本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。

本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。 【技术指标】 分类信息化技术及成套智能装备已应用在湖北省、浙江省、江苏省、上海市等地数百个垃圾分类项目中，提高了垃圾分类处理的整体水平，应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%（详见下图）。 表1 国内外煤质、煤流检测技术指标对比 结合农村条件及堆肥产品应用市场特征，首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了好氧堆肥技术的适用性（详见下图）。 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖

毛细凝聚是指在限域空间内的气体，不必达到过饱和状态即可发生凝聚从而转变成液体的现象。毛细凝聚普遍发生于颗粒状物料和多孔介质中，可极大地改变固液界面处的吸附、润滑、摩擦和腐蚀等特性。毛细凝聚关联了宏观固液界面润湿和微观分子间力学作用，是纳米限域力学的关键科学问题，也是当前介尺度科学的国际前沿热点。 早在150年前，著名的英国科学家威廉·汤姆森（William Thomson，后来被册封为开尔文勋爵）从理论上描述了毛细管内弯曲的液气界面引起的蒸气压变化，被称为开尔文方程，这是固液界面润湿领域三大经典理论之一。数十年来，研究者致力于研究开尔文方程在纳米尺度的适用性问题。然而，在极端限域条件下，通道特征尺寸与水分子大小相当，实验观测难度大，经典模型中采用的弯月面曲率、接触角等概念难以准确定义，给理论分析带来极大挑战。 针对该问题，国际合作团队利用二维材料构筑的纳米通道开展了实验，基于通道壁面变形表征了毛细凝聚。我校王奉超教授研究揭示了固液界面能的尺寸效应，修正了经典的开尔文方程，建立了纳米限域毛细凝聚的新理论，对该极限尺度的最新实验结果及其力学机理进行了合理解释，阐述了固液界面力学作用在纳米/亚纳米尺度的毛细凝聚中扮演的重要角色，明确了经典理论方程中重要参数及边界条件的微观理解是介尺度固液界面科学研究的核心所在。

项目成果/简介:毛细凝聚是指在限域空间内的气体，不必达到过饱和状态即可发生凝聚从而转变成液体的现象。毛细凝聚普遍发生于颗粒状物料和多孔介质中，可极大地改变固液界面处的吸附、润滑、摩擦和腐蚀等特性。毛细凝聚关联了宏观固液界面润湿和微观分子间力学作用，是纳米限域力学的关键科学问题，也是当前介尺度科学的国际前沿热点。 早在150年前，著名的英国科学家威廉·汤姆森（William Thomson，后来被册封为开尔文勋爵）从理论上描述了毛细管内弯曲的液气界面引起的蒸气压变化，被称为开尔文方程，这是固液界面润湿领域三大经典理论之一。数十年来，研究者致力于研究开尔文方程在纳米尺度的适用性问题。然而，在极端限域条件下，通道特征尺寸与水分子大小相当，实验观测难度大，经典模型中采用的弯月面曲率、接触角等概念难以准确定义，给理论分析带来极大挑战。 针对该问题，国际合作团队利用二维材料构筑的纳米通道开展了实验，基于通道壁面变形表征了毛细凝聚。我校王奉超教授研究揭示了固液界面能的尺寸效应，修正了经典的开尔文方程，建立了纳米限域毛细凝聚的新理论，对该极限尺度的最新实验结果及其力学机理进行了合理解释，阐述了固液界面力学作用在纳米/亚纳米尺度的毛细凝聚中扮演的重要角色，明确了经典理论方程中重要参数及边界条件的微观理解是介尺度固液界面科学研究的核心所在。

面向高密度储能体系的需求，金属锂负极由于具有最高的理论容量和最低的标准电极电势的优点而广受关注。但同时它也存在易产生枝晶和库伦效率低等问题，极大的阻碍了锂金属电池的商业化。针对这一问题，赖老师课题组首次明确提出了“疏锂排斥”的金属锂负极保护机制。该工作被JACS的审稿人评价为“a very interesting and impressive technique”和“commercially available, environmentally benign andjust needs small amount”，在锂金属电池中展现了较高的应用价值。该论文第一作者为我校2015级硕士研究生戴宏柳。 　　此外，赖老师课题组与南开大学梁嘉杰和陈永胜老师课题组合作，设计了一种三维多层次三维孔结构骨架，即连续的银纳米线被组装到互相连接的3D石墨烯骨架上，形成双网络结构。在这种独特的双网络结构中，可有效约束锂的沉积过程，并极大的缓解金属锂负极长循环过程中体积膨胀问题。该项研究工作发表于Advanced Materials后, 引起了广泛的关注，被科技日报以《锂电池“长寿密码”找到》头版、人民网和新华网等媒体广泛报道。该论文第一作者为我校2016级硕士研究生薛攀。

中试阶段/n该项目实现了猪产肉性状、抗病性状基因的批量挖掘与验证，开发出一批分子育种标记，建立了多标记聚合辅助育种技术体系，为湖北及我国优质健康猪的培育提供了丰富基因资源和技术支撑，取得了良好社会经济效益。

从纳米材料的合成原理出发，采用“催化剂微设计”指导思想,将具有优异性能的TiO2、ZrO2分别以纳米形式直接在大孔Al2O3上负载，构成一种新型的负载纳米TiO2或ZrO2的催化剂载体，负载金属活性组分，制备高性能的新型复合结构体新型催化剂。 催化剂生产具有合成方法简便环境友好、生产成本低、性能稳定等优点，解决了现有工业中生产工艺周期长、污

该论文揭示了聚糖诱导半乳凝素-3(Gal-3)寡聚化的机制，首次提出了聚糖诱导Gal-3寡聚化的动态模型，并阐述了这种动态聚合反应与Gal-3/聚糖功能的关系。

研究团队通过设计金属—分布式布拉格反射器优化单光子探测器芯片的光学性能，完成低本征暗计数的单光子探测器芯片的全自主化设计与制备，实现了单光子探测器芯片的全国产化，为解决国家亟需的前沿科技问题迈进了重要一步。