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碳氣凝膠因在同類氣凝膠材料中具有良好的導(dǎo)電性（5～40s/cm），以及高比表面積 而使其成為一種新型的理想電極材料．目前國外的研究集中在將碳氣凝膠應(yīng)用于超級電 容器（雙電層電容器）電極、氣體擴散電極，燃料電化學電池的電極、可充電電池電極 等，同濟大學在這方面的研究工作也已開展了近十年，取得了一定的成果。 研究的目標是用碳氣凝膠作電極，試制海水淡化原理型裝置，進行各項參數(shù)的優(yōu)化 研究。本材料是典型的環(huán)保與能源材料，所以有利于保護環(huán)境與資源綜合利用。研究成 果應(yīng)用于海水淡化、新能源器件等領(lǐng)域。

氣凝膠（Aerogel）是一種具有超高孔隙率的三維納米多孔材料，是目前世界上質(zhì)量最輕、保溫隔熱性能最好、孔隙率最高、比表面積最高的固體材料。其密度極低，在3~500 mg/cm3之間可調(diào)，孔隙率高達80 %~99.8 %，比表面積可達1000 m2/g，常溫下的熱導(dǎo)率低至0.015 W/m·K，典型的孔徑尺寸在1~100 nm之間。獨特的納米多孔結(jié)構(gòu)使氣凝膠具有許多特殊的物理性能，例如低熱導(dǎo)率、低折射率、低聲阻抗、低介電常數(shù)、強吸附性、高催化活性等等。這些優(yōu)異的物理性能使氣凝膠在航空航天、保溫隔熱、高效吸附、隔音、催化和儲能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 氣凝膠比表面積高、孔隙率高、孔洞又與外界相通，性能穩(wěn)定，因此它是很好的吸附材料，可以用來吸附有害氣體和過濾有機物，有利于保護環(huán)境。碳氣凝膠結(jié)合了碳材料本身的導(dǎo)電特性與氣凝膠材料多孔的結(jié)構(gòu)特性，可以應(yīng)用在海水淡化等領(lǐng)域。 目前技術(shù)采用高比表面積的多孔碳氣凝膠制成電極，制成海水淡化原理型裝置。通過正反接電壓實現(xiàn)裝置的連續(xù)脫鹽，提高裝置的脫鹽效率。

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

目前，低碳生活、節(jié)能社會是能源開發(fā)和材料研究的主旋律和重點，所以研究制造低碳材料是熱點中的熱點；而同時又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是當今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是從植物等非石油基能源開發(fā)而來，因此本項目所研究范圍屬于國家大力支持的綠色可降解材料領(lǐng)域，應(yīng)用范圍相當廣，可替代現(xiàn)有的石油基、石油基復(fù)合物等污染環(huán)境、破壞生態(tài)的材料，是造福人類的潛在綠色材料。本研究以PBS、PLA、植物纖維或淀粉、增韌劑為主要原料用HAKKE制備PBS、PLA基復(fù)合材料。由于PLA的脆性和耐熱性差，提高PLA的耐熱性和韌性是本研究的關(guān)鍵。通過加入植物纖維等填料，并對其進行改性處理，可大大改善復(fù)合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復(fù)合材料中加入某些特定的增韌增強材料，可大大提高PLA復(fù)合材料的韌性，達到可日常生活所用的標準。同時，得到PLA復(fù)合材料是生物可降解材料，對環(huán)境無任何污染。

內(nèi)容摘要：對植物營養(yǎng)元素碳的定位及其來源的認識偏差，是造成“化學農(nóng)業(yè)”耕作方式缺陷的重要原因。土壤中有機養(yǎng)分的有效物質(zhì)是植物根系可直接吸收的小分子水溶有機碳。以提供小分子水溶有機碳為目標的有機碳肥，具有廣泛的農(nóng)業(yè)功能和環(huán)保功能，它將推動農(nóng)業(yè)走上土壤肥力陰陽平衡、作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和生態(tài)改善的發(fā)展之路。 關(guān)鍵詞 有機碳養(yǎng)分 有機碳肥 陰陽平衡 物質(zhì)大循環(huán) 一、對“碳”認識的偏差造成農(nóng)業(yè)重大損失 肥料總體可分為有機肥料和無機肥料兩大類，它們互相不能取代，也不能一衰一盛，而應(yīng)陰陽結(jié)合，陰陽平衡，形成土壤和農(nóng)作物的良好的營養(yǎng)基礎(chǔ)，才有農(nóng)業(yè)的繁榮發(fā)達。 綜觀我國肥料行業(yè)，化肥品種繁多產(chǎn)能過剩。而有機肥料卻成本高、肥效低，農(nóng)民不愛用。又由于它的標準不科學，還被不法廠商鉆空子，粗制濫造，劣質(zhì)有機肥坑農(nóng)害民的現(xiàn)象不斷發(fā)生。農(nóng)民極難買到優(yōu)質(zhì)放心的商品有機肥。本應(yīng)撐起肥料領(lǐng)域“半邊天”的有機肥料逐漸被邊緣化。 有機肥料落到今日這種地步，原因何在呢? 首先，在上世紀五十年代我國建設(shè)肥料產(chǎn)業(yè)時，有機肥料就拜錯了師門。我國農(nóng)業(yè)文明延續(xù)幾千年，這在世界上是罕見的奇跡。幾千年農(nóng)業(yè)文明傳承的密碼是什么?物質(zhì)循環(huán)!有機農(nóng)業(yè)耕作中注重培肥地力，把有機廢棄物通過堆肥的方式進行腐解處理然后反哺土地。這個循環(huán)中最主要的物質(zhì)是碳，物質(zhì)循環(huán)也即歸碳于土、貯碳于土。我國農(nóng)村過去幾乎家家戶戶搞“堆肥”。這種堆肥的要點就是半?yún)捬醢l(fā)酵(不翻堆)和自然堆積燜干。這種“安安靜靜”的生產(chǎn)工藝既達到有機物料的腐解，又最大限度減少了碳損耗。然而我國商品有機肥的生產(chǎn)技術(shù)不采堆肥技術(shù)之所長，卻采用“轟轟烈烈”的新工藝：又是好氧高溫發(fā)酵，又是多次翻堆，還有高溫烘干，把有機物料中的碳養(yǎng)分大量氧化成二氧化碳排掉。達到了生產(chǎn)“礦化腐殖質(zhì)”的目的:生產(chǎn)出了一堆“粗、重、慢”的空殼。這里明顯有化工工藝的痕跡。 有機肥料現(xiàn)行標準(NY525-2012)規(guī)定有機肥料正面的質(zhì)量技術(shù)指標是：“有機質(zhì)含量(干基計)≥45%”，“總養(yǎng)分(干基計)N+P2O5+K2O≥5%”。內(nèi)行人都知道，有機物料發(fā)酵過程中消耗的就是有機碳，同一批物料發(fā)酵后干物質(zhì)中有機質(zhì)含量是下降的，那么以“有機質(zhì)含量”作為質(zhì)量指標有何意義?而“總養(yǎng)分”指標中，全是無機養(yǎng)分，不見有機養(yǎng)分(水溶有機碳)的影子。 有機肥料不提供有機養(yǎng)分，三十多年農(nóng)業(yè)耕作不重視有機肥，就導(dǎo)致耕地有機質(zhì)含量連續(xù)下跌，農(nóng)田貧瘠化嚴重。 為什么會出現(xiàn)長達三十年的“化學農(nóng)業(yè)耕作”?根本原因在于化學植物營養(yǎng)學理論的如下重大錯漏。 1、認為植物有機營養(yǎng)僅來源于空氣中的二氧化碳經(jīng)葉片吸收和葉綠素光合作用轉(zhuǎn)化，不認為植物根系能直接吸收有機碳養(yǎng)分。這就是植物有機碳來源“一通道說”。實際上存在由根系吸收的第二碳通道。不了解第二碳通道，就不重視給土壤補碳，導(dǎo)致土壤碳貧瘠和農(nóng)作物缺碳。 2、對植物營養(yǎng)元素碳的定位不準確。植物干物質(zhì)中碳占35%左右，再加上植物生長過程新陳代謝消耗大量碳，所以植物所需碳總量超過總養(yǎng)分量的50%。而植物各營養(yǎng)元素區(qū)劃原則是根據(jù)植物實際需求量的多、少、微來區(qū)分的。碳元素所需總量與其他各“大量元素”不在同一數(shù)級上，它在植物物質(zhì)結(jié)構(gòu)形成過程中起著“組合者”的作用。所以從理論上把碳正名為“基礎(chǔ)元素”以區(qū)別于大量元素，才有利于正確研究植物營養(yǎng)。 基于這樣的認識，我們重新檢視傳統(tǒng)植物營養(yǎng)學的“木桶規(guī)則”。當碳(C)“板條”寬度相當于其他十幾塊“板條”寬度的總和時，還能箍成木桶嗎?所謂量變到質(zhì)變，碳已經(jīng)不是組成木桶壁的一塊板條，而是以碳為陰面，以十幾種礦質(zhì)元素為陽面的陰陽關(guān)系，而氫和氧(即H2O)屬中性，穿合于陰陽之間，沒有它，陰陽不可能結(jié)合。這就是土壤肥力陰陽平衡關(guān)系。 圖1.土壤肥力陰陽平衡動態(tài)圖 陰盛陽衰(純有機種植)，農(nóng)作物沒有高產(chǎn);陽盛陰衰(化學農(nóng)業(yè)耕作)，農(nóng)作物也沒有高產(chǎn)。只有陰陽平衡且肥水充盈時，農(nóng)作物才能發(fā)揮出最佳生產(chǎn)能力。所以陰陽平衡是大平衡，主平衡，無機元素平衡是小平衡、次平衡。只有陰陽平衡，無機元素平衡才能發(fā)揮實際效果。 3、把無機養(yǎng)分“離子說”絕對化，造成對無機養(yǎng)分利用率低的原因的誤判。植物在原生態(tài)或肥沃的土壤中，無機養(yǎng)分與有機養(yǎng)分以多種形態(tài)結(jié)合成“有機無機”零電價態(tài)被植物根系吸收，有機養(yǎng)分利用率更高。可見無機養(yǎng)分離子態(tài)被吸收是在貧瘠土壤中才會出現(xiàn)。同性離子間互相排斥，異性離子結(jié)合成水不溶物，化肥利用率就低。另一方面，有機碳和各無機元素是以嚴格的配比，按植物DNA指令組裝到植物細胞的，有機碳養(yǎng)分匱乏，無機養(yǎng)分離子比例過大，就會富余出大量無機離子，游離于植物胞外液中，導(dǎo)致植物對無機養(yǎng)分的需求弱化，這是化肥利用率低的深層次原因，也是農(nóng)作物低產(chǎn)的根本原因。 4、對土壤中碳養(yǎng)分存在形態(tài)的誤判。土壤有機質(zhì)中的有機碳，絕大部分是不溶于水的，它不是真實的碳養(yǎng)分。沒能向土壤微生物提供足夠的可直接吸收的水溶有機碳肥料，微生物不能正常繁殖才導(dǎo)致土壤板結(jié)。對這個問題缺乏清晰的認識，微生物制劑不帶有機碳養(yǎng)分，相當于不備軍糧的空降兵，這是目前大量微生物制劑施到土壤中效果不佳、秸稈腐熟劑農(nóng)民不愛用的原因。土壤板結(jié)與施用化肥沒有太多關(guān)聯(lián)。 以上各點都可以歸結(jié)為對植物碳養(yǎng)分認識的偏差。這些理論的重大錯漏影響我們幾十年，造成農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和耕作方式等方面都產(chǎn)生大量的失誤。耕地普遍缺碳，農(nóng)作物大面積缺碳病，其造成的損失是難以用數(shù)字表達的。我們祖先五千年積累的農(nóng)業(yè)文明遺產(chǎn)將因五十年的“化學農(nóng)業(yè)耕作方式”而耗盡。算起來歷史留給我們挽救的時間只剩二十年了。 二、有機碳肥產(chǎn)品的研發(fā) 人類在一百七十多年前開始創(chuàng)建化肥工業(yè)，解決了向農(nóng)作物高效富集地提供礦物質(zhì)養(yǎng)分的技術(shù)問題，卻至今未能建立高效富集的植物有機質(zhì)養(yǎng)分的工業(yè)化體系。肥料工業(yè)的一條腿早已跨進了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化門坎，另一條腿卻還拖在小農(nóng)經(jīng)濟時代。 有機碳肥研發(fā)的目標，就是生產(chǎn)富含植物有機養(yǎng)分的肥料。植物有機養(yǎng)分的有效物質(zhì)是植物根系可直接吸收的小分子水溶有機碳。這種“有機”分子粒徑小于800納米，親水性，其在水溶液中呈無定形“云團狀”，能隨水流被吸入口徑小得多的植物根毛孔。 利用固液有機廢棄物為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵或生化裂解，生產(chǎn)出液態(tài)有機碳肥和高碳有機肥，再利用這兩種基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)其他衍生產(chǎn)品。有機碳肥制造工藝路線圖如下： 圖2.有機碳肥生產(chǎn)工藝路線 有機碳肥系列產(chǎn)品，都以小分子水溶有機碳為主要有效成份，以保證施用后短期內(nèi)其所提供的植物有機養(yǎng)分不少于10倍傳統(tǒng)有機肥的有機養(yǎng)分。以下是目前有機碳肥各品種的技術(shù)指標，其中“EC”即有效碳，指小分子水溶有機質(zhì)的含碳量。 表1.現(xiàn)有各有機碳肥品種的技術(shù)指標及性能特征用全新的檢測方法進行檢測：嚴格界定是否合格時，以DLS納米測粒儀，測出水溶上清液中的分子粒徑平均小于650納米，且該部分在溶液中含碳量與樣品總質(zhì)量之比符合上表為合格。工廠化驗室快速測試方法，是將樣品水溶上清液通過650納米濾膜后，測得過濾液中含碳量與樣品總質(zhì)量之比達到上表為合格。 有機碳肥還可以同化肥、微生物制劑復(fù)配開發(fā)出多款衍生產(chǎn)品，適合一切農(nóng)作物，可作基肥、追肥、葉面肥和管道輸送，因此它是一類市場前景無比廣闊的高效綠色環(huán)保肥料，其在我國潛在的市場用量每年幾千萬噸。 三、有機碳肥的功能(8+1) 有機碳肥在農(nóng)業(yè)方面有八大功能，加上其環(huán)保貢獻，可概括為(8+1)： 1、有機碳肥是傳統(tǒng)有機肥的升級換代品 有機碳肥“有效碳”6%～15%，其有機肥力是傳統(tǒng)有機肥的5～10倍，同功能微生物相匹配使用更能使肥力倍增。每畝每茬用量20～100公斤就見顯效，用量相當于有機肥的5%-10%，使用成本300～500元，相當于使用有機肥成本的40%-50%.有機碳肥單位面積用量少、水溶性好，就能象化肥那樣方便施用，可上山、可入水。填補傳統(tǒng)有機肥難于應(yīng)用的大量空間。有機碳肥還可管道輸送、可滴灌、可進入無土栽培系統(tǒng)，甚至還可用于氣霧栽培。所以有機碳肥是信息化時代的精品有機肥。 2有機碳肥是化肥的最佳伴侶 有機碳肥與化肥混合施用與純化肥對比，在化肥用量不減的情況下，農(nóng)作物增產(chǎn)30%-100%，有機碳肥與三大化肥配合施用的合理配比如下： EC/W=0.2～0.3 式中：EC為有機碳肥中“有效碳”含碳量; W為(N+P2O5+K2O)總量; 0.2適用于土壤有機質(zhì)含量較豐富情況; 0.3適用于土壤有機質(zhì)匱乏的情況; 復(fù)合造粒EC/W值建議用0.25～0.3。 我國多年來有機無機復(fù)混肥料推廣不開，主要原因是粗重的有機肥與精細的化肥門不當戶不對。有機碳肥單位面積用量與化肥相當，混合使用門當戶對。“有機碳無機復(fù)混”肥料必成未來主流肥料。 3、有機碳肥是微生物肥料的補碳劑 通過施用有機碳肥可以給微生物肥料補碳以提高其有效率。施用有機碳肥后，功能微生物迅速發(fā)展成土壤中的優(yōu)勢種群，隨著土壤水氣熱環(huán)境改善，土壤生態(tài)良性循環(huán)產(chǎn)生的生物多樣性又進一步推動生物肥力的提高，如此，有機碳肥就幫助微生物肥料發(fā)揮出真正威力。 4、有機碳肥是多功能高效土壤調(diào)理劑 有機碳肥是有機碳養(yǎng)分富集的有機肥，與普通有機肥相比，它不但用量少，而且它的使用濃度恰與功能微生物的需求相適應(yīng)，能迅速調(diào)動和擴大功能微生物的作用，快速改良土壤。有機碳肥的原材料是有機廢棄物，其中的高濃度有機廢水保留并濃縮了有機物質(zhì)中的水溶碳和中微量元素，這更使它兼具補碳與補素(中微量元素)的雙重功能，所以有機碳肥是一種高效多功能土壤調(diào)理劑。 5、有機碳肥是農(nóng)作物光合作用增強劑 有機碳養(yǎng)分經(jīng)由被土壤微生物吸收、被根系吸收和與礦物質(zhì)養(yǎng)分融合三種直接作用引發(fā)土壤生物肥力、物理肥力和化學肥力連環(huán)促進的能量傳遞，這個過程的發(fā)展變化導(dǎo)致土壤肥沃和根系發(fā)達，肥水供應(yīng)充足，從而使植物葉片寬厚，葉綠體碩大、葉綠素豐富，植物光合作用效率大大提高，請看以下兩組對比圖。 圖3.有機碳肥對農(nóng)作物光合作用的影響 植物體內(nèi)每日積累的碳水化合物(有機碳養(yǎng)分)越多，其所吸納的礦物質(zhì)養(yǎng)分就越多，大體呈正比的關(guān)系，所以施用少量有機碳肥，就能使農(nóng)作物呈現(xiàn)30%甚至100%的增產(chǎn)，就連最難大幅度增產(chǎn)的水稻都能增產(chǎn)30%以上。 6、有機碳肥是農(nóng)作物防病抗逆機能的促進劑 農(nóng)作物有機碳養(yǎng)分充足，無機養(yǎng)分配套，土壤三大肥力連環(huán)促進，農(nóng)作物就根深葉茂，對抗病害能力和自我修復(fù)能力就增強。土壤肥沃，生物多樣性豐富，氣場旺盛，土壤中和空氣中有益微生物活躍，致病菌難以繁衍，農(nóng)作物染病的機會就少。所以說有機碳肥是農(nóng)作物防病抗逆機能的促進劑。 7、有機碳肥是激活農(nóng)作物生產(chǎn)潛力的能源 有機碳肥能激發(fā)農(nóng)作物的生產(chǎn)潛力。一些禾本科作物，例如水稻、小麥，施用有機碳肥后，有效分蘗數(shù)能增加30%以上，增產(chǎn)30%以上。對采摘期長的作物，使植株避免早衰、果實更豐滿，還能延長採摘期。例如蕃茄、茄子、辣椒、四季豆、黃瓜等增產(chǎn)50%以上。利用“有機碳肥+化肥”技術(shù)使青花菜一株采三次花，產(chǎn)值增加150%。這方面更大的經(jīng)濟價值表現(xiàn)在使果樹樹勢壯旺，延長生育樹齡，成為接近原生態(tài)的“長壽樹”。由于有機碳肥助根的“天性”，塊根類作物如：紅薯、馬鈴薯、淮山、蘿卜、胡蘿卜、人參、三七等，使用后塊根碩大、風味特佳。 缺碳使許多化肥離子失去了被組合的機會滯留在植物胞外液中，使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降口感差。有機碳養(yǎng)分的進入組合了這些垃圾變廢為寶，使農(nóng)產(chǎn)品既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)。例如小番茄甜度提高33%，南方大棚哈密瓜的甜度達到18～19。發(fā)現(xiàn)災(zāi)害后及時灌施液態(tài)有機碳肥，可使農(nóng)作物在短時間內(nèi)恢復(fù)長勢，取得較好收獲。施用有機碳肥的豆科作物不倒伏，產(chǎn)量提高30%左右。 西蘭花：底肥每畝用復(fù)合肥50kg加有機碳菌肥50kg;追肥每畝澆施液態(tài)有機碳肥4次共3kg;  玉米：底肥每畝用復(fù)合肥40kg加有機碳菌肥40kg;追肥每畝澆施液態(tài)有機碳肥3次共3kg。  圖4.有機碳肥對農(nóng)作物的增產(chǎn)增收的促進作用 8、有機碳肥護航土地永續(xù)耕作 常態(tài)化地開展物質(zhì)循環(huán)，才能培肥地力。過去行之有效的千家萬戶“積肥”下地的“局部物質(zhì)循環(huán)”已經(jīng)式微了，土地缺碳、土壤貧瘠，農(nóng)作物在亞健康中生長。有機碳肥產(chǎn)業(yè)就是建立大物質(zhì)循環(huán)的產(chǎn)業(yè)。局部碳循環(huán)沒有了，大量有機廢棄物卻亂堆亂排，我們順勢而為，建立起以有機碳肥為核心的大的碳循環(huán)，就能形成新的培肥地力機制，使土地永續(xù)耕作。 9、有機碳肥產(chǎn)業(yè)對環(huán)境保護的貢獻 首先表現(xiàn)在節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟方面。當有機碳肥年產(chǎn)達到3000萬噸時，全國每年可減排COD約400萬噸。這是一種有別于傳統(tǒng)環(huán)保措施的“完全碳回收”措施。請看以下比較圖。 圖5.有機碳肥處理技術(shù)對環(huán)境保護的重要作用 其次表現(xiàn)在對自然環(huán)境的改善方面。有機碳肥是高效土壤調(diào)理劑。常態(tài)化施用有機碳肥，土壤物理結(jié)構(gòu)優(yōu)化，水氣熱協(xié)調(diào)，有機、無機養(yǎng)分均衡，生物多樣性豐富，土壤就能恢復(fù)生命力，提高自凈能力和緩沖調(diào)節(jié)能力，溫室氣體排放減少，還給我們一個潔凈清純的大氣環(huán)境。土壤團粒化，壤土層增厚，持水能力增強，有效緩解雨水對地表的沖刷，既保護了土地，又減少對河流湖泊的污染。有機碳肥與化肥配合使用，能使化肥利用率提高30%-50%，這就相應(yīng)減少了化肥的揮發(fā)和流失，可大大減輕湖泊和近海富營養(yǎng)化的程度。 四、有機碳肥產(chǎn)業(yè)展望 有機碳肥不但功能廣泛，而且適于解決當前我國農(nóng)業(yè)面臨的耕地貧瘠，農(nóng)作物缺碳，農(nóng)業(yè)環(huán)境惡化等緊迫問題。有機碳肥又是以固液有機廢棄物為原料，原料來源取之不盡，生產(chǎn)過程耗能低，不產(chǎn)生二次污染，完全能發(fā)展成全國性大產(chǎn)業(yè)。我國垃圾圍城、污水橫流的局面，將因有機碳肥產(chǎn)業(yè)的興起而改變。面對著大量有機廢棄物，我們順勢而為建立起大物質(zhì)循環(huán)體系，請看以下流程圖。 圖6.有機碳肥與大物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 二十多年來我國耕地有機質(zhì)含量平均每年下跌0.05個百分點，現(xiàn)在已經(jīng)跌到2.08%，這種狀況不能在短時期內(nèi)根本扭轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化就失去土地基礎(chǔ)。如何扭轉(zhuǎn)?要使1畝耕地有機質(zhì)含量提高1個百分點，必須施用8噸傳統(tǒng)有機肥。18億畝耕地必須用144億噸。全國有機肥廠卯足勁干，需要70年!怎么辦?面對懸崖絕壁，我們必須另辟蹊徑：找有機碳肥! 有機碳肥產(chǎn)業(yè)加上使用有機碳肥技術(shù)改造的化肥、有機肥、微生物肥料產(chǎn)業(yè)，再加上用有機碳肥技術(shù)將大量分散的有機廢棄物就地處理成肥料，特別是使用有機碳菌劑快速腐解的秸稈還田技術(shù)，形成對我國耕地多渠道多層面的沃土肥田覆蓋，就可以化險為夷，使我國大部分耕地有機質(zhì)含量每5年升1個百分點，10年內(nèi)便可以使耕地有機質(zhì)平均含量大于3.5%。達到此局面，在使用等量化肥的情況下，農(nóng)業(yè)將整體增收30%以上。與此同時，我國將因上述措施每年減排COD近千萬噸。有機碳肥技術(shù)是一項強國富民的創(chuàng)新技術(shù)，它將推動農(nóng)業(yè)徹底告別“化學農(nóng)業(yè)耕作”方式，走上土壤肥料陰陽平衡、農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、農(nóng)業(yè)環(huán)境日益改善的健康發(fā)展之路。

此連續(xù)鐵碳微電解流化床設(shè)備的主要原理是將鐵屑和碳粒等填充料，填裝在主要包括一筒體的特定裝置中，制成所謂的電解床。當污水通過時，鐵成為陽極，碳成為陰極，產(chǎn)生各種微電化學反應(yīng)，從而實現(xiàn)廢水處理目的。

軸承是重要的機械基礎(chǔ)件，它在很大程度上決定了裝備的性能、壽命與可靠性等。隨著社會的發(fā)展與進步，人們對它的壽命提出了越來越高的要求。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國已經(jīng)發(fā)展成為軸承鋼的生產(chǎn)大國。產(chǎn)量已基本能滿足國內(nèi)市場的需求。但是國產(chǎn)軸承鋼的質(zhì)量與瑞典SKF、日本山陽等先進廠家相比還存在一定差距。迫切要求提高其疲勞壽命。延長軸承鋼壽命的嘗試主要包括降低氧含量與提高鋼的潔凈度；表面改性處理；以及通過探索新的熱處理工藝來提高軸承鋼的疲勞壽命。然而通過以上方法獲得的較長壽命并不總是能夠滿足要求的，特別是在高負載荷等嚴酷條件下使用時，更是如此，所以一直有需求開發(fā)一種具有更長使用壽命的鋼材。 當鋼的含碳量大于0.77%以后成為過共析鋼，過共析鋼在鑄造態(tài)、退火態(tài)與正火態(tài)的正常組織為網(wǎng)狀二次滲碳體與珠光體。滲碳體的硬度高，耐磨性好，增加滲碳體明顯可以提高材料的硬度與耐磨性。但以網(wǎng)狀形態(tài)存在是導(dǎo)致鋼變脆的主要原因，為了減少脆性，避免較多的網(wǎng)狀滲碳體，軸承鋼的含碳量一般都小于1.0左右，高于此含碳量將導(dǎo)致后續(xù)鍛造、軋制難以將大的網(wǎng)狀滲碳體破碎，將使鋼的性能變脆。為了破碎網(wǎng)狀滲碳體，在軋制與鍛造工藝中都增加了變形量同時降低變形溫度，這樣都增加了工藝成本，浪費了能源。本項目得到了一種無網(wǎng)狀滲碳體的高碳鋼，這個鋼比較容易球化，經(jīng)850C°加熱15min，1 C°/min冷卻到750 C°出爐后就得到了理想的球化組織，見圖1。這將大大節(jié)省球化處理的時間，可以提高功效，節(jié)約能源。 該材料經(jīng)840℃加熱淬火，155±5℃回火，組織為馬氏體和殘余奧氏體加剩余碳化物，見圖2。圖3為對照GCr15經(jīng)同樣熱處理后的組織，比較看出，本項目的組織明顯比較細，殘余奧氏體量也比較奧少，這些特征都十分有利于提高軸承鋼的性能。 該材料和對照材料GCr15進行耐磨實驗和接觸疲勞實驗，結(jié)果見圖4和5，.結(jié)果表明本發(fā)明的材料比典型的軸承鋼GCr15有更高的耐磨性和更長的接觸疲勞壽命。 該材料的成本與GCr15相當，熱處理工藝也相同，所以不增加額外成本。

傳統(tǒng)的鋰離子具有高比能量的特點，現(xiàn)在廣泛用于移動電話、筆記本 電腦等通訊工具、電動工具等。但由于其安全性，循環(huán)壽命和對極限 溫度耐受性等負面問題，已成為制約其在大規(guī)模儲能以及電動汽車中 廣泛使用的瓶頸。而上述三大問題產(chǎn)生的根本原因就在于現(xiàn)在鋰離子 電池采用的負極石墨材料。我們采用獨特的固相合成技術(shù)結(jié)合碳包覆 技術(shù) (ZL. 200510030998.0), 制備了高電子導(dǎo)電性的納米鈦酸鋰材料。 其特點:1. Li4Ti5O12 可以實現(xiàn)顆粒大小和形狀可控，

本技術(shù)對農(nóng)林有機固體廢物好氧發(fā)酵堆肥過程中的潛熱與顯熱均予以回收，大大提高了熱回收效率。并開發(fā)了適于典型應(yīng)用場所（溫室大棚、禽畜棚舍及農(nóng)村住宅）的肥熱聯(lián)產(chǎn)熱回收裝置。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 有機固廢（如秸稈、動物糞便等）好氧發(fā)酵堆肥（Composting）是在微生物作用下使有機物礦質(zhì)化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程。其過程中產(chǎn)生的生物熱約為燃燒時熱值的1/2~2/3（約相當于0.25-0.35倍同質(zhì)量標煤），堆內(nèi)最高溫度可達70°C以上。用好氧發(fā)酵生物熱為建筑、溫室大棚及禽畜棚舍等冬季供暖，可視為（近）零碳排放。“肥熱聯(lián)產(chǎn)”是消納秸稈及動物糞污的一種頗具發(fā)展前景的新思路。 本項目對典型的有機固廢-秸稈開展了“肥熱聯(lián)產(chǎn)”研究，成果先進性體現(xiàn)在以下幾個方面： 1）本技術(shù)對農(nóng)林有機固體廢物好氧發(fā)酵堆肥過程中的潛熱與顯熱均予以回收，大大提高了熱回收效率。并開發(fā)了適于典型應(yīng)用場所（溫室大棚、禽畜棚舍及農(nóng)村住宅）的肥熱聯(lián)產(chǎn)熱回收裝置。 2）本技術(shù)實現(xiàn)了靜態(tài)堆肥，方法簡單易行、經(jīng)濟高效。解決了傳統(tǒng)堆肥中需要人工或機械“翻堆”的問題，大大提高了生產(chǎn)效率。 3）適于典型應(yīng)用場所的“肥熱聯(lián)產(chǎn)”供暖系統(tǒng)設(shè)計方法。秸稈肥熱聯(lián)產(chǎn)的發(fā)酵周期、產(chǎn)熱率、熱回收率、供暖熱媒溫度等參數(shù)都有其獨特的規(guī)律性。相應(yīng)供暖系統(tǒng)設(shè)計方法異于常規(guī)。 4）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能的秸稈肥熱聯(lián)產(chǎn)供暖系統(tǒng)智慧化調(diào)控方法，實現(xiàn)熱能生產(chǎn)、供給與需求以及肥料生產(chǎn)所需理化條件的動態(tài)最優(yōu)匹配。 5）技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛、應(yīng)用形式靈活。可分散式利用，如田間地頭、溫室大鵬、禽畜圈舍、孤立場站、冰雪旅游景區(qū)等；也可集中式利用（大型發(fā)酵工廠），為供熱廠、工業(yè)企業(yè)補充廉價熱量。