项目成果/简介:在传统贵金属（金、银等）之外发掘出具有高性能等离激元效应的非金属新材料，是当前等离激元学基础研究及应用研发的一个热点与难点。金属氧化物半导体材料具有丰富可调的光、电、热、磁等性质，对其采取氢化处理可有效修饰其电子结构，从而获得丰富可调的等离激元效应；此处的一个关键性挑战在于如何显著提高金属氧化物半导体材料内禀的低自由载流子浓度。基于该研究团队新近发展的、理论模拟计算指导下的电子-质子协同掺氢策略，在本工作中研究人员采用简便易行的金属-酸溶液原位联合处理方法实现了金属氧化物MoO3半导体材料在温和条件下的可控加氢（即实现了“本征半导体→准金属”的可控相变），从而突破性地大幅提升了该材料中的自由载流子浓度。研究表明，氢化后的MoO3材料中自由电子浓度与贵金属相当（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），这使得该材料的等离激元共振响应从近红外区移至可见光区，且兼具强增益及可调性。结合第一性原理模拟计算和以超快光谱为主的多种物性表征，研究人员进一步揭示出该协同掺氢所导致的准金属能带结构及相应的等离激元动力学性质。作为效果验证，研究人员在一系列表面增强拉曼光谱（SERS）实验中证实该材料表面等离激元局域强场可使吸附的罗丹明6G染料分子的SERS增强因子高达1.1×107（相较于一般半导体的104⁓5和贵金属的107⁓8），检测灵敏限低至纳摩量级（1×10-9mol L-1）。 这项工作创新性地发展出一种调控非金属半导体材料系统中自由载流子浓度的一般性策略，不仅低成本地实现了具有强且可调的等离激元效应的准金属相材料，而且显著地拓宽了半导体材料物化性质的可变范围，为新型金属氧化物功能材料的设计提供了崭新的思路和指导。

本发明公开了一种面向物联网的硅基SIW带金属柱悬臂梁可重构带通滤波器，包括SIW带通滤波器、转接结构(3)和带金属柱的MEMS悬臂梁结构。带金属柱的MEMS悬臂梁结构包括MEMS悬臂梁(6)，MEMS悬臂梁依靠锚区(7)的支持悬浮在硅衬底(1)之上，MEMS悬臂梁的下表面上设置有金属柱(11)，硅衬底对应金属柱的位置开设有孔(14)，且该孔(14)穿过硅衬底(1)上的氮化硅层(10)和上表面金属层(5)进入硅衬底(1)中。本发明只需要通过控制MEMS悬臂梁的状态就能够改变滤波器通带的中心频率，达到切换滤波器通带中心频率的目的，MEMS悬臂梁可以实现快速的DOWN态和UP态的转换，可以有效地实现微波电路中对滤波器滤波范围的控制。

成果描述：碳水化合物是生物质资源的主要组成部分，如何有效地将其转化为能源材料和大宗化学品是实现生物质资源利用的重要环节。5-羟甲基糠醛(HMF)是连接石油化工和基于碳水化合物化学的一种非常重要的平台化合物，由六碳糖转化生成5-羟甲基糠醛(HMF)是实现以上环节的关健。 采用酸改性的固体酸催化剂对碳水化合物转化为HMF表现出很好的催化活性，开发了由果糖或果聚糖催化制备HMF的化学工艺，研究了固体酸的组成和性质、反应条件对HMF收率的影响。在130 ℃、DMSO溶剂、条件下，以CSZA-3固体酸为催化剂，由葡萄糖转化为HMF可以获得最佳收率47.6 %；以CSZ固体为催化剂，由果糖转化为HMF可以获得60 %以上的收率。市场前景分析：生物质化工领域，精细化学品合成。与同类成果相比的优势分析：国内领先。催化剂活性评价： 110-150 °C、DMSO溶剂、N2气保护、反应时间2~4h，HMF收率 > 40 %。

垃圾焚烧烟气具有高污染性和成分复杂性，开发高效的垃圾焚烧尾气净化技术与工艺受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）新型锥形半干法喷雾脱酸塔构建；（2）廉价吸附剂开发及吸附剂喷射装置优化；（3）垃圾焚烧炉内SNCR脱硝优化及炉后低温SCR脱硝联合脱硝；（4）半干法-湿法耦合型垃圾焚烧超低排放净化系统集成。该成果已获教育部科技进步二等奖。

成果描述：碳水化合物是生物质资源的主要组成部分，如何有效地将其转化为能源材料和大宗化学品是实现生物质资源利用的重要环节。5-羟甲基糠醛(HMF)是连接石油化工和基于碳水化合物化学的一种非常重要的平台化合物，由六碳糖转化生成5-羟甲基糠醛(HMF)是实现以上环节的关健。 采用酸改性的固体酸催化剂对碳水化合物转化为HMF表现出很好的催化活性，开发了由果糖或果聚糖催化制备HMF的化学工艺，研究了固体酸的组成和性质、反应条件对HMF收率的影响。在130 ℃、DMSO溶剂、条件下，以CSZA-3固体酸为催化剂，由葡萄糖转化为HMF可以获得最佳收率47.6 %；以CSZ固体为催化剂，由果糖转化为HMF可以获得60 %以上的收率。市场前景分析：生物质化工领域，精细化学品合成。与同类成果相比的优势分析：催化剂活性评价： 110-150 °C、DMSO溶剂、N2气保护、反应时间2~4h，HMF收率 > 40 %。 国内先进。

炭材料因其具有丰富的组织结构和许多优异的性能而获得了广泛的应用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纤维等炭材料早已深入到社会生活的各个领域并为人们所熟知，炭富勒烯及炭纳米管的发现引起了人们对纳米级炭材料的研究热潮。炭纳米空心球是一种球状炭纳米材料，以其独特的空心、炭外壳结构，具有高比表面积、低密度、高强度及化学稳定性等特性，可以作为纳米材料的包裹体、催化剂载体、吸附剂等，已经引起了人们的广泛关注并着力于炭纳米空心球的制备。 该方法先以无皂乳液聚合制备出PMMA微纳米球，再在其外表面无皂乳液聚合一层聚丙烯腈，得到PMMA/PAN核壳聚合物微纳米粒子，冷冻干燥后得到核壳聚合物粉末，再将其依次经过低温稳定化及高温炭化处理，得到炭微纳米空心球，得到的炭微纳米空心球粒径均一，大小范围在100～300nm之间可调，壳层厚度在10～50nm之间可调，并且该炭微纳米空心球具有可石墨化性能，进一步高温石墨化即可获得具有多层石墨层片结构的石墨纳米空心球。本方法具有简单方便、产率高、质量稳定，球体大小及厚度可调的优点，获得的空心球可作为微纳米物质包裹体及催化剂载体。

硫化氢是一种有毒气体，它的存在严重地威胁人身健康，浓度越高,对人体危害越大,当达到1000 mg/m3时,数秒钟很快出现急性中毒,呼吸加快,麻痹而死亡[2-6]。我国对环境大气、车间空气中H2S的浓度也已有严格规定：居民区环境大气中H2S的最高浓度不得超过0.01 mg/m3；车间工作地点空气中H2S最高浓度不得超过10 mg/m3。尤其是地处低洼地带的集输站，通风不好，挥发气体不宜扩散，很容易发生中毒事件，给国家财产和人民生命安全造成巨大的损失。 原油是多种物质的混和成份，多为烃类。主要分布于地层中的孔隙和裂缝中。目前在石油中所含有众多硫化物中，H2S所占的比例较大，其它含硫物质在一定的条件下有时也可能转化为H2S。原油成分中多为烃类物质，在其中H2S溶解能力比较强，地层中的H2S也就溶解在原油中或是在原油中形成。随着原油的不断开采，H2S也就随着原油被遗弃带出了地层。一般情况下，在不含水的原油中H2S几乎不会析出，但是在油井酸化增产作业过程中以及生产工艺的要求加入了水，使H2S渐渐析出，当原油输送到联合站在储运的过程中会产生硫化氢气体逸出，通过储油罐顶的呼吸阀、取样孔等位置排入大气。因此，对石油工业的生产过程，特别是原油储运的生产过程进行监控，及时发现并控制有毒有害气体的排放已成为一项非常迫切的任务。

研发阶段/n内容简介：纳米线碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管涉及一种新型功率半导体器件制造技术。结合微电子技术工艺，构造用纳米线碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。它具有高速、耐苛刻环境、低导通电阻等一系列特点，广泛用于数字电子技术等领域。本产品获得一项专利，专利号：200510018701.9。

开展城市污泥生物质流化床燃烧氮氧化物生成机理和再燃控制技术研究， 探究了市政污泥生物质热解过程中 NH3、HCN 等 NOx 前驱物的释放特性，揭示了 污泥热解过程中氮元素的迁移规律;研究了 CaO、Fe2O3 等添加剂对污泥资源化 利用过程中 NOx 前驱物释放的控制机理。同时，在流化床炉上进行了污泥的燃烧 试验，探究了燃烧温度、污泥含水率、过量空气系数等因素对污泥燃烧特性以及 主要氮氧化物释放特性的影响，揭示了城市污泥流化床燃烧氮氧化物形成机理， 达到减量化、资源化、无害化处理污泥的目的。为进一

1.痛点问题 物联网技术是工业4.0和数字经济智慧化时代的标准性特征技术，是人工智能、云计算机、大数据等核心技术的底层技术基础。物联网技术的本意是希望实现万物直接互联，并能主动协同工作，但目前尚没有一项技术可以达到上述目的。 目前现有的物联网系统架构种类很多，主要集中在物联网的顶层软件设计方面，软件研究较多也做得很好，但其面临的共同问题是各种底层设备(包括不同厂家生产的各种传感器和执行器等功能部件)如何联接？在目前现有的各种物联网技术方案不仅系统结构复杂，也只能实现万物间接互联和被动协同工作，而无法实现物联网所需的万物直接互联和主动协同工作。 2.解决方案 本成果所涉的核心技术是IPT（InformationPipeTechnology）信息管道技术及基于IPT信息管道技术的DMCS（DistributedMeasurement&ControlSystem）智能物联分布式测控系统集成方法，以下简称DMCS/IPT。 在基于IPT信息管道技术的DMCS智能物联分布式测控系统中，所有节点均具有完全平等的地位(“去中心化”)，也无需通过任何指令进行协同工作（“去指令”），所有节点及其联接的底层设备均可直接通过在信息管道中自动交互的测控信息的驱动来实现系统预期的各种测控功能，而若想改变系统功能，也只需改变系统中联接各分布式智能测控节点虚拟的信息管道联接关系即可，多数情况下，无需编程即可实现分布式智能测控系统的快速集成及其功能重构。DMCS/IPT及其所衍生的IPT云/IPT雾智能物联系统架构，能完美实现物联网所需的万物直接互联和主动协同工作。IPT雾是一种可以弥散到工业现场任何一个角落的DMCS/IPT智能测控网络，整个网络只需一条线缆（有线或无线物理链路）即可位于工业现场不同位置的底层设备及其对应的IPT节点彼此联接起来，不仅可通过信息管道实现“去中心化”和“去指令”的智能协同工作，而且可在IPT雾网络中任意位置接入的IPT远程智能联接节点联接至IPT云网络，或者直接联接至任意指定的普通云服务器，并与云端现有的各种物联网专业软件实现对接。IPT云网络则是架构在IPT雾网络之上的DMCS/IPT智能测控网络，可进一步联接不同的IPT雾网络，并通过信息管道解决不同IPT雾网络之间的测控任务协同，以形成更大规模的智能物联网。IPT云网络同样具有“去中心化”和“去指令”等明显技术特征，也能在IPT云网络中任意位置通过接入一个IPT远程智能联接节点，将整个系统联接至任意指定的普通云服务器，并与云端现有的各种物联网专业软件实现对接。 合作需求 1、合作企业现有产品需在某行业或某领域已占有较大的市场份额，且非常熟悉所在行业或领域的业务流程，并深度了解客户的痛点和需求； 2、合作企业需有良好的信誉记录，并需要有足够的资金来支持DMCS/IPT新产品的研发，且需要有一定数量和质量的技术人才来完善相关产品； 3、合作企业需有愿意跟其他非竞争性企业一起联手打造智能物联网生态圈的愿望。 具备以上合作条件的企业可联系清华技术转移院，通过专利普通许可方式开展各自领域的新产品研发及其推广应用，聚集多方力量，以合作共赢的方式共同打造一个可满足数字经济新时代需求的、造福于国家和社会的、国产化的智能物联技术产品生态圈。