一、利用季铵碱制备C，N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法

掺杂改性TiO₂是拓宽半导体光催化剂光谱相应和提高量子效率的重要方法。单元素掺杂很难实现在不降低紫外光催化活性的基础上实现可见光响应，选择多种元素对TiO₂共掺杂改性，可以利用共掺杂离子间的协同作用提供电子-空穴对，抑制电子-空穴对的复合，提高催化活性，同时拓宽TiO₂的光吸收范围，提高可见光的光催化能力。

本发明提供了一种利用季铵碱制备C，N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法。

专利优势：

(1)本专利通过水热法合成管内径为4.6nm，外径为10.12nm的前驱体H₂Ti₃O₇纳米管，以季铵碱为碳源和氮源，将季铵碱溶液与H₂Ti₃O₇纳米管按Ti:N:C原子比进行充分反应，经高温焙烧，制备得到C，N共掺杂纳米管催化材料，其制备过程简单，反应易操作，合成成本较低，得到的产物纯度高、粒径小、分散性好；

(2)本专利采用P25为反应原料，其化学性能稳定，具有一定的生物惰性，在常温下基本不会与其它物质发生反应，且具有无毒性和热稳定性；

(3)本专利所制备的C，N共掺杂纳米管/棒催化材料能够对含C、N、H的人工合成染料等进行有效光催化降解，通过调节不同的焙烧温度，可得不同温度下的催化材料，能够为其它污染物进行催化降解提供原料，适用于染料废水与污染物的处理；

本专利生产能耗低，适合规模化生产，具有一定的环保和安全生产价值，以及一定前景的工业化应用价值。

二、通过涂覆导磁体控制工件凹槽漏磁的感应淬火方法

感应淬火是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热的淬火工艺。与传统的淬火工艺相比，感应淬火工艺具备热源在工件表层，加热速度快，热效率高；对工件进行局部加热，变形小；加热时间短，表面氧化脱碳量少；工件表面硬度高，缺口敏感性小，提高工件的使用寿命；设备紧凑，使用方便等优点。

但目前设计人员常常忽略了工件凹槽处产生的漏磁，以及凹槽对磁力线造成的偏聚现象。常规的感应加热技术就无法实现令人满意的热处理效果，往往越是需要强化耐磨的部位，硬化效果越不理想。此外，由于漏磁引发的功率消耗导致淬火机床设备需求功率高，能耗高。

本发明提供了一种通过涂覆导磁材料控制工件凹槽漏磁，使得淬火硬化层硬度分布梯度趋向合理的感应淬火方法。

专利优势：

(1)本发明将导磁体涂覆在工件凹槽处，解决了磁力线在穿过工件凹槽处时产生的漏磁、磁力线发散的问题，在工件凹槽处获得硬度高、层深的等淬硬层，提高了工件精度保持性和使用寿命；

(2)涂覆的导磁体减少了漏磁和磁力线发散，提高了磁通密度，提高了淬火机床的工作效率，降低了感应淬火能耗；

(3)本发明还提升了淬火机床设备的加工范围，具备了小马拉大车生产能力。

三、一种氧化锌纳米单晶的制备方法

氧化锌是一种宽禁带n型半导体，室温下其禁带宽度约3.37eV，具有独特的光学和电学性能，在气敏传感器、太阳能电池、光催化剂、压电和光电器件等领域具有广泛的应用。

该材料主要通过化学气相沉积法，与湿化学法制备。化学气相沉积法通常是以有机锌盐作为锌源，氧气作为反应气体，氩气作为载气，在高温环境下，通过锌与氧气的氧化还原作用，使氧化锌生成并沉积在基片上。化学气相沉积法通常用于制备氧化锌阵列，所制备的产物均匀，但是产量较低、设备成本和生产成本高、影响因素多。另外一种方法是采用湿化学法制备氧化锌纳米单晶粉体。通常采用水热法、溶剂热等方法制备纳米棒、纳米花等氧化锌单晶结构。以上两种方法均可以获得形貌可控的氧化锌纳米单晶体，但设备成本和生产成本高、影响因素多、产量较低。

本发明提供一种产量高、制备成本低的氧化锌纳米单晶的制备方法。

专利优势：

本发明提供的氧化锌纳米单晶的制备方法操作简单，产量高，生产成本低。

四、一种聚氨酯纳米阻燃复合材料及其制备方法

常用的煤岩加固剂主要有聚氨酯类、环氧树脂类、丙烯酰胺类、丙烯酸盐类、脲醛树脂类等。其中聚氨酯类加固剂具有固化速度快且可控、发泡倍率高、粘结能力强、施工快捷等特点，在破碎煤岩体的固结、采空区快速密闭、封堵矿井漏水、瓦斯封孔等方面具有独特的优点。聚氨酯材料的阻燃剂主要有三聚氰胺、磷酸酯、无机或其它含卤素的阻燃剂，含卤素的阻燃剂由于在燃烧过程中会释放有毒气体而逐渐被禁用，添加型阻燃剂又会面临着在使用过程中阻燃组分会逐渐向制品表面迁移，进而导致聚氨酯阻燃及力学性能的下降。因此非常有必要开发高阻燃、高强度的矿用聚氨酯加固材料。

本发明提供了一种聚氨酯纳米阻燃复合材料，包括A组分和B组分。

专利优势：

(1)本发明通过配方设计，固化速度可控，固化后材料具有高抗压强度；原料液粘度低，在煤岩中有良好的渗透性；

(2)本发明采用反应型阻燃剂、氧化石墨烯接枝聚苯胺，可在聚氨酯分子骨架中同时引入阻燃及增强组分，同时获得良好的力学强度及阻燃性能；

(3)本发明材料的原料无污染，不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，绿色环保。

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