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一種局部自適應可控浸潤性耦合微結構強化沸騰換熱方法具體為：在換熱基底微結構頂部設置電極膜，電極膜與金屬電極連接至電源形成電場，換熱工質中帶電金屬納米顆粒在電場作用下間歇吸附于換熱表面，實現換熱表面浸潤性的可控轉換；所述金屬電極固定在換熱基底外部；金屬電極優選為銅電極、鋁電極，形狀優選為板狀、網狀或棒狀。 所述換熱基底材料為金屬如紫銅或單晶硅、藍寶石、石墨烯等非金屬，可以理解的是，換熱領域常用的換熱材料均適用于本發明，優選導熱性良好的基底材料。換熱基底形狀為平板、圓管或異形，其中異形為換熱領域常見換熱器形狀。所述換熱基底微結構為尺寸為納米級或微米級的微柱、微坑或微槽道；可以理解的是，現有技術中，所有用于提高換熱效率的微結構均適用于本發明，優選為納米級或微米級的方形微柱、矩形微柱、半球形微坑或圓柱形微坑。所述換熱基底微結構的排列方式為規則排列如陣列式、交錯式排列，或為不規則排列。所述電極膜通過電極引線引出，以將電極膜連通并連接至電源；換熱基底、電極膜、電極引線的表面均絕緣。所述表面絕緣可以通過在表面設置絕緣層實現，所述絕緣層厚度為百納米級。其中，換熱基底材料為單晶硅等非導電材料時，則無需設置絕緣層。所述絕緣層材料為惰性金屬、金屬氧化物、陶瓷或硅膠；優選導熱性優良的絕緣材料，可以通過摻雜導熱性優良材料的方式來提高絕緣材料導熱性。所述電極膜、電極引線材料為導電材料；優選為金屬，進一步優選為金、銀、銅或鋁。 所述電極膜厚度為百納米級。所述帶電金屬納米顆粒具有均勻親水性表面、均勻疏水性表面或雙親浸潤性表面；親水、疏水或雙親浸潤性表面通過改性獲得；帶電金屬納米顆粒尺度為納米級、微米級，形狀規則或不規則，優選為球形或柱形。所述帶電金屬納米顆粒浸潤性與換熱基底的浸潤性不同，用于改變換熱表面浸潤性。如換熱基底表面為親水（或疏水），帶電金屬納米顆粒表面為疏水（或親水），也可以具有雙親浸潤性。所述電源為直流電源或交流電源；其中直流電源通過通、斷電實現電場可控；交流電源通過控制交流頻率實現電場可控，交流頻率根據沸騰氣泡動力學周期調節。

本發明公開了一種耦合熱溶萃取和熱解制備高品質生物油和氣體的方法，首先采用熱溶萃取法對生物質進行脫氧提質萃取，得到無水無灰、高碳含量、低氧含量和含有大量芳香碳結構的低分子量萃取物；然后將所述的低分子量萃取物進行熱解，收集氣體產物、液體產物(生物油)和固體產物(焦)。本發明通過耦合熱溶萃取和熱解技術所得到的生物油碳含量高、氧含量低、熱值高，并且生物油腐蝕性低、高附加值的芳香烴類化合物含量高，可以大大減少生物油的后處理工藝。另外，所得到的氣體產物的熱值增大。本發明工藝簡單，無需催化劑和氫氣，生產成本低，產物附加值高，具有較高的經濟效益、環境效益和廣闊的應用前景。

本發明公開了一種耦合熱溶萃取和熱解制備高品質生物油和氣體的方法，首先采用熱溶萃取法對生物質進行脫氧提質萃取，得到無水無灰、高碳含量、低氧含量和含有大量芳香碳結構的低分子量萃取物；然后將所述的低分子量萃取物進行熱解，收集氣體產物、液體產物(生物油)和固體產物(焦)。本發明通過耦合熱溶萃取和熱解技術所得到的生物油碳含量高、氧含量低、熱值高，并且生物油腐蝕性低、高附加值的芳香烴類化合物含量高，可以大大減少生物油的后處理工藝。另外，所得到的氣體產物的熱值增大。本發明工藝簡單，無需催化劑和氫氣，生產成本低，產物附加值高，具有較高的經濟效益、環境效益和廣闊的應用前景。

本發明的硅基微機械懸臂梁耦合直接加熱在線式毫米波相位檢測器，實現結構包括懸臂梁耦合結構、功率合成／分配器和直接加熱式微波功率傳感器。懸臂梁耦合結構左右對稱，兩個懸臂梁在ＣＰＷ中央信號線上方，結構相同，用于耦合部分待測信號，通過錨區與功率合成器相連，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度為λ／８。懸臂梁下方的ＣＰＷ中央信號線上覆蓋了一層Ｓｉ３Ｎ４介電層，用于防止電學短路。參考信號通過功率分配器分成兩路信號，分別與兩路懸臂梁耦合的信號通過功率合成器合成，功率合成器的輸出端連接到直接加熱式微波功率傳感器進行功

本發明的硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結間接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、單刀雙擲開關、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，其上有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構實現信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結構實現信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線傳輸線、兩個終端電阻以及熱電堆所構成，熱

微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學物質并釋放電子，把化學能轉化為電能的一種電化學裝置。MFCs由于具有去污和產電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機物，并將轉化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發展和應用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進展，。 相關系列研究結果2012年分別發表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達到了200 A m-2，該結果2012年已發表在能源環境領域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優異。該研究成果結合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規模化應用。

本發明公開了一種液態循環銻陽極管式直接碳固體氧化物燃料 電池電堆系統及其制備方法，屬于燃料電池領域。電池電堆系統包括 電池電堆、氧化銻收集池、燃料池、燃料加載裝置，電池電堆頂部設 置有電池電堆出口，并底部設置有電池電堆入口；氧化銻收集池頂部 設置與電池電堆出口相連通的氧化銻收集池入口，并其底部設置有供 氧化銻流出的氧化銻收集池出口；燃料池頂部設置有燃料加載裝置， 該頂部同時還設置有與氧化銻收集池出口相連通的燃料池入口

用次氧化鋅粉漿液吸收治理低濃度 SO 2 煙氣，同時實現次氧化鋅粉中伴生有價組元的耦合提取；采用亞硫酸鋅漿液的催化氧化方法，同時實現了漿液中 F、Cl 離子的耦合共沉淀；優化創新了高砷含氟、氯物料的硫酸化焙燒脫砷/脫氟/脫氯技術，實現了砷/氟/氯的協同治理；優化創新了銦的富集、提取技術，形成綠色、高效的次氧化鋅粉深度治理低濃度 SO 2 煙氣耦合提取有價組元新技術。

本實用新型公開了一種基于陰極電勢調控的生物電化學耦合上流式厭氧生物反應裝置。該裝置中，上流式厭氧生物反應器污泥層中設置環形電極，生物電極系統為所述的上流式厭氧生物反應器筒體內陰極附近的微生物提供能量較高的電子用于污染物的降解。參比電極通過緊固螺栓固定于生物陰極附近，并通過導線與在線檢測儀和計算機連接，用于實時監測耦合反應器生物陰極的陰極電勢。可根據不同污染物降解所需的吉布斯自由能通過能斯特方程計算反應所需的電勢差，并通過調節生物電化學系統的外加電壓將陰極電勢控制在略低于所需電勢差的范圍內，達到低能耗，高效率地降解氯代硝基苯等難降解有機污染物的目的。

1 成果簡介利用生物方法進行污水處理，已經經歷了一個多世紀的發展。但是，在活性污泥法的應用中，仍然存在以下主要缺點：曝氣池占地面積很大，曝氣后氣體排放造成二次污染；曝氣過程中活性污泥、空氣和污水三相混合不均勻，氧傳遞速率較慢，氧氣利用率不高，使得曝氣效率低；剩余污泥排放量大。本研究室基于多年來對環流反應器流體力學特性和工程應用的研究，提出了采用多級環流裝置作為活性污泥曝氣的新方式，并經過 10 多年的基礎、應用以及工業化研究，形成了一套高效的活性污泥的處理污水的新工藝—多級環流曝氣工藝。該工藝可改善氧的傳質，增加氧的利用率，從而減少動力消耗；該工藝還可減少生物處理過程中剩余污泥的產量，減輕處理污泥的負擔；同時，該工藝的生物處理構筑物占地面積顯著減小，可節約投資。該工藝已經完成了 20 噸/天的工業中試，通過了專家鑒定；并在處理印 染污水等方面已經建成了工業應用裝置，目前運行良好。 在多級環流曝氣工藝的基礎上，針對含有中低濃度難降解有機物的污水，本研究室又開發了厭氧-好氧耦合環流曝氣污水生物處理技術，以提高難降解有機物的處理效率。通過在多級環流塔內的懸浮污泥中添加具有特殊孔隙結構和尺度的載體材料，利用氧的傳遞阻力在載體內部形成厭氧菌生存的環境，構成專性厭氧菌生長區。通過被動擴散和流體的沖刷作用，有機物可以擴散進入載體內部，并被厭氧菌降解，同時載體內部的厭氧降解產物也可進入流化床主體，實現厭氧生物降解和好氧生物降解的耦合。該工藝具有高效的好氧降解過程和厭氧降解過程， 且將厭氧和好像過程結合在一個裝置中進行，高度集成化，設備投資小、處理效率高、占地面積小。該工藝已經在含酚廢水、 PTA 廢水、煉油廢水方面已經開展了大量的工藝開發和工業模擬實驗，取得了理想的處理效果。2 技術指標（ 1） 多級環流曝氣：溶解氧濃度可達到 6mg/L 以上，較廊道式曝氣池，占地面積可減小 80% 以上，處理時間可縮短 50%以上。 （ 2） 厭氧-好氧耦合環流曝氣： COD 的容積負荷可達到 7g/L?d 以上，對 COD 濃度小于2500 mg/L 的含酚廢水、 PTA 廢水等廢水， COD 去除率達到 95％以上。3 應用說明該技術主要針對各類石化、化工及其他含有難降解有機物廢水的處理，小規模現場集成式污水處理（如機場、遠郊住宅小區等）以及污水的點源治理。 多級環流曝氣應用包括兩種方式：① 以環流曝氣塔式設備替換現有的曝氣池、初沉池；② 在現有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進行改造。多級環流曝氣塔為新型塔式曝氣處理設備為專利設備，具有處理效率高，占地面積小等顯著優勢。 20 噸/天的工業中試結果（乙烯綜合廢水， COD 約為 1000 mg/L，）顯示，和該廠現有的廊道式曝氣池相比，占地面積可減小 80% 以上，處理時間可縮短 50%以上， 出口廢水穩 COD 定在 60 mg/L 以內，特別適合于土地資源緊張、處理效率要求高的生產、生活部門。多級環流曝氣塔頂部還有集成的泥水分離器，可將出水中的污泥分離，在污泥沉降良好的情況下，可直接排放，不需要初沉和二沉設備，使設備投資、能耗以及占地面積大幅度降低；即使對沉降性能不佳的污泥，也可達到初沉的作用，節省初沉設備和運行費用。 通過對現有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進行改造，也可實現多級環流曝氣，方法是在曝氣池內改造曝氣系統，加裝多級導流筒內構件。其改造簡單，投資小，但對廢水處理的效果有顯著的提高。采用多級環流曝氣后，曝氣池內的溶解氧濃度提高 50% （可達到 6 mg/L以上）以上，懸浮污泥濃度提高 30%以上，在達到相同處理效果的前提下，水力停留時間可減小 50%以上，處理負荷提高 50%以上，特別適合于對現有裝置增容的技術改造。由于溶解氧濃度高，剩余污泥的產量也顯著降低。 厭氧-好氧耦合環流曝氣工藝，通過在多級環流曝氣塔中添加高孔隙率的聚合物填料，在填料內部形成的缺氧環境，可發生水解-酸化反應，通過水解-酸化將難降解有機物降解為揮發性脂肪酸，進一步由裝置中主體的懸浮污泥進行好氧代謝，實現了厭氧—好氧生物降解的耦合，提高了難降解有機物的降解效率。工業模擬裝置的研究表明，對 COD 濃度達到 3500mg/L 的含酚廢水，采用厭氧-好氧耦合環流曝氣工藝， 24h 內 COD 可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 濃度達到 2500 mg/L 的 PTA 廢水，采用厭氧-好氧耦合環流曝氣工藝， 16 h 內 COD可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 達到 2000 mg/L， BOD/COD<0.1 的煉油廢水，采用厭氧-好氧耦合環流曝氣工藝， 24 h 內 COD 可降解至 60 mg/L 以下。上述處理效果，均優于傳統的 A/O 或者 A/A/O 續批式聯合工藝，占地面積低于這些工藝的 1/8。4 合作方式商談。