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微波/超声波复合智能化系统及其应用
一、 成果与项目的背景及主要用途：本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少50％～90％)、节约能源、减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的新技术。
南开大学
2021-04-14
色素（染料）敏化复合薄膜太阳能电池
成果与项目的背景及主要用途：
将太阳能转换为电能是目前各国研究的重点, 它具有清洁、不需要燃料、能广泛的应用于各个领域等优点。由于成本低，转化效率高，染料敏化纳米晶太阳能电池近年来成为纳米技术和光电转换材料研究领域的热点, 其发展可解决硅电池原材料紧缺的问题，具有很广阔的发展前景。二氧化钛广泛应用于染料敏化太阳能电池（DSSC）的制备，但因 TiO2 薄膜结构缺陷的存在，不利于电子的传输，制约了光电转换效率的进一步提高，可通过制备 TiO2/ZnO 复合薄膜解决这一问题。采用天然色素（黑果枸杞色素和河湟红花黄色素）或染料对光阳极进行敏化处理可进一步降低成本，简化工艺流程。该项目成果具有成本低，生产工艺简单，生产过程中无污染等优点，比传统硅电池具有更为广泛的用途，可实现太阳能电池的轻量化、薄膜化，并易于设计成不同形状以满足不同使用环境的需要。
技术原理与工艺流程简介：
染料敏化太阳能电池主要是由纳米晶半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解液、导电基底以及对电极等几部分组成的。染料敏化太阳能电池的原理是源于光合作用的启发，其具体实现的方式是通过染料分子吸收太阳光中的光能，从而激发染料分子中的电子变成受激发的状态，通过与之复合的多孔薄膜传导出来。本项目采用溶胶凝胶法制备 TiO2/ZnO 复合薄膜，染料敏化太阳能电池的主要制备过程如下：
技术水平及专利与获奖情况：实验室成熟阶段
应用前景分析及效益预测：
生产成本较低，仅为硅太阳能的 1/5~1/10，且使用寿命较长，如进一步提高光电转换效率，可逐步取代硅太阳能电池。
应用领域：太阳能发电站、电子设备、太阳能建筑等，逐步取代硅太阳能电池
天津大学
2021-04-11
泡沫铝规模化连续制备技术
东南大学开发的泡沫铝材料已用于载人航天、卫星平台等高技术项目，研究成果获国家技术发明二等奖。现有技术可制备泡沫铝锭再切割成板，也可利用二次泡沫化技术直接制备获得泡沫铝板，省略切割过程，提供材料出品率，较现有方法的成本更低。
东南大学
2021-04-11
海藻寡糖制备产业化示范工程
项目背景：本项目旨在开展海藻寡糖制备产业化示范。寡糖 具有抗炎症、免疫调节等多种活性。近年海藻寡糖的认可度不断 提高，即将迈入高速发展的黄金期。目前，研究比较成熟的海藻 寡糖主要包括褐藻寡糖、卡拉胶寡糖、琼胶寡糖等。前两者在国 内皆处于中试生产阶段，但随着相关产品的开发和近几年病毒性 疫情频发，市场逐渐认识到了这三种海藻寡糖的潜在功能，因此 极具市场发展潜力。然而，高品质寡糖生产线的建设、生产资质 的申报以及国外市场的进一步开拓等系列卡脖子问题仍亟待解 决。海藻寡糖生产方法主要有酸水解法、氧化还原法、酶解法等 方法，但前两种化学法生产存在条件难控制、产物聚合度不统一， 纯度也不高，产物分析和回收困难等难题，酶解法能够克服上述 问题，但还无法产业化生产。现在需要一种能够综合上述方法优 点，避免缺点的生产工艺，实现快速生产高纯度、均一聚合度的 海藻寡糖产业化。
所需技术需求简要描述：1.褐藻寡糖产品：类白色至黄褐色 粉末，糖醛酸含量（以干基计）≥90.0%，平均相对分子量≤ 5000Da。2.卡拉胶寡糖产品：类白色至淡黄色粉末，半乳糖含量 （以干基计）55.0%～75.0%，硫酸酯（SO42-计）20.0%～40.0%， 平均相对分子量≤5000Da。3.琼胶寡糖产品：类白色至淡黄色粉末，半乳糖含量（以干基计）90.0%，平均相对分子量≤5000Da。 通过产学研联合，集中力量攻关，解决海藻寡糖产业发展的技术 瓶颈问题；有利于联合相关寡糖生产和销售企业，形成联盟，带 动整个海藻寡糖大产业的发展。
对技术提供方的要求:对海藻寡糖有较深入的研究和成熟成 果，能够提供提取高纯度、均一聚合度的海藻寡糖产品产业化技 术，并开发出 1～3 种具有保健功能的大健康新产品
青岛聚大洋藻业集团有限公司
2021-09-02
超重力场下制备复合陶瓷涂层技术
一种在超重力场中制备纳米和纳米复合陶瓷涂层的方法，涉及纳米复合陶瓷材料的制备。将制备好的复合陶瓷涂层的溶液注入离心装置，离心桶的转速逐渐调到1000~20000转/分钟，保持1~100分钟，之后在稳定的转速下，逐渐分级提高加热炉的温度到200~1000℃，保温10~600分钟，接着冷却到室温。通过在离心装置中产生的超重力场，使溶液中的胶粒、化学沉淀物，以及陶瓷粉、陶瓷纤维、金属粉、金属纤维受到一个与基体表面垂直的力，挤压到样品表面，并通过温度逐渐上升，使溶剂挥发掉，沉积物发生热解、氧化、烧结等过程，从而形成结构、成分和厚度可控，且结构致密的纳米陶瓷涂层，以及纳米陶瓷与微米的陶瓷粉、陶瓷纤维等复合的各种陶瓷涂层。金属管内制备出Al2O3-SiO2纳米-微米复合陶瓷涂层、Al2O3纤维-SiO2复合陶瓷涂层，在平面材料表面制备出多种纳米-微米复合、陶瓷纤维复合的各种厚度可控的陶瓷涂层。
北京科技大学
2021-04-11
环氧树脂/石墨烯功能纳米复合材料制备
石墨烯具有优异的机械,导电以及导热性能,在纳米科学和材科领域具有极大的应用价值,尤其是在电容器,传感器,柔性薄膜电路以及复合材料等方面已经吸引全球科学界和工业界广泛的关注。本技术以氧化石墨烯(GO)为前驱体,同步还原与修饰GO,制备了多种环氧/石墨烯功能纳米复合材料该石墨烯气凝胶具有低密度,开孔结构,高导电性以及良好的机械性能与成型性等优点。通过真空辅助浸渍成型法,制备了高导电的环氧／三维石墨烯纳米复合材料,当石墨烯含量为体积分数适当时,复合材料的电导率达到4×10-2S/m,比纯环氧基体提高了13个数量级。良好导电性能的原因是石墨烯气凝胶在制备复合材料过程中保持了导电网络结构完整性,而且与聚合物基体浸润性良好。
北京化工大学
2021-02-01
麦秸纤维/回收聚丙烯复合材料制备技术
我国作为一个农业大国，每年会产生大量的以麦秸秆为代表的农作物废弃物，但绝大多数都采用焚烧和填埋方式进行处理，这样不仅污染了环境而且还造成了宝贵资源的严重浪费。聚丙烯无毒、无味、密度小，高的强度、刚度、硬度以及耐热性,可在100度左右使用，这些优点使其产量与用量急剧扩大，有关汽车行业统计表明，1990年世界范围内平均每辆汽车用聚丙烯为22.5kg，1995年达到了38kg，2008年增加到45kg。随着PP用量的不断增加，回收利用这些PP材料已成为当今世界范围内需要迫切解决的一个问题。
南京航空航天大学
2021-04-14
碳纤维复合材料 AUV 壳体制备技术
项目背景： AUV 是新一代水下机器人，具有活动范围大、 机动性好、安全、智能化等优点，是完成各种水下任务（民用和 军用等）的重要工具。配备复合材料的 AUV 耐压舱体在满足强度 和稳定性要求下，可增大壳体内部容积，减小壳体重量，增大 AUV 的航程，提高 AUV 的综合性能，因此，进行 AUV 耐压壳体设 计有着重要的意义。
所需技术需求简要描述：1.适用于深海工作深度 2000 米以 上无人潜航壳体的新型耐压复合材料及其成型工艺与产业化制 备技术。2.开发的新型复合材料耐压壳体应具有强度高、模量大、 密度小、尺寸稳定性好、线膨胀系数低、耐海水、耐酸、耐溶剂 腐蚀等特性，外压应不小于 20MPa，内压不小于 80MPa，满足深 海无人潜航器壳体的制造要求，并可进行健康诊断。
对技术提供方的要求:1.可用于 2000 米以上深海作业的无 人潜航器壳体制备材料与制备工艺；具备产业化生产的工艺技术 及量产条件； 2.新型耐压壳体，外压不低于 20MPa、内压不低 于 80MPa，可实现 1500 公里以上，50 小时以上水下连续航行和任务执行。
青岛钜策碳材料技术研究院有限公司
2021-09-03
生物法固定二氧化碳厌氧发酵制备丁二酸
丁二酸又名琥珀酸，是生物炼制产品工程中最重要的碳四平台化合物，是制备多种重要化工中间体（1，4-丁二醇、四氢呋喃、g-丁内酯等）与生物可降解材料（PBS）的原料，市场需求总量将有望由目前的1.8万吨扩展至400万吨。传统生产方法采用的是从丁烷经顺丁烯二酸酐通过电解生产，生产污染大，成本高，抑制了丁二酸这一大宗化学品的发展潜力。生物法生产丁二酸的主要原料来源广泛且价格低廉（玉米、废乳清、工农业生产废料等），可以减少对不可再生资源的消耗，微生物合成丁二酸的过程中吸收并固定CO2用于菌株的代谢，并最终生成丁二酸，每生产1kg丁二酸，将会有0.37kg的CO2被固定。如果将发酵生产丁二酸与另一大宗发酵产品乙醇的生产过程进行耦合，更可将发酵生产乙醇产生的CO2加以利用，减少温室气体的排放，并同时生产出丁二酸、乙醇等产品。该制备技术具有产物浓度高、原料来源丰富、分离简便、产品质量高等优势。可利用葡萄糖、玉米粉糖化液、纤维素/半纤维素水解糖液并在发酵中固定二氧化碳气体作为碳源，在较高葡萄糖浓度下（100g/L）实现了较高浓度产物的累积（60~70g/L），生产强度达1.5g/（L•h），丁二酸提取收率≥80%，产品纯度≥98%。拥有具有自主知识产权的丁二酸生产菌株：产琥珀酸放线杆菌NJ113，该菌株具有良好的丁二酸生产性状，生产水平目前处于国际先进、国内领先。建立了从种子培养、厌氧发酵、产物分离提取及检测分析等一系列较为完整的上下游工艺，具有路线简单、便于操作、绿色清洁等优点。
南京工业大学
2021-04-13
基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法
本发明公开了一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法，采用多Agent技术，当光照、风速、海况变化导致可再生能源发电出力变化时，通过微电网源、储、荷协调控制满足海岛上军民的用电需求。与现有微电网的能量控制方法相比，该控制方法采用分布式能量管理技术，减少了波浪发电系统输出功率的不稳定性，可以获得比较稳定的总输出，在保证供电的情况下，大大减少了蓄电池数量，削减系统投资成本，提高了海岛微电网的可靠性。并且该方法充分利用了海岛上丰富的波浪能，利用海岛上的海水淡化装置实现了微电网多尺度的能量控制
东南大学
2021-04-14