2023年度山西省科學技術獎合作提名項目公示

根據山西省科學技術廳《關于2023年度山西省科學技術獎提名工作的通知》文件精神及《2023年度山西省科學技術獎提名工作手冊》的相關要求，現對大同新成新材料股份有限公司為第二完成單位（山西大同大學為****完成單位、北京丹青園林綠化有限責任公司為第三完成單位、天鎮縣京利蔬菜種植專業合作社為第四完成單位、新疆農業科學院農作物品種資源研究所為第五完成單位、東北農業大學為第六完成單位）的名稱為“面向農林業的低成本石墨烯制備關鍵技術及其應用”的項目，提名2023年度山西省科學技術獎科學技術進步獎，進行公示。公示時間從2023年10月9日起，至2023年10月15日止，公示期7天。

公示期間，對申報項目有異議的，可向綜合辦公室反映。反映問題應實事求是、客觀公正，并據實提供書面材料。

聯系電話：0352-3175755

附件：山西大同大學2023年度山西省科學技術獎提名項目公示內容

大同新成新材料股份有限公司

2023年10月9日

附件：

山西大同大學2023年度山西省科學技術獎提名項目公示內容

1.項目名稱：面向農林業的低成本石墨烯制備關鍵技術及其應用

2.項目類別：科學技術進步獎

3.提名者：山西大同大學

4.提名意見：該項目通過集成母液誘導降阻促進工藝、超聲空化助力剝離工藝以及高頻交流可控析氫技術建立了石墨烯低成本、綠色、宏量制備方法并應用該技術建成了石墨烯溶膠百噸級生產線，所制石墨烯表面富含羥基、羧基，具有良好的水溶性和穩定性，制備成本低于3元/升，實現了石墨烯低成本、綠色和規�；�制備。該石墨烯產品能夠有效促進植物生長，提升植物對逆境脅迫的耐受性，在林草花卉種苗繁育、林下食用菌栽培和生態脆弱區植被恢復等領域進行了應用和推廣，具有較大的經濟效益和生態環境效益。應用該石墨烯產品和技術在多家應用單位進行試用和推廣，得到了客戶的廣泛認可。經鑒定，在適用于農林業的石墨烯制備技術及應用總體達到國際先進水平，石墨烯在農林業生產中應用的探索方面處于國際領先水平。提名材料真實有效，相關欄目符合填寫要求，鑒于以上情況，本單位同意推薦。

5.項目簡介：

本項目所屬技術領域為石墨烯制備及下游應用，著重解決了石墨烯制備成本高、污染重等技術難題，并開創了石墨烯在農林業領域的應用。項目研發了石墨烯低成本、綠色宏量制備方法，制備過程不使用任何化學氧化劑或還原劑，得到的石墨烯溶膠固含量不低于0.5%，成本低于3元/升，建立了石墨烯溶膠年產百噸級生產線，實現了石墨烯低成本、****、綠色和規�；�制備。項目探索了石墨烯應用于農林業領域的可行性，著重解決石墨烯用于林草花卉種苗繁育、食用菌栽培，以及困難立地條件下的植被恢復等問題。項目將所制的石墨烯溶膠應用在農林領域，可有效促進林草、花卉和食用菌的生長，縮短育苗周期，減少育苗基質用量，促進林草花卉種苗繁育和食用菌栽培提質增效；項目將所制的石墨烯用于生態脆弱區植被恢復，可有效提升植被逆境脅迫的耐受性，提高植被的成活率，促進鹽堿、沙化、礦山等困難立地區域的植被恢復。項目以基礎理論研究為指導，在國內多地開展了技術應用和推廣，取得了顯著的社會、經濟和生態效益。

6. 客觀評價：

本項目研發了石墨烯低成本、****、綠色、規�；�制備新方法，制備的石墨烯溶膠成本低于3元/升，應用于農林業成本低于100元/畝。經第三方檢驗機構檢驗，石墨烯溶膠為****物質，符合農用肥料推廣的相關標準。制備的石墨烯應用于林草花卉種苗繁育、食用菌人工栽培和生態脆弱區植被恢復等領域均取得較好的效果。本研究項目開辟了石墨烯在農林業應用的新領域，具有顯著的經濟效益和生態環境效益。

主要創新點如下：

（1）本項目通過綜合運用母液誘導促降阻、超聲空化助剝離和高頻交流控析氫等三項關鍵技術研發了石墨烯低成本綠色制備方法。該方法不使用任何化學氧化劑或還原劑，具有生產工藝簡單、成本低、條件溫和、清潔環保等優點。所制備石墨烯表面富含羥基、羧基，具有良好的親水性和穩定性，且形成的石墨烯溶膠成本低，可規�；�用于農林業。項目建立了石墨烯溶膠百噸級生產線，實現了石墨烯低成本、綠色和規�；�制備。

（2）通過石墨烯低成本制備產品在農林業上的應用研究，發現石墨烯表面的含氧官能團可有效富集根際土壤水分和營養元素，誘導鉀離子和銨根離子轉運載體基因的高表達，促進根系與植株生長發育，縮短育苗周期、提升種苗繁育質量。研究發現石墨烯類木質素的結構可作為蕈菌的碳源， 可促進蕈菌菌絲體的生長，提高食用菌栽培產量，促進食用菌栽培提質增效。

（3）該石墨烯產品可提升抗旱、抗鹽等植物抗逆能力，可應用于生態脆弱區的植被恢復，研究發現石墨烯因其較大的比表面積及豐富的含氧官能團，可提升根際土壤保水持肥能力；有效提升細胞抗氧化酶活性和活性氧****能力；提高植物對逆境脅迫的耐受性。通過在鹽堿、沙化、礦山排土場等困難立地區域的試驗，發現能夠有效提高植被的成活率和保存率，有效提升生產力。研究成果的應用產生了較強的生態、經濟和社會效益。

綜上所述，項目創新性強，已實現了高性能石墨烯綠色、低成本工業化生產，應用于林草花卉育苗、生態脆弱區植被恢復、林下經濟食用菌等領域，推廣應用示范效果顯著。經專家組鑒定，該項目在適用于農林業的石墨烯制備技術及應用總體達到國際先進水平，石墨烯在農林業生產中應用的探索上處于國際領先水平。

7. 推廣應用情況：

本項目提供了一種石墨烯低成本制備方案，所得石墨烯溶膠能有效地促進林草、花卉以及食用菌的生長，促進林木、花卉種苗繁育，以及為食用菌人工栽培提質增效；該石墨烯能夠提高土壤的持肥能力，改良土壤，促進植物根系生長并提高植物抗鹽、抗旱能力，從而能夠有效促進鹽堿地、沙化土壤、采礦區等生態脆弱區的植被恢復。2016年10月在大同新成新材料股份有限公司，應用石墨烯低成本制備技術建立了石墨烯溶膠百噸級生產線，為石墨烯規�；�用于農林業奠定了基礎；2017年2月在西峽縣盛煌食品有限公司開展石墨烯在食用菌栽培中的應用，可促進香菇菌棒菌絲生長，提高香菇產量近20%；2018年10月在天鎮縣京利蔬菜種植專業合作社開展石墨烯技術在種苗繁育中的應用，可促進種苗生長，植株健壯，提升種苗繁育質量；2018年12月在北京丹青園林綠化有限責任公司開展林木花卉種苗繁育、荒山造林、邊坡綠化中的應用，可促進種苗生長發育、縮短育苗周期，提高造林綠化成活率并可降低維護成本；2019年2月在福建永安國有林場開展石墨烯在杉木育苗、幼林培育中的應用，可提高植株對水肥的利用能力，促進杉木幼苗生長，縮短育苗周期，節約了育苗成本；2019年在恒山二畝灣礦山采礦區、內蒙古呼和浩特市土默特右旗開展石墨烯在采礦區、鹽堿地的植被恢復中的應用，可提高沙棘、枸杞、藍刺頭、紫花苜蓿、谷稗等灌木、草類的成活率和保存率，對促進采礦區、鹽堿地植被生長成效顯著。2020年在新疆喀什澤普縣開展石墨改良鹽堿地并種植大豆，增強了大豆抗鹽堿能力提升了產量，成效顯著。此外，本項目研究成果還在山西中農富同農業科技發展有限公司、內蒙古庫布其沙漠技術研究院、山西省楊樹局科技服務中心、山西錦田豐盈科技有限公司、上海聚烯聯企業管理集團有限公司、山西省天鎮縣英萊康農業科技有限公司、大同市林業種苗管理站、廣靈養麗食用菌種植合作社、廣靈縣巧娘宮手工編織專業合作社、安丘市泊洋果蔬種植專業合作社等多家企、事業單位進行應用和推廣，均取得良好的效果。

8. 主要知識產權證明目錄：

（1）趙建國，邢寶巖，苑利，屈文山，潘啟亮，張進.一種石墨烯聚集體溶膠的制備方法.****發明專利，專利號：ZL 201611158642.X

（2）喬俊，趙建國，張學忠，李經緯，陳志文，邢寶巖，岳嘉欣，支彩艷.一種石墨烯增效的羊肚菌培養基及其制備方法和應用.****發明專利，申請號：2020108341048.

（3）喬俊，趙建國，張學忠，李經緯，陳志文，邢寶巖，岳嘉欣，支彩艷.一種羊肚菌多季種植方法及其應用.****發明專利，申請號：2020108341067.

（4）陳志文，趙建國，劉澤慧，白秀麗，喬俊，李偉佳.一種石墨烯-蚯蚓糞復合肥及其制備方法和應用.****發明專利，申請號：202011206118.1

9. 主要完成人情況：趙建國，喬俊，陳志文，李經緯,馬潤國，邢寶巖，聶慧，張日清，嚴勇亮，馮旭。

10. 主要完成單位及創新推廣貢獻：

項目****完成單位為山西大同大學，對該項目支持如下：

（1）在科研工作人員的工作安排上給予了大力支持，保證其有足夠的精力和時間投入該項目的研究；

（2）積極爭取多渠道的經費資助，為課題的連續進行提供了經濟保證；

（3）提供了實驗、辦公用房，在水、電及分析檢測儀器的使用等方面優先提供方便。

項目合作完成單位大同新成新材料股份有限公司、北京丹青園林綠化有限責任公司、天鎮縣京利蔬菜種植專業合作社、新疆農業科學院農作物品種資源研究所、東北農業大學為本項目應用在石墨烯規�；�制備、林草花卉種苗繁育、造林綠化、鹽堿地改良種植大豆等領域進行示范推廣，提供所需的材料、場地和人員等支持，并為本項目的應用推廣收集試驗數據，優化實施技術等提供了便利和支持。

11.完成人合作關系說明：項目完成人中，趙建國，喬俊，陳志文，李經緯,邢寶巖共計5人，為山西大同大學趙建國教授課題組主要成員；馬潤國為北京丹青園林綠化有限責任公司對接該項目的負責人；張日清為大同新成新材料股份有限公司對接該項目負責人；聶慧為天鎮縣京利蔬菜種植專業合作社對接該項目的負責人；嚴勇亮為新疆農業科學院農作物品種資源研究所對接該項目負責人；馮旭為東北農業大學對接該項目負責人。