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適用于高含硫氣藏的固井水泥漿自愈合劑
本項目首次研發了適用于酸性氣藏的自愈合劑，該產品能夠適應井下復雜工況，有很好的耐久性，可以保證酸性氣藏水泥環的層間封隔能力，提高天然氣井的產量并延長天然氣井的生產壽命。
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
水泥環微裂縫會造成層間封隔失效，這是影響川渝地區高含硫氣藏安全開采的一個主要難題。在水泥漿中使用自愈合劑可以使水泥環微裂縫在井下自愈合，但目前國內外均缺乏適用于酸性天然氣藏的自愈合劑。本項目首次研發了適用于酸性氣藏的自愈合劑，該產品能夠適應井下復雜工況，有很好的耐久性，可以保證酸性氣藏水泥環的層間封隔能力，提高天然氣井的產量并延長天然氣井的生產壽命。該項目已完全成熟，已授權2項國家發明專利（ZL201410280331.5和ZL201410255273.0 ），該項目填補了國內外酸性氣藏自愈合劑的空白，屬于國際首創，技術先進，水泥環的自愈合率達70%以上。
西南石油大學
2022-08-16
在二維反鐵材料MnPS3中磁振子輸運的實驗進展
量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。
北京大學
2021-04-11
量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料
徐虎課題組發現具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止，拓撲材料的研究主要集中在費米子相關的系統。隨著研究水平的進一步發展，拓撲的玻色子系統也越來越引起人們的關注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現象等。但是，固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明，拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此，在現實材料中尋找拓撲聲子態是相關領域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學計算，根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統的Berry 相和拓撲邊緣態。在此基礎上，他們結合高通量計算，發現具有量子谷Berry相的Dirac聲子態在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結果對進一步研究拓撲聲子態以及其實際應用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預測和設計方面的研究工作，以南方科技大學物理系為第一單位發表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。
南方科技大學
2021-04-13
一種產生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統
本發明公開了一種產生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統，屬于無線通信技術領域。本發明包括介質基板、接地面、饋電系統和單極子天線陣列。所述介質基板是形狀為圓形的絕緣介質基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統，另一個部分是由 1/4 波長金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發明實現了一種體積小、易生產、具有平面結構、易集成的產生渦旋電磁波的天線。同時還設計了一套完整的饋電系統，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵即可得到所需的 OAM 模態，方便操作，使用簡單。
華中科技大學
2021-04-11
苯乙烯生產全流程優化運行技術及工業應用
苯乙烯單體是一種重要的有機化工原料，主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、丁苯橡膠、 不飽和樹脂等產品的生產。相對來說國內苯乙烯生產裝置規模偏小，優化運行技術在苯乙烯行 業的應用相對落后，缺乏國際競爭力。為了改變這一現狀，本項目綜合應用化學工程技術、建 模技術、計算機應用技術、數據分析處理技術及優化技術，針對乙苯脫氫制苯乙烯工業生產裝 置的實際情況，開展烷基化制乙苯過程的機理建模、烷基化產物精餾過程的機理建模、乙苯脫 氫制苯乙烯反應過程的機理建模、乙苯脫氫制苯乙烯產物精餾過程的機理建模、以及基于上述 模型的工業裝置關鍵工藝參數操作特性研究，完成苯乙烯裝置在線優化運行技術的研發；并通 過工業裝置實際應用，在滿足裝置約束的前提下，使得生產裝置更加接近于約束邊界的條件運 行，實現裝置運行過程中物耗和能耗的降低與生產效益的最大化。此外，開發了優化系統的界 面，操作人員在瀏覽器端就可以按要求輸入優化系統所需的參數，提交完畢后，優化系統會根 據輸入的參數計算出優化值。根據系統給出的優化操作值，調整現場的相關參數指導了苯乙烯 全流程的調優，實現了裝置的節能降耗。 該項目在齊魯石化20萬噸/年乙苯/苯乙烯裝置上實施以后，烷基化反應產物分離過程蒸汽 消耗降低了2.7%，乙苯脫氫反應過程蒸汽消耗降低了2.6%，脫氫反應產物分離過程蒸汽消耗降 低了2.1%，綜合能耗降低2.3%，各項技術和經濟指標達到了令人滿意的效果，經過技術科經濟 核算，可凈創直接經濟效益425.6萬元/年。
華東理工大學
2021-04-11
微創全膝關節置換手術機器人
項目成果/簡介:項目針對術前、術中、術后全周期的 MIS-TKA 機器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機械臂與精細操作 2 自由度末端執行器，個性化虛擬導板以及安全手術操控技術，基于圖像配準的增強現實手術導航技術，術中下肢力線定量檢測與修正、以及個性化術后評估技術；研制出具有術前規劃、術中導航與機器人操控、術后評估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機器人樣機系統，建立 MIS-TKA 機器人手術流程規范與安全、有效性評估體系。項目階段:已成功研制出脊柱微創手術機器人系統，并開展臨床試驗效益分析:膝關節損傷是骨科學的主要組成部分，且由于其周圍毗鄰重要神經、血管，不恰當的手術操作往往會導致嚴重后果。微創全膝關節置換技術手術創傷小，術后恢復快，深受患者好評。但該技術嚴重限制 了手術切口，手術視野小、操作空間窄、骨性標志顯露差對醫生提出了更高的要求。本項目從微創全膝關節置換手術外科臨床出發，針對術前、術中、術后三個階段提出智能化、機器人化手術方案，將微創精準 TKA 手術提升到智能化水平，推動 TKA 機器人手術技術、TKA導航技術、TKA 術前規劃和術后評估技術、以及智能化手術系統集成技術的進一步發展，為后續臨床驗證、產品化奠定堅實的技術基礎。
南開大學
2021-04-11
微創全膝關節置換手術機器人
項目針對術前、術中、術后全周期的 MIS-TKA 機器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機械臂與精細操作 2 自由度末端執行器，個性化虛擬導板以及安全手術操控技術，基于圖像配準的增強現實手術導航技術，術中下肢力線定量檢測與修正、以及個性化術后評估技術；研制出具有術前規劃、術中導航與機器人操控、術后評估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機器人樣機系統，建立 MIS-TKA 機器人手術流程規范與安全、有效性評估體系。
南開大學
2021-02-01
一種垃圾滲濾液全量化處理工藝
針對垃圾滲濾液中的COD、BOD5及氨氮濃度較高，水質水量變化大，污染物種類繁多，可生化性差的問題，研究開發的垃圾滲濾液全量化處理工藝實現了零濃縮液排放，出水水質達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)，該工藝基本不受水質水量變化的影響，自動化程度高，投資成本和運行成本為目前普遍采用的膜處理工藝的1/3。該工藝已經在渭南垃圾滲濾液處理場進行中試，取得良好效果。該工藝技術申請國家專利2項，已授權1項。
西北農林科技大學
2021-05-11
全營養高效“減肥增效”緩釋包膜肥料以及配套技術
技術分析（創新性、先進性、獨占性），創新性：全營養減肥增效配套技術；先進性：高分子螯合多種元素技術，酶解技術，緩釋長效包膜技術等；獨占性：授權的國家發明專利技術。
東北農業大學
2021-05-10
濕法稀磷酸制全水溶磷酸二氫鉀技術
成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。
四川大學
2021-04-10