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生物質炭健康農(nóng)業(yè)集成技術與應用
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、技術分析
在“秸稈生物質炭土壤改良-炭基肥生態(tài)農(nóng)業(yè)技術”(中國石化行業(yè)協(xié)會,2017)基礎上，發(fā)展秸稈專業(yè)化收集模式和移動式就地炭化還田等配套模式，將鄉(xiāng)村秸稈、糞污和綠化廢棄物協(xié)同炭化處理并高值物質提取利用，新開發(fā)出炭基土壤健康調理劑和炭基營養(yǎng)液體肥，構成炭基復合肥、炭基融合肥、炭基摻混肥等類型的固體炭基肥，生物富硒葉面調理劑、炭基鐵鋅營養(yǎng)肥、炭基液體復合肥等液體噴施肥，以及固碳、營養(yǎng)和抗逆功能的炭基土壤調理劑拋撒肥等的生物質炭產(chǎn)品系列，集成為農(nóng)產(chǎn)品綠色循環(huán)生產(chǎn)的”一炭三肥”（生物質炭與炭基有機肥、炭基復合肥、炭基液體肥），形成“固碳改土、促生強根、營養(yǎng)優(yōu)質” 的健康生態(tài)農(nóng)業(yè)體系，通過產(chǎn)業(yè)技術研究院、專家工作站和揭榜掛帥等形式，示范落地到合作社、肥料企業(yè)、村鎮(zhèn)政府，2020-2021年在南京溧水區(qū)、六合區(qū)的炭基健康水稻收到增產(chǎn)優(yōu)質的顯著成效，既可服務于碳中和農(nóng)業(yè)，又直接推進鄉(xiāng)村振興。
主要技術特點：
（1）生物質無廢循環(huán)，熱解炭化養(yǎng)分循環(huán)率平均65%以上，有機碳循環(huán)率70%以上；
（2）固碳減排：每噸生物質平均固碳減排0.6噸CO2當量；
（3）每年增加土壤有機質0.1 g/kg以上, 減少化肥10-15%；
（4）增產(chǎn)5-25%，營養(yǎng)品質提升10-20%；
（5）炭基肥適合拋撒，炭基液體肥適合水肥一體化。
南京農(nóng)業(yè)大學
2022-07-25
內窺鏡集成用氣體傳感器的開發(fā)
近年來，隨著我國人口老齡化、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進程逐漸加快，加上慢性感染、不健康生活方式、環(huán)境暴露等原因，我國癌癥發(fā)病仍處于逐漸上升態(tài)勢。根據(jù)國家癌癥中心2020年度工作報告，胃癌和結直腸癌在男性癌癥發(fā)病排名中位于第三和第四，而在女性癌癥發(fā)病排名中排名第三和第五。根據(jù)國際癌癥研究機構(International Agency For Research On Cancer)編制的GLOBOCAN 2020癌癥發(fā)病率和死亡率估計，肺癌仍然是癌癥死亡的主要原因，估計有180萬人死亡(18%)，其次是結直腸癌(9.4%)、肝癌(8.3%)、胃癌(7.7%)和女性乳腺癌(6.9%)[2]。所以胃腸道疾病的早期篩查仍是衛(wèi)生部防治工作的重要任務。而目前將氣體傳感器集成到內窺鏡，實現(xiàn)腸道監(jiān)控的實時監(jiān)控的相關設備和研究還未見報道。
相關技術指標：本項目主要從事腸道監(jiān)控用氣體傳感器器件、無線傳輸及相關無線互連電子技術的研發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化，核心技術體現(xiàn)在三個方面：1) 氣體敏感材料的選擇及制備；2) 氣體傳感器的設計和開發(fā)；3) 傳感器與內窺鏡探頭的集成、加工、測試和封裝的能力。
技術創(chuàng)新點：
（1）制備出形貌可控的ZnO或WO3與石墨烯的復合材料；
（2）制備出可低溫檢測（80 oC）、靈敏度高、脫附時間<200s的石墨烯基氣體傳感器；
（3）實現(xiàn)器件與內窺鏡探頭集成，克服人體環(huán)境對傳感器精度的影響。
上海理工大學
2023-07-18
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有機溶劑分離過程集成工藝技術
針對有機溶劑回收中具有的成分復雜、組分多等特征，項目開發(fā)了萃取-共沸精餾、萃取-反應-催化精餾等系列集成工藝技術。利用開發(fā)的分子設計方法設計出環(huán)境友好的分離溶劑，為工業(yè)生產(chǎn)提供更優(yōu)的選擇。同時開發(fā)的集成分離工藝技術，可有效提高有機溶劑的分離效率，降低分離能耗。項目獲國家授權發(fā)明專利6項。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
寬帶長距離傳輸光接收集成芯片
本項目針對國內高端光電子器件嚴重依賴進口的現(xiàn)狀問題，自主研制Tb/s級以上 PDM-16QAM的硅基大規(guī)模陣列集成相干光接收芯片。根據(jù)本研究組在硅基集成光電子器件、偏振控制器件、光混頻器等方面的建模仿真、制備測試基礎，依托“先進電子材料與器件”校級平臺的先進半導體加工能力，制備了高偏振消光比的偏振分束器、偏振旋轉器，高相位精度的90度混頻器，大帶寬高響應度的探測器陣列，高效硅基芯片-光纖耦合，以及可調光功率衰減器。 通過本項目的實施，在硅基光接收集成芯片、高端光電子器件及其大規(guī)模集成的關鍵技術領域有所突破，建立關鍵工藝技術與器件標準庫，形成硅基光電子器件標準加工工藝流程，實現(xiàn)高端光電子器件的自主制備,改變了我國硅基光電子器件技術無償?shù)叵驀廪D移的歷史，縮短我國光子集成技術與國際先進水平的差距，提升我國光通信產(chǎn)業(yè)的競爭力。部分成果獲得2014年度上海市發(fā)明二等獎。
上海交通大學
2021-04-13
哈爾濱工程大學振子自動定位系統(tǒng)采購項目競爭性磋商公告
哈爾濱工程大學振子自動定位系統(tǒng)采購項目競爭性磋商
哈爾濱工程大學
2022-05-27
關于遠紅外表面聲子極化激元探測的研究進展
聲子極化激元是極性材料中晶格振動與光場之間的強耦合，有望應用在低損耗納米光學元器件中。相關的理論研究由黃昆先生于上世紀五十年代提出，目前已經(jīng)較為成熟。但是實驗測量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進展，主要是因為表面聲子極化激元的測量同時需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測量表面聲子極化激元的主要方法為近場光學方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區(qū)間對聲子極化激元進行很好的探測。但在遠紅外區(qū)間，由于目前缺少合適的遠紅外激光光源和探測器，相關材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對ZnO納米結構中的遠紅外表面聲子極化激元進行了細致的探測。通過在納米尺度上測量納米線、納米片不同空間位置的電子能量損失，探究了表面聲子極化激元的性質，得到了表面聲子極化激元的色散關系，并研究了其尺寸效應、幾何效應等。圖1. 左：利用電子束激發(fā)和探測納米線表面聲子極化激元。右：測量得到的色散關系。 利用電子顯微鏡中的電子束來激發(fā)和探測聲子極化激元具有很多的優(yōu)點，包括（1）電子顯微鏡方法具有亞埃的空間分辨率；（2）電子激發(fā)具有更高的效率（電子與材料相互作用的散射截面更大）；（3）電子能激發(fā)一些非光學活性的模式；（4）電子能量損失譜能得到高q（波矢）值下的信息；（5）電子能量損失譜具有很寬的激發(fā)、測量窗口，原則上可以測量從meV量級的振動譜信號至keV量級的芯電子激發(fā)譜信號。因此，電子能量損失譜有望極大地推動包括表面聲子極化激元在內的相關實驗研究。 該工作于2019年7月19日在線發(fā)表于學術期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時、王任飛，指導老師為量子材料科學中心和電子顯微鏡實驗室的高鵬研究員。該項研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、量子物質科學協(xié)同創(chuàng)新中心等基金的支持。 論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350
北京大學
2021-04-11
基于光力相互作用的非互易聲子耦合的新原理
學諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發(fā)、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調。 光力學是光學和力學相結合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統(tǒng)由超高品質因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內連續(xù)可調（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。
北京大學
2021-04-11
一種基于子結構的復合材料彈性參數(shù)識別方法
本發(fā)明提供了一種基于子結構的復合材料彈性參數(shù)識別方法，建立復合材料子結構有限元模型，根據(jù)子結構理論對復合材料子結構模型進行動力學縮聚；縮聚后子結構特征矩陣裝配到殘余結構上，計算得到復合材料全模型模態(tài)信息；提取全模型模態(tài)數(shù)據(jù)，計算模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數(shù)的相對靈敏度；將試驗和有限元模擬的模態(tài)頻率殘差的二范數(shù)作為目標函數(shù)，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標函數(shù)。本發(fā)明通過考慮了子結構的復合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結構，通過全模型模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數(shù)的相對靈敏度分析和模態(tài)振型匹配，采用優(yōu)化迭代算法識別復合材料待識別參數(shù)，節(jié)省計算資源，提高計算效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
針對第二陳數(shù)保護的手征Majorana費米子態(tài)的研究
當系統(tǒng)處于FFLO類型的超導配對時，在超導的渦旋線激發(fā)中出現(xiàn)手征無能隙馬約拉納態(tài)，且進一步表明，該手征特性的馬約拉納模不能由在二維空間定義的第一陳數(shù)保護。在原本的三維真實空間上，以超導相位作為參數(shù)空間，引入人工維度，進而研究由真實空間加人工維度形成的人造四維空間拓撲特性。他們計算發(fā)現(xiàn)在該四維空間中，系統(tǒng)的第二陳數(shù)非零，且提供了對前述渦旋線中手征馬約拉納態(tài)的拓撲保護。這個結論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當考慮渦旋環(huán)結構時，該手征馬約拉納態(tài)可滿足3-loop型的3D非阿貝爾統(tǒng)計。這對于研究高維空間的非阿貝爾統(tǒng)計性質以及新型拓撲物態(tài)提供了實際物理平臺。
北京大學
2021-04-11
一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法
本發(fā)明公開了一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測量實際工程結構的試驗模態(tài)，建立整體 結構的試驗模態(tài)；通過獨立子結構試驗模態(tài)參數(shù)和整體結構試驗模態(tài) 參數(shù)之間的關系，將整體結構的試驗模態(tài)分解為獨立子結構的試驗模 態(tài)；然后，基于獨立子結構的試驗模態(tài)建立目標函數(shù)，調整獨立子結 構參數(shù)，使目標函數(shù)最小化，獲取子結構最優(yōu)結構參數(shù)，根據(jù)所述最 優(yōu)結構參數(shù)修正獨立子結構有限元模型；最后，根據(jù)結構損傷前后有 限元模型結構參數(shù)的變化完成結構損傷識別。本發(fā)明通過修正獨立子 結構模型，避免
華中科技大學
2021-04-14