限责任公司对接该项目的负责人；张日清为大同新成新材料股份有限公司对接该项目负责人；聂慧为天镇县京利蔬菜种植专业合作社对接该项目的负责人；严勇亮为新疆农业科学院农作物品种资源研究所对接该项目负责人；冯旭为东北农业大学对接该项目负责人。