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成果簡介： 本技術(shù)針對污泥（城市污泥、工業(yè)污泥等）脫水難、有毒物質(zhì)含量高等特點，采用專利技術(shù)破解污泥的絮體結(jié)構(gòu)，使污泥中的胞內(nèi)水釋放，有效的改善污泥的脫水性能。污泥經(jīng)濕熱熱解預(yù)處理后，采用專用污泥厭氧消化反應(yīng)器進一步轉(zhuǎn)化污泥中可生化降解的物質(zhì)，提高污泥產(chǎn)甲烷的能力。厭氧后的污泥經(jīng)調(diào)理后板框壓濾至含水30%以下，并經(jīng)過炭化爐制備成活性炭，實現(xiàn)污泥的深度減量

以先進的嵌入式技術(shù)為中心，開發(fā)一套智能隔爆式磁氧分析系統(tǒng)， 實現(xiàn)分析儀器的在線檢測，自動標(biāo)定，故障診斷，在線顯示分析結(jié)果，并以數(shù)字和模擬趨勢兩種方式輸出，為工業(yè)現(xiàn)場DCS系統(tǒng)提供工藝流程中樣品的分析結(jié)果。儀器實現(xiàn)了恒溫檢測消除溫度漂移，自動壓力補償，減小壓力影響。

設(shè)計并合成了氧、硫原子雙橋連的新型分子帶[8]cyclophenoxathiin，利用氧硫雜蒽結(jié)構(gòu)單元的動態(tài)可彎折性克服分子帶合成的高張力問題；同時，通過氧、硫雜原子對大環(huán)分子帶的電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控，實現(xiàn)其作為分子“容器”的功能應(yīng)用? 為了精準地獲得具有不同連接順序和空腔性質(zhì)的氧硫雜分子帶，研究者采用了分步成環(huán)的控制合成策略，通過先成單橋大環(huán)，再橋連并環(huán)的方法，以較高的產(chǎn)率選擇性地獲得具有“碗狀”和“筒狀”的兩種分子帶。進一步研究表明碗狀的分子帶可通過多重C?H···S氫鍵的作用，分子間二聚形成膠囊型的分子“容器”。該二聚體不僅可以包合硝基苯等溶劑分子，而且對C60等富勒烯分子具有極強的選擇性絡(luò)合能力，結(jié)合常數(shù)高達3.6×109 M?2，展現(xiàn)出在富勒烯材料的提純與分離方面的應(yīng)用潛力。而筒狀的分子帶可與環(huán)型結(jié)構(gòu)的[2,2]環(huán)蕃分子相結(jié)合，形成獨特的“環(huán)套環(huán)”的超分子包合物。氧硫雜雙橋聯(lián)分子帶的可控合成、多樣結(jié)構(gòu)及其豐富的主客體化學(xué)充分展示了雜原子摻雜分子帶的魅力，也為分子帶的設(shè)計和構(gòu)筑提供了新的思路。

研發(fā)階段/n從深海研究中對溫度、鹽度和溶氧參數(shù)的測量需求出發(fā)，針對現(xiàn)有高精度CTD 傳感器產(chǎn)品主要被國外產(chǎn)品壟斷，并且在溫度變化劇烈時，容易因為溫度和電導(dǎo)率 傳感器響應(yīng)速度不一致造成較大動態(tài)測量誤差，難以在深海熱液冷泉周邊環(huán)境中進 行高精度測量的問題，以及現(xiàn)有溶解氧傳感器響應(yīng)速度較慢的問題，攻克快速響應(yīng) 的電導(dǎo)率和溶解氧參數(shù)測量技術(shù)，研究實現(xiàn)支持深海快速移動測量的溫鹽-溶氧傳 感器。

在對珠江口的古菌類群進行連續(xù)一年的逐月觀測后，發(fā)現(xiàn)無論是在豐水期，還是在枯水期，均檢測到MG-II在珠江口咸淡水混合區(qū)的高豐度，比已報道的其他海域的最高值還要高10倍，提示該類群對珠江口環(huán)境的適應(yīng)性。利用宏基因組分離方法成功分離到首個河口環(huán)境的MG-II基因組，命名為MGIIa_P。MGIIa_P是第一個含有過氧化氫酶基因的MG-II宏基因組，同時也含有較高比例的糖苷水解酶，提示MG-II既能抵抗光和藻類釋放的氧自由基，又可以利用光合藻類產(chǎn)生的多糖，這可能是其對珠江口富營養(yǎng)環(huán)境適應(yīng)性的基因基礎(chǔ)。MG-II在珠江口的高豐度及異養(yǎng)代謝特征，提示該類群在河口有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著重要作用，而這些都是在之前的微生物海洋學(xué)研究中忽視的部分。

針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負荷差大，棄風(fēng)棄水嚴重的問題，提出了循環(huán)氧空位儲氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項技術(shù)，有效的實現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價存儲的問題。經(jīng)第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt%以上，系統(tǒng)儲能效率大于40%，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。

項目研究的背景及用途:在工業(yè)循環(huán)水中需要使用大量的阻垢分散劑。 主要目的是阻止結(jié)垢。目前，工業(yè)上主要使用有機酸聚合物(聚丙烯酸、聚馬來 146天津大學(xué)科技成果選編 147 酸、二元或三元共聚物等)。實踐證明，現(xiàn)在使用的有機酸聚合物的降解率很低， 這些化合物最終將作為廢物排放，對環(huán)境造成污染。 聚環(huán)氧琥珀酸(PESA) 是一種綠色阻垢分散劑，無磷無氮、生物降解性 能好并適用于高堿、高金屬含量水系。美國 90 年代初就開發(fā)了這種藥劑。日本 及其他發(fā)達國家也相繼對 PESA 及其衍生物進行了研究。在我國，該項目作為國 家“十五”科技攻關(guān)項目于 2002 年立項。聚環(huán)氧琥珀酸是我國國家經(jīng)濟貿(mào)易委 員會制定的當(dāng)前國家鼓勵發(fā)展的節(jié)水設(shè)備(產(chǎn)品)之一。 技術(shù)原理及流程:天津大學(xué)自 1998 年開始進行該項目的研究。目前，已 經(jīng)具備了進行工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。合成的工藝條件溫和(<100℃，1 大氣壓)，工 藝路線短。整個生產(chǎn)工藝中無任何污染物產(chǎn)生。該產(chǎn)品可以取代工業(yè)循環(huán)水領(lǐng)域 正在使用的聚丙烯酸、聚馬來酸、二元或三元共聚物等。特別適合于需要同膦酸 酯、有機磷酸等含磷緩蝕劑進行復(fù)配。例如，海上石油、天然氣開采，工業(yè)循環(huán) 水等。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):國際先進水平，已經(jīng)申請了國家發(fā)明專利。 主要設(shè)備:搪瓷釜、加料罐、儲罐、泵等。建設(shè) 1200 噸(30%固含量)的 生產(chǎn)裝置，主要設(shè)備投資 40 萬元。此外，還需要蒸汽(4 kg 壓力)、循環(huán)冷卻水。 市場分析及效益預(yù)測:按每噸(30%固含量)產(chǎn)品計，原料成本:2150 元/噸。 綜合成本:3400 元/噸。預(yù)計售價 7000 元/噸，利稅:3600 元/噸。 

針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負荷差大，棄風(fēng)棄水嚴重的問題，提出了循環(huán)氧空位儲氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項技術(shù)，有效的實現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價存儲的問題。經(jīng)第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負荷差大，棄風(fēng)棄水嚴重的問題，提出了循環(huán)氧空位儲氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項技術(shù)，有效的實現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價存儲的問題。經(jīng)第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負荷差大，棄風(fēng)棄水嚴重的問題，提出了循環(huán)氧空位儲氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項技術(shù)，有效的實現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價存儲的問題。經(jīng)第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負荷差大，棄風(fēng)棄水嚴重的問題，提出了循環(huán)氧空位儲氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項技術(shù)，有效的實現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價存儲的問題。經(jīng)第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。

水是生命是源泉，是人類生存和發(fā)展的條件之一。我國是一個貧水國家，水的供需矛盾就成為我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的制約因素之一，保護水資源、合理使用水資源和節(jié)約水資源成為我國水法的主要目的，也是關(guān)系到我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。在我國2000年工業(yè)用水占總用水量的18.6%，而在工業(yè)用水中80%是循環(huán)冷卻水，因此節(jié)約工業(yè)循環(huán)冷卻水是合理利用水資源的關(guān)鍵之一。各國逐漸認識到提高工業(yè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是降低工業(yè)用水量和污染排放的最好途徑，要解決有關(guān)問題就是開發(fā)和使用水處理藥劑，也就是水質(zhì)穩(wěn)定劑。我國七十年代后期開始較大規(guī)模研究和使用水質(zhì)穩(wěn)定劑，逐步在石化、化工、冶金、電力等工業(yè)得到了廣泛的使用。 我國水處理技術(shù)起步較晚，雖然經(jīng)過“八五”、“九五”攻關(guān)在水處理藥劑，在水處理劑開發(fā)方面達到了較高水平，但是目前在阻垢分散劑方面較好的品種主要有有機膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，這些含膦酸基的水處理劑在使用和排放中會產(chǎn)生正磷酸鹽影響水體，隨著環(huán)保和節(jié)水意識的加強，“綠色阻垢劑”的概念已經(jīng)被提出，并成為21世紀水處理劑的發(fā)展方向，但是真正“綠色阻垢劑”還在開發(fā)之中。因此，在水處理藥劑的低磷化、無磷化、環(huán)保化方面，在水處理藥劑生產(chǎn)的連續(xù)化、自動化、標(biāo)準化方面，水處理藥劑生產(chǎn)過程中的監(jiān)測和控制技術(shù)方面相對滯后，影響了我國水處理技術(shù)的整體水平，與國際水平存在一定差距，難以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)和保護水資源日益提高的要求。本專題以我們自主開發(fā)的新型無磷水處理劑聚環(huán)氧磺羧酸 (PECS)的工業(yè)化生產(chǎn)為目標(biāo)，產(chǎn)品無磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多種官能團，產(chǎn)品的阻垢、分散性能優(yōu)良，所研究建立一套1000T/a的示范工程裝置及相應(yīng)的軟件包，可操作性強，對水處理藥劑的生產(chǎn)有示范作用，能夠提供成套生產(chǎn)技術(shù)對國內(nèi)外進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。本專題的成功開發(fā)，可大大縮短在水處理劑的研究開發(fā)、生產(chǎn)方面我國與國外先進水平的差距，極大地提高我國水處理技術(shù)的技術(shù)水平和技術(shù)含量，為保護水資源、節(jié)約水資源方面作出一定的貢獻。因此本專題具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。4. 設(shè)備或產(chǎn)品的應(yīng)用范圍新型無磷水處理劑聚環(huán)氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水處理藥劑，該化合物分子中同時含有磺酸基、羧酸基和醚鍵等官能團，這些官能團是目前一般水處理劑的活性官能團，該化合物將這些官能團集于一體，利用它們之間的協(xié)同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同時該產(chǎn)品的無磷和氮，對保護環(huán)境有利；并且本產(chǎn)品原材料簡單易得，生產(chǎn)成本少，價格低，易被客戶接受，容易推廣。因此，本產(chǎn)品是一新型的水處理劑，是目前使用的有機膦酸、磺酸等水處理劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品，可在在石化、化工、冶金、電力等行業(yè)的工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中廣泛使用，具有非常好的推廣應(yīng)用前景。

近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授谷猛課題組、物理系副教授徐虎課題組聯(lián)合俄勒岡大學(xué)教授馮振興團隊在單原子催化領(lǐng)域取得重要進展，相關(guān)研究成果在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）上在線發(fā)表，并被選為封面論文。論文題目為“高銥單原子負載氧化鎳用于高效電催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。谷猛介紹，負載量難以提高是目前單原子催化劑發(fā)展的主要瓶頸之一，而這項研究不僅將單原子負載質(zhì)量分數(shù)提高至18%，獲得了目前同類材料報道中的最高負載量，還能使催化劑維持較高的活性和穩(wěn)定性。另外，谷猛課題組博士后王琦通過這種方法，進一步獲得了高負載量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等單原子摻雜NiO，驗證了該制備方法的普適性，為單原子催化劑的研究提供了更實用且可靠的研究思路。