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研究團(tuán)隊利用一團(tuán)冷原子云在量子界面中演示了厄米性可調(diào)的動態(tài)分束器的干涉，在原子系綜中實現(xiàn)了行進(jìn)中的光波與定域的原子自旋波之間的直接干涉，構(gòu)建了一種新的物理模型。該物理模型同時適用于所有類似結(jié)構(gòu)的介質(zhì)和光界面，為非厄米量子物理研究提供了一個新的平臺。?

本發(fā)明公開了一種鐵氧化物結(jié)晶法修復(fù)六價鉻污染土壤的方法。首先將土壤磨碎并加入HCl溶液調(diào)節(jié)pH，再根據(jù)土壤中鉻的賦存形態(tài)，根據(jù)六價鉻和總鉻的濃度配制相應(yīng)的二價鐵溶液[或FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液]，將鐵的溶液加入到土壤還原六價鉻。然后迅速加入NaOH熱溶液形成Fe2+、Fe3+、Cr3+的共沉淀，通入熱空氣進(jìn)行氧化一段時間，形成鐵氧化物晶體從而將鉻(包括六價鉻和三價鉻)穩(wěn)定在晶格中，形成的晶體十分穩(wěn)定，在酸堿中均難以溶解。本方法簡單易行，成本低廉，安全可靠，無二次污染問題，穩(wěn)定化處理后的

長期以來，石油煉制、石化和煤化工產(chǎn)品加工、制藥、新材料等生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物多、能耗高、污染大等技術(shù)問題一直困擾國際學(xué)術(shù)界與工程界。團(tuán)隊另辟蹊徑，采用完全不同于國際上的方法，解決了大規(guī)模制造微氣泡（微米級尺度）的理論問題與相關(guān)技術(shù)原理，并研發(fā)了核心裝備，發(fā)明了數(shù)以十億計的微氣泡系統(tǒng)的測試與表征方法，建立并開發(fā)了制造和調(diào)控微氣泡與氣液微界面的數(shù)學(xué)模型與計算機軟件，同時在實驗室研究和工業(yè)應(yīng)用中，突破了國內(nèi)外微氣泡系統(tǒng)的氣/液比不能超過0.05/1的上限，把

“石墨烯微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控及其應(yīng)用”首次實現(xiàn)石墨烯單晶量子點和單層石墨烯微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)控制。 一、項目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 近年來，石墨烯領(lǐng)域未獲得突破性應(yīng)用成果，也未找到“殺手锏”應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)鍵是石墨烯結(jié)構(gòu)調(diào)控不到位。一個基本的共識是，對石墨烯材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和調(diào)控，有助于在光電器件、能源轉(zhuǎn)化存儲、重大疾病診療、污染物治理等領(lǐng)域取得重大突破。上海大學(xué)吳明紅院士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊聚焦“石墨烯微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控及其應(yīng)用”取得了開創(chuàng)性的研究成果，首次實現(xiàn)石墨烯單晶量子點和單層石墨烯微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)控制，在Nature及其子刊上發(fā)表十余篇系列論文，獲得國家自然科學(xué)二等獎。負(fù)責(zé)人吳明紅是中國工程院院士、俄羅斯工程院和俄羅斯科學(xué)院外籍院士，獲國家杰出青年基金、教育部長江學(xué)者及創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃等支持。團(tuán)隊依托有機復(fù)合污染控制工程教育部重點實驗室，推動基礎(chǔ)科研成果向應(yīng)用轉(zhuǎn)化，在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境治理等領(lǐng)域取得了相關(guān)應(yīng)用突破。 一、主要理論突破 聚焦于研究主題，團(tuán)隊在以下三個方面取得重要突破： 1）為解決傳統(tǒng)方法制備的石墨烯缺陷多，無法量產(chǎn)的問題，團(tuán)隊在分子水平上首次使用分子融合法實現(xiàn)了高品質(zhì)單晶石墨烯量子點的可控制備。通過對單晶石墨烯量子點精準(zhǔn)的物理化學(xué)性質(zhì)調(diào)控實現(xiàn)了不同亞細(xì)胞器的定位，有力推動了石墨烯量子點在生物成像、重大疾病診療中的應(yīng)用。 2）為解決單層石墨烯容易聚集的難題，團(tuán)隊通過“原位復(fù)合與還原”一步法調(diào)控策略，獲得單層石墨烯復(fù)合催化材料。團(tuán)隊首次在該材料上觀測到光生電子空穴對分離的皮秒級超快過程，發(fā)現(xiàn)并揭示了單層石墨烯高效抽取和快速傳輸光電子這一重要規(guī)律，為高質(zhì)量單層石墨烯復(fù)合材料在催化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。 3）精確調(diào)節(jié)石墨烯層間距，可以將石墨烯有針對性地應(yīng)用于離子篩分、污染物選擇性吸附等廣泛領(lǐng)域。團(tuán)隊通過金屬水合離子的層間插入控制氧化石墨烯層間距，在國際上首次實現(xiàn)了層間距在超小尺度上（1 Å）的精確控制。 二、在黑臭水體治理、地表水水質(zhì)提升上的應(yīng)用 地表水內(nèi)源污染治理的關(guān)鍵是削減河道污染負(fù)荷，重建水生生態(tài)。團(tuán)隊以層間距可控石墨烯為基質(zhì)，發(fā)展了水環(huán)境污染生態(tài)修復(fù)的疊層材料。以石墨烯為基體的復(fù)合微生物在其表面生長并形成生物膜，通過石墨烯和生物膜的協(xié)同作用，對水體污染物進(jìn)行高效截留、吸附并降解。該復(fù)合技術(shù)運行成本低，治理周期短，工藝簡單，無需底泥疏浚即可將地表水提升至IV類水以上水質(zhì)指標(biāo)，對河水的COD、氨氮和總磷，去除率達(dá)到80%以上。目前，團(tuán)隊已與上海寶山區(qū)政府建立多個石墨烯治理黑臭水體示范基地，顯著提升當(dāng)?shù)厮|(zhì)環(huán)境水平。 三、石墨烯負(fù)極材料的鈉離子電池儲能系統(tǒng)應(yīng)用 鋰資源的匱乏，不足以支撐鋰離子電池在儲能市場的廣泛應(yīng)用，其成本較高的弊端也逐漸顯露。同時國內(nèi)外化學(xué)儲能市場需求越來越大，促使研究者們利用資源豐富的鈉元素組裝得到鈉離子電池。 經(jīng)過對鈉離子電池材料體系篩選和研究，本團(tuán)隊核心材料選用普魯士藍(lán)及其類似物作為鈉離子電池正極，碳基材料作為鈉離子電池負(fù)極。其中普魯士藍(lán)制備主要采用沉淀法及水熱法，能耗更低。此外，普魯士藍(lán)能夠作為一種染料進(jìn)行使用，其安全性非常高。經(jīng)過一系列放大，正極普魯士藍(lán)材料的充放電比容量達(dá)到160 mAh/g，碳負(fù)極材料的充放電比容量達(dá)到300 mAh/g。經(jīng)過中試線生產(chǎn)預(yù)制，單體電池工作電壓在3.2 V左右，能量密度在100 Wh/kg以上。單體電池在穿刺、擠壓、外部短路、及破壞后浸水測試的情況下，均沒有發(fā)生自燃和爆炸等情況，安全性高。 目前，擬搭建5條鈉離子電池儲能全自動生產(chǎn)線及相關(guān)配套設(shè)施，研發(fā)生產(chǎn)低成本、高安全、長壽命鈉離子電池關(guān)鍵材料，實現(xiàn)高性能鈉離子電池產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，預(yù)計至2026年項目達(dá)產(chǎn)后，年產(chǎn)值達(dá)約22.5億元；年畝均產(chǎn)值1666萬元。 四、石墨烯傳感材料在呼吸式血糖儀中的應(yīng)用 我國糖尿病人數(shù)眾多，并逐年上升。血糖檢測儀與檢測試紙市場規(guī)模約為460億元，然而國外品牌卻占市場份額大半。現(xiàn)有血糖儀采取長期有創(chuàng)刺血檢測，存在很大感染風(fēng)險，給病友帶來巨大的生理和心理上的痛苦。呼吸式血糖檢測無創(chuàng)，吹氣即可檢測，完美解決市場痛點。 糖尿病患者呼吸的氣體中，可檢測的VOCs較異常，需要高靈敏度的氣體傳感器進(jìn)行識別。但是，常規(guī)氣敏傳感材料檢測限與響應(yīng)恢復(fù)能力不足，且難以在復(fù)雜氣體氛圍中實現(xiàn)特異性檢測。團(tuán)隊通過對石墨烯帶隙和表界面特性的精確調(diào)控，實現(xiàn)皮秒級載流子空穴的形成，從而實現(xiàn)對氣體分子的快速響應(yīng)，解決氣體傳感器靈敏度、選擇性和響應(yīng)恢復(fù)迅速的關(guān)鍵科學(xué)問題。研發(fā)的呼吸式血糖儀可滿足確診病友的日常檢查、實現(xiàn)醫(yī)院、公共場所快速篩查、手機APP記錄管理以及網(wǎng)上專家互動診斷等功能，具有無創(chuàng)傷、無痛苦、便捷即時（15s）等特點，是首款呼吸式血糖檢測產(chǎn)品。目前已二類醫(yī)療器械證書，即將已進(jìn)入臨床階段。

儀器概述 本儀器是基于【鉑金圓環(huán)法原理】實現(xiàn)精確液體的表面張力值的測量，廣泛應(yīng)用在化工、石油、電力、科研、鐵路等行業(yè)。鉑金圓環(huán)法原理： 鉑金環(huán)法是一種傳統(tǒng)的測試方法，它是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長為60mm的環(huán)。測試時先將鉑金環(huán)浸入液面(或二種不相混合的界面)下2-3mm，然后再慢慢將鉑金環(huán)向上提，環(huán)與液面會形成一個膜。膜對鉑金環(huán)會有一個向下拉的力，測量整個鉑金環(huán)上提過程中膜對環(huán)的所作用的最大力值，再換算成真正的表面(界面)張力值。 技術(shù)參數(shù) 1、顯示方式：240x128點陣中文液晶屏 2、測量方式：鉑金圓環(huán)法原理 3、鉑金環(huán)半徑：r9.55 鉑絲r0.3 4、測量范圍：0-200mn/m 5、靈 敏 度：0.1mn/m 6、準(zhǔn) 確 度：±0.1mn/m 7、自檢功能：故障自動診斷 8、溫度補償：自動溫度補償 9、外形尺寸：240×190×350mm 性能特點 1、液晶屏顯示，中文提示菜單操作，自動升降，平穩(wěn)性好。 2.、具有25℃自動溫度補償功能，解決了溫度對所測張力值的影響。 3、儀器自動調(diào)零、自動測定、計算、顯示實驗結(jié)果，具有掉電存儲功能。 4、使用磁罐封閉式傳感器，采用等間隔多點標(biāo)定，提高了測量結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。   網(wǎng)址鏈接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=777

陳溫福院士團(tuán)隊孟軍教授課題組在生物炭-微生物協(xié)同治理抗生素污染方面取得新進(jìn)展

1 成果簡介水質(zhì)有機污染預(yù)警儀（ FF-WY-01 型） 是在課題組自主開發(fā)的水質(zhì)有機污染熒光指紋技術(shù)的基礎(chǔ)上針對突發(fā)性水污染的實時預(yù)警研制出的第一代成果。預(yù)警儀由主機和其控制軟件（ FWY solution 1.0）組成，可用于水體監(jiān)控斷面、企業(yè)排污口、游泳池以及浴場等污染敏感位置的有機污染在線實時監(jiān)測及預(yù)警。2 應(yīng)用說明儀器實現(xiàn)了自動取樣與過濾，恒溫測量，溫控精度達(dá)到±0.3％，可以消除環(huán)境溫度變化對測量結(jié)果的負(fù)面影響。儀器依靠硬件設(shè)置和軟件設(shè)計實現(xiàn)了對光源的實時監(jiān)控，消除了光源的瞬時抖動及光源衰減對測量的影響，使測量結(jié)果更穩(wěn)定、精確。軟件設(shè)計人性化，能以實時波形圖方式動態(tài)顯示測量結(jié)果；超過污染閾值時，自動報警；所有監(jiān)測數(shù)據(jù)自動保存，數(shù)據(jù)保存格式為 excel 表格，以便于后續(xù)處理；當(dāng)儀器光源老化時，自動提示更換等。儀器操作簡便靈活，用戶能根據(jù)實際情況設(shè)定報警閾值或使用推薦的閾值。該儀器完成一次測量僅需 30 秒，不加任何試劑，連續(xù) 24 小時使用耗電不足 3 度，維護(hù)簡便。儀器主機體積小，僅 450×400×160 mm，便于攜帶和安放，如圖 1 所示。目前二代機也已經(jīng)問世。  圖 1 水質(zhì)有機污染預(yù)警儀(FF-WY-01 型) 可用于水體監(jiān)控斷面、企業(yè)排污口、游泳池以及浴場等污染敏感位置的有機污染在線實時監(jiān)測及預(yù)警。4 效益分析成本儀器大于 1.5 萬元/臺，運行費 250 元/年。5 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

水源圖像檢測和分類在監(jiān)測和識別河流冰災(zāi)、洪水、垃圾污染和死水等方面有很多應(yīng)用。然而，海水、河水、湖水和池塘這些稱之為干凈水源的圖像，可能和一些污染水源的圖像重疊，加之冰雪天氣下水體結(jié)冰等因素的存在，使得水源圖像分類的問題更加復(fù)雜。在這些情況下，精確的水資源圖像檢測和分類就顯得至關(guān)重要。本項目基于RGB圖像對水源進(jìn)行分類，達(dá)到水污染檢測的目的。本項目的創(chuàng)新點在于提出一種新的圖像頻率域分塊方法，將圖像之間的細(xì)微變化放大，有效地提取圖像的紋理特征，區(qū)分污染水源圖像和干凈水源圖像，并且對水體

超濾技術(shù)主要用于含分子量100～1000,000的物質(zhì)的分離，是目前應(yīng)用最廣的膜分離過程之一。超濾是通過膜的篩分作用，將溶液中粒徑大于膜孔徑的大分子溶質(zhì)截留，使小分子組分透過超濾膜，達(dá)到分離目的的膜過程。超濾作為一種新型高效的膜分離技術(shù)，具有無相變、操作條件溫和、無第三組分引入、工藝流程簡單等優(yōu)點，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離技術(shù)，如精餾、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶等過程，但是超濾過程中的膜污染嚴(yán)重限制了超濾在分離領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。國際純粹和應(yīng)用化學(xué)協(xié)會 IUPAC 將膜污染定義為由于懸浮物或可溶性物質(zhì)通過物理化學(xué)作用或者機械作用，在膜的表面及膜孔內(nèi)部吸附或沉積，導(dǎo)致膜孔堵塞或變小、膜通量降低的過程。目前，解決高分子超濾膜污染的根本途徑是開發(fā)低污染超濾膜，包括開發(fā)新型高分子材料及對現(xiàn)有超濾膜進(jìn)行表面改性。前者制膜成本較高，并在大規(guī)模應(yīng)用上存在困難。而對現(xiàn)有膜進(jìn)行表面改性則成為解決高分子超濾膜膜污染的有效途徑。

該成果獲2018年度國家科學(xué)技術(shù)獎自然科學(xué)類二等獎，該成果系統(tǒng)地開展了摩擦的聲子耗散以及聲子在界而和多層膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的輸運規(guī)律的研究，在摩擦的聲子粍散機理研宄方面，發(fā)現(xiàn)摩擦粍能與聲子主導(dǎo)頻率的定量關(guān)系；在國際上最早給出超晶格結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)最小值出現(xiàn)的條件：率先提出聲子沿石墨法向輸運的自由程遠(yuǎn)大于經(jīng)典理論預(yù)測的10nm左右：實現(xiàn)了描述聲子輸運的玻爾茲曼方程的數(shù)值解，在國際上率先發(fā)現(xiàn)多層膜之間的范德華力能夠提髙聲子在多層膜結(jié)構(gòu)面內(nèi)的平均自由程。該項0組的研究成果主要發(fā)表在Nano Letters、Physical Review B、Nature Nanotechnology等國際學(xué)術(shù)期刊上，其中8篇代表性論文獲Science、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Advanced Materials等重要國際學(xué)術(shù)期刊論文SCI他引509篇次，單篇最髙SCI他引U5次，研宂成果在國際上產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)影響。