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非鉗燃料電池催化劑的設計與制備
汽車行業發展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環境污染日趨 嚴重。氫-氧質子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業化推廣。因此，開發出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術，契合我國對高效節能、環境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。
以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產權的技術，屬于國際 一流國內領軍的高科技技術。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環境的污染問題，降低對石化能源的需求。
市場及經濟效益分析：
全球范圍內，燃料電池行業發展迅猛，行業總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數的95%,其中超過97%采用質子交換 膜燃料電池技術。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現平 穩增長態勢。2012年，燃料電池行業的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關氫基礎設施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術在全世界范圍內的廣泛應用，作為其關鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。
另外，制備該催化劑的原產料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產過程中不會對環境造成污染，很容易開展下一步工業生產。
重慶大學
2021-04-11
高效換熱裝備及其耐腐蝕石墨烯復合涂層
市場背景1：根據中國機械工業聯合會統計，基于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業對換熱器穩定的需求增長，我國換熱器產業在未來一段時期內將保持穩定增長。預計 2010 年至 2020 年期間，我國換熱器產業將保持年均 10-15%左右的增長速度，2015 年，我國換熱器產業規模已突破 880 億元，到 2020 年我國換熱器產業規模有望達到1500億元。 市場背景2：2016年國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》，“突破石墨烯產業化應用技術”被寫入規劃。2017年1月《新材料產業發展指南》正式公布，石墨烯成為新材料產業發展的先導性產業。據前瞻研究院數據顯示，2017年我國防腐涂料（常規防腐涂料和重防腐涂料）全年產量達到561萬噸，占涂料總產量的27%左右。2013年以來，涂料產量年均增長率在5.5%左右，而我國防腐涂料達到12%左右，是增長最快的涂料品種之一；2018年防腐涂料總產量或達到600萬噸以上，2020年總產量可突破700萬噸。
同濟大學
2021-02-01
中國科大實現高效的高維量子隱形傳態
量子隱形傳態是建立遠距離量子網絡的關鍵技術之一。相比二維系統，高維量子網絡具有更高的信道容量、更高的安全性等優點，受到人們的廣泛關注。如何實現高效的高維量子隱形傳態，從而實現高效的高維量子網絡是當前量子信息領域的研究熱點之一。 為了實現高維量子通信，李傳鋒、柳必恒等人從2016年開始采用光子的路徑自由度編碼，解決了路徑比特的相干性問題[PRL 117, 220402 (2016)]，制備出了高保真度的三維糾纏態[PRL 117, 170403(2016)]；解決路徑維度擴展問題，實現了32維量子糾纏態[PRL 125, 080503 (2020)]；解決路徑自由度的傳輸問題，實現了高維量子糾纏態在11公里光纖中的有效傳輸[Optica 7, 738 (2020)]等。研究組從2017年起開始了高維量子隱形傳態的實驗研究。然而理論研究表明，在線性光學體系中，必須采用輔助粒子才能實現高維量子隱形傳態。 為了實現高維量子隱形傳態，研究組首先巧妙的提出了糾纏輔助的方式，利用log2d-1個輔助糾纏光子對就可以高效的實現d維的量子隱形傳態，從而解決了資源消耗問題。然后實驗上利用主動反饋技術實現路徑間的相位鎖定，干涉可見度在45小時內保持在0.98的水平，從而利用六光子系統實現了三維的量子隱形傳態。研究組對三維量子隱形傳態過程做了過程層析，保真度達到0.596，以7個標準差超過了經典極限值1/3，證實了三維量子隱形傳態過程的量子特性。高效的高維量子隱形傳態的實現為構建高效的高維量子網絡打下堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-02-01
中國科大實現高效的高維量子隱形傳態
項目成果/簡介:量子隱形傳態是建立遠距離量子網絡的關鍵技術之一。相比二維系統，高維量子網絡具有更高的信道容量、更高的安全性等優點，受到人們的廣泛關注。如何實現高效的高維量子隱形傳態，從而實現高效的高維量子網絡是當前量子信息領域的研究熱點之一。 為了實現高維量子通信，李傳鋒、柳必恒等人從2016年開始采用光子的路徑自由度編碼，解決了路徑比特的相干性問題[PRL 117, 220402 (2016)]，制備出了高保真度的三維糾纏態[PRL 117, 170403(2016)]；解決路徑維度擴展問題，實現了32維量子糾纏態[PRL 125, 080503 (2020)]；解決路徑自由度的傳輸問題，實現了高維量子糾纏態在11公里光纖中的有效傳輸[Optica 7, 738 (2020)]等。研究組從2017年起開始了高維量子隱形傳態的實驗研究。然而理論研究表明，在線性光學體系中，必須采用輔助粒子才能實現高維量子隱形傳態。 為了實現高維量子隱形傳態，研究組首先巧妙的提出了糾纏輔助的方式，利用log2d-1個輔助糾纏光子對就可以高效的實現d維的量子隱形傳態，從而解決了資源消耗問題。然后實驗上利用主動反饋技術實現路徑間的相位鎖定，干涉可見度在45小時內保持在0.98的水平，從而利用六光子系統實現了三維的量子隱形傳態。研究組對三維量子隱形傳態過程做了過程層析，保真度達到0.596，以7個標準差超過了經典極限值1/3，證實了三維量子隱形傳態過程的量子特性。高效的高維量子隱形傳態的實現為構建高效的高維量子網絡打下堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
薄形全采光高效自然通風隔聲窗
薄形全采光高效自然通風隔聲窗采用多層薄空腔微穿孔共振寬頻消聲結構形成消聲 通道技術，內不含任何傳統多孔纖維材料，不存在二次污染的問題，并解決了厚薄形透 明材料微孔加工的工藝問題；消聲通道安裝簡便，易于清洗更換；現場實測效果優于現 市場上使用的通風隔聲窗。
同濟大學
2021-04-11
礦山廢棄地煤矸石高效利用綜合聯用技術
為深入貫徹習近平總書記來東北考察時和在深入推進東北振興座談會上對露天礦綜合治理工作的重要指示精神，遼寧工程技術大學礦山生態修復團隊運用綜合聯用技術治理礦山廢棄地，該成果得到阜新市科學技術協會的大力推薦，已應用于阜新海州露天礦治理中，取得了較高的經濟、生態和社會效益。
煤矸石是煤礦生產過程中產生的廢棄物，經人工堆積形成煤矸石山，其占用大量土地、污染大氣、土壤和地下水，破壞景觀環境，嚴重影響周邊人民生產生活。本項目應用微生物技術促進煤矸石分解和植物生長，利用工業廢棄物培肥煤矸石基質。以黑麥草為材料，復合微生物改良劑可有效促進煤矸石分解及養分釋放，植物生長良好，產量提高了70%以上；工業廢棄物古龍酸母液和活性污泥培肥煤矸石基質，既促進了工業廢棄物的資源化利用，又提高了植物產量230%以上。形成了煤矸石微生物改良技術，工業有機廢棄物培肥煤矸石技術。已申報發明專利5件，研究成果已應用于阜新海州露天礦廢棄地植被恢復工作中。
遼寧工程技術大學
2021-05-04
高效換熱裝備及其耐腐蝕石墨烯復合涂層
項目成果/簡介:市場背景1：根據中國機械工業聯合會統計，基于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業對換熱器穩定的需求增長，我國換熱器產業在未來一段時期內將保持穩定增長。預計 2010 年至 2020 年期間，我國換熱器產業將保持年均 10-15%左右的增長速度，2015 年，我國換熱器產業規模已突破 880 億元，到 2020 年我國換熱器產業規模有望達到1500億元。 市場背景2：2016年國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》，“突破石墨烯產業化應用技術”被寫入規劃。2017年1月《新材料產業發展指南》正式公布，石墨烯成為新材料產業發展的先導性產業。據前瞻研究院數據顯示，2017年我國防腐涂料（常規防腐涂料和重防腐涂料）全年產量達到561萬噸，占涂料總產量的27%左右。2013年以來，涂料產量年均增長率在5.5%左右，而我國防腐涂料達到12%左右，是增長最快的涂料品種之一；2018年防腐涂料總產量或達到600萬噸以上，2020年總產量可突破700萬噸。應用范圍:目前國內外水蒸氣空氣預熱器基本都是翅片管式，節能效果有待提高； 目前國內外成熟的蒸發式冷凝器基本都是管狀或橢圓狀，緊湊度不高，單位面積熱負荷有待提高，特別針對化工產品如甲醇汽冷凝，要求系統壓降低和尾氣回收等指標，難以達到； 目前國內外煙氣空氣預熱器基本采用管式，或回轉式，管式占地面積達，換熱系數不高，回轉式漏風嚴重并且維修成本較高； 目前國內外解決金屬表面腐蝕問題，基本采用搪瓷涂層，但搪瓷涂層導熱系數低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于應力及金屬與搪瓷線膨脹系數不一致，易導致崩瓷現象。項目階段:批量生產效益分析:1）新型板式水蒸氣空氣預熱器。與翅片管相比，節約水蒸汽15-30%，該項目目前屬產業化階段； 2）新型中間排液板式蒸發式冷凝器。與普通蒸發式冷凝器相比，節電節水30%，系統壓降降低約0.1MPa，該項目目前屬產業化階段； 3）新型板式空氣預熱器。燃煤、燃氣及燃油鍋爐空預器，節能減排效果明顯，該項目目前屬產業化階段； 4）耐腐蝕耐磨超導熱疏水性石墨烯復合涂層。解決各領域換熱設備表面的腐蝕問題，導熱問題及結垢問題，節能減排效果明顯。該項目目前屬產業化階段。
同濟大學
2021-04-10
林下大球蓋菇高產高效輕簡化栽培技術
該技術2019年獲批山東省農業主推技術。隨著我國林業政策的調整，退耕還林面積 的擴大，林下空間資源的合理開發成為新的研究課題。在林木生長過程中，造成了林地 資源閑置、前期投入大、生長周期長、見效慢、利用率低等問題，為有效彌補林業見效 慢的缺點，發展林下大球蓋菇高產高效輕簡化栽培技術具有較好的社會、經濟和生態效 益。大球蓋菇的播種季節依據林地溫度條件可分為春季和秋季，秋季播種期在8月末或9 月中旬，10-11月開始出菇，在北方地區在上凍前出1-2茬菇，越冬后次年春天起再出第 3茬菇；春季播種期在4月末或5月中旬，6-7月大量出菇。該技術適宜推廣應用的區域中 國北方地區，主要包括東北地區和華北地區。
青島農業大學
2021-04-11
秸稈生物酵解法提取紙漿零污染高效利用技術
本成果是利用“東北農業大學生物菌劑研發中心”研發的低溫秸稈酵解專用菌劑，有效分解秸稈中木質素和半纖維素，保留纖維素。秸稈經過篩選、攪拌、發酵、熱磨等工序，半個月達到制漿標準，制漿產生的廢渣和發酵液營養成分豐富，加工為優質有機肥，實現零污染。技術已獲得國家授權專利5項。
特點和優勢：
發酵溫度范圍寬：4℃以上即可發酵，四季可生產；
紙漿出率高：平均2.5噸秸稈產1噸紙漿，比化學制漿節省60%成本；
紙漿質量好：環壓強度高、抗折裂、環保性強；
附加值高：2.5-3噸秸稈可以生產1噸優質紙漿，1.5-2噸固體有機肥，0.5-1噸液體有機肥；紙漿市場價1500-1800元/噸，有機肥市場價500-800元/噸；液體有機肥市場價為1.5萬元/噸，現階段紙漿和有機肥都供不應求。
技術分析（創新性、先進性、獨占性）
本成果利用“東北農業大學生物菌劑研發中心”分離的多種低溫發酵菌株，根據不同種類植物秸稈材料所含組分特點，進行多菌株復配組合，開發出功能性微生物菌群。詮釋了分解不同農作物秸稈中木質素、半纖維素、糖分、果膠、蛋白質等成分所需要的多種酶種類，明晰了低溫菌株的分離、篩選、代謝產物檢測的方法，創建了多菌株高效組合復配、復合培養基篩選、擴繁和秸稈低溫啟動發酵劑的工業化生產設備和工藝，為冬季秸稈發酵利用提供了強有力的技術支撐。利用功能性菌劑發酵粉碎的秸稈，分解其中的木質素、半纖維素和糖分、果膠、蛋白質等成分，保留纖維素，經過磨漿，獲得造紙廠的紙漿和填充纖維，首創了高效（發酵溫度 4-95℃，發酵快 5-30 天，平均 2.5 噸價格得 1 噸纖維，1 噸纖維出 1 噸 0.5-1噸廢液，用于腐熟秸稈造肥，腐熟 1 噸秸稈需要 3-5 噸廢液，也可培養成生防菌液出售。）、零污染（無廢液）、高附加值秸稈生物發酵方法提取紙漿的綜合配套技術體系。
東北農業大學
2021-05-10
紡織機械吸塵系統新型高效葉輪
紡織機械吸塵系統的優劣直接影響到紡織產品的質量，紡織廠普遍反映以往吸塵系統吸風量不足，吸塵效果欠佳，根據紡織行業要求為紡織機械吸塵系統研制新型高效葉輪。 設計的新型高效葉輪與原葉輪比較主要特點如下： 1．在安全可靠的條件下，采用閉式葉輪比原半開式葉輪減少間隙損失，進一步提高產品的性能穩定性。 2．采用機翼型葉片，比板式葉片流動效率高，氣動噪聲低。 3．采用無功率過載葉片出口角，該葉輪在性能曲線的最高效率點附近達到電機最大輸出功率，進一步提高靜壓效率，減少葉輪出口動壓損失。 4．葉輪進口采用圓弧形集流器，使葉片進口流場均勻，降低噪聲，提高葉輪效率。通過新舊葉輪現場對比測試及試驗臺試驗表明，新型葉輪的靜壓效率（有效部分）是原使用葉輪靜壓效率的1.5～2.0倍，在相同流量下，噪聲降低2～3 dB（A）。 經初步調查，國內紡織行業中正在運轉的粗紗機、并條機、細紗機等，可配換這種新型葉輪的數量不少于10萬臺（目前已配用3000臺），推廣應用節能效果可觀，對進一步提高紡織品質量，具有廣闊的市場前景。
上海理工大學
2021-04-11