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[成果] 1900120056 北京
V415.1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:该项目打破传统卫星分系统独立式的设计模式,提出了为遥感载荷增加“眼睛”和“大脑”的一体化智能载荷研究思路,即在传统分米级遥感相机的基础上增加天文、惯性、卫星导航测量敏感单元和成像策略与信息实时处理单元,形成一体化的智能载荷。提出了载荷与测量一体化建造与标定模型,减少误差传递,实现精确的成像控制和高清晰的成像效果。 提出实时定姿定位高精度智能载荷一体化设计方法,实现智能载荷光机电热系统全局理想配置。提出以卫星本体为中心的空间杂散光姿态球理论,实现面向任务的光学配置优化,建立了一体化智能遥感载荷新模式。 提出了天文星图姿态、惯性陀螺角速度与卫星GPS/北斗位置三位一体的实时定姿定位系统,解决高动态成像下图像定位准确性难题。提出以高动态MEMS陀螺为参考的天文微弱信号探测方法,解决卫星快速机动、敏捷遥感、灵巧成像等过程中精确姿态获取的难题。提出基于自适应阈值的强杂光恒星信号高精度提取方法,解决了单一传感器无法实现星、日、月、地一体化感知与测量的技术难题,实现了复杂工况下全天候成像和目标准确定位。 提出了姿态敏感器与遥感载荷一体化的智能识别与测量技术,以遥感相机的恒星成像为目标参考,实现了遥感系统对空间目标0.03角秒极高精度指向。提出基于遥感图像识别的精密配准与姿态测量方法,实现在轨1,000,Hz、亚角秒级卫星颤振测量。提出一种空间合作/非合作目标异步编码采样的自主探测与智能识别方法,实现了30,km内空间目标分米级定位,并应用于我国月球背面超长波编队飞行探测任务中。
[成果] 1900120049 上海
[TP242, TQ639.3] 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2019
成果简介:我国自主研制的大型民用飞机,通过产学研用的紧密结合,攻克大型飞机自动化喷涂技术。掌握空间大尺度变曲率表面喷涂的自动化关键技术,完成喷涂机器人单元本体及系统设计,建立高效率精密自动化喷涂系统装备。基于对喷涂工艺的广泛试验及深入理论研究,完成大型飞机喷涂表面重建和轨迹规划技术,建立高效率精密自动化喷涂工艺方法。最终实现飞机喷涂自动化系统及相应喷涂工艺,解决飞机手工喷涂对人体伤害大、喷涂质量差、涂料利用率低、自动化程度低、耗能高、污染严重等难题,大幅度提高喷涂质量和效率,并进行大型飞机部段的示范喷涂应用,为我国大型民用飞机的规模化生产提供先进的喷涂技术和装备。 多基体材料机身自适应喷涂工艺。适用于空间复杂曲面的喷涂机器人机构设计及轨迹规划。基于空间位姿检测及补偿的喷涂机器人协调控制。 依据大型飞机涂装所用涂料与工艺程序特点,研究航空涂料自动化涂装工艺,获得了相关的工艺技术参数,提出适用于大型飞机复杂表面的自动化喷涂工艺方法,建立大型飞机表面涂装工艺知识库和民用飞机常用喷漆工艺及漆料选择方法库。 以自主设计和制造的串并联机器人为基础,综合输调漆系统、中央控制系统、定位系统、离线编程等单元技术,集成研制了面向民用飞机大部件的机器人涂装系统,验证和解决了民用飞机自动化喷涂关键技术。
[成果] 1900120031 北京
TP319 应用技术 [公共软件服务, 环境治理] 公布年份:2019
成果简介:我国政府灾害救助信息服务体系基本形成,但是市场和社会力量参与防灾减灾救灾工作的信息服务业务刚刚起步,灾害综合风险防范信息获取主要依赖于各级灾害管理部门,尚缺少面向政府、市场、社会和公众等多主体提供常态减灾与非常态救灾情境下灾害综合风险防范信息服务的集成业务系统,亟需开辟基于互联网、物联网、大数据的灾害风险信息获取新渠道,亟待建设全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务平台。 研究建立全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息产品体系。研制多灾种综合风险信息服务集成平台。建立基于互联网和物联网大数据获取多灾种综合风险防范信息的新渠道。
[成果] 1800300208 北京
TU991.33 应用技术 其他水利管理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:县镇联片供水。 基本原理: 县镇联片管网安全供水技术主要包括多点水源联片供水管网管理系统和多点水源联片供水管网水质保障方案两部分。多点水源联片供水管网管理系统可实现供水预案预演与校核、爆管等突发事故预演与应对方案制定和供水系统规划优化等功能;多点水源联片供水管网水质保障方案集消毒剂优选、消毒点优选、基于在线监控的消毒剂投加和管网水质优化监控等于一体,对管网水质实现全面有效的控制。 关键技术: 1、多点水源联片供水管网管理技术。在城乡供水一体化过程中,多个独立供水的乡镇管网往往联片形成较大的供水管网,这类管网一般供水距离长,节点水量小,管网基础数据不完整。多点水源联片供水管网管理技术采用EPANET开源代码,建立了管网水力学模型,模型参数采用遗传算法率定,以水力学模型为基础,建立了多点水源联片供水管网管理平台,具备支持管网规划、爆管管理、水龄分析等日常管网管理功能。 2、多点水源联片供水管网水质保障方案。通过自主研发的水质模型,模拟管网中余氯的降解过程,确定管网中水质薄弱点,并以此为基础,确定二次加氯节点,以末梢水质达标为目标,优化加氯量,管网余氯浓度、亚氯酸盐和氯酸盐浓度等符合国家饮用水水质标准(GB5749-2006)。 技术工艺: 具体如下: 1.多点水源联片供水管网管理技术主要功能包括管网供水保障方案制定、关键连通管段铺设、爆管工况分析、水龄分析、管网管理规划、管径管材优化、管网在线数据导入等。 2.多点水源联片供水管网水质保障方案以管线探测和管网GIS和SCADA系统为基础,建立管网在线管理系统,以管网补压点为依托,优化设置消毒点,以流量和消毒剂浓度在线监测为基础,优化确定消毒剂投加。
[成果] 1800300231 北京
TQ925 应用技术 生物、生化制品的制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发适用范围:棉纱和棉针织物染整加工中的精炼过程,以及练漂后的去除织物上的残留H2O2基本原理: 该课题所研制的复合精炼酶wck-3就是以碱性果胶酶为主的多元复合酶。其作用是去除果胶物质的同时,又能与其它酶产生协同效应随即去除蜡状物和其它非纤维杂质,从而实现理想的精炼效果。此复合酶在精炼时发生三步反应:第一步反应是在弱酸性条件下纤维素酶破坏纤维表皮层,降解纤维表面的微纤和去除附在纤维上的棉籽壳;第二步是在碱性条件下果胶酶与果胶质的水解反应,降解去除果胶物质;第三步反应是表面活性剂与棉织物中蜡状物质的乳化反应。棉纤维中的果胶和蜡状物质等杂质主要存在于角皮层和初生胞壁中。在酶精炼中,由于棉纤维表面存在着许多微孔和裂缝,使酶能够通过这些微孔和裂缝渗透到角皮层和初生胞壁中,从而接触到杂质并将其降解。果胶酶与果胶形成一个复合物,然后又与这个复合物继续反应使其变成水溶性产物从纤维上溶解下来,即当果胶酶作用于棉纤维表面时,使角皮层和初生胞壁中的果胶迅速分解为水溶性的低聚物或半乳糖醛酸等,此时作为生物胶及果胶酸盐等物质被分解后,表皮层和初生胞壁中的非纤维素杂质也相继被释放出来,并被非离子表面活性剂等助剂溶解、分散及乳化而去除。从而使织物获得良好的润湿性及服用性。 wck-d是由过氧化氢酶和纤维素酶复合而成。组分过氧化氢酶只对H2O2有催化水解作用,在生物净化工艺条件下,可快速去除残留在织物上的H2O2,而对染料没有作用,所以,脱氧和染色可以同浴;wck-d的另一组分是纤维素酶,其作用是催化水解纤维素,在生物抛光工艺条件下,纤维素酶和机械冲击同时作用,纤维素酶的水解作用使纤维表面的微纤弱化,机械配合下将绒毛去除,从而使织物达到生物抛光的目的。 工艺流程: 工艺流程为: 复合精炼酶wck-3:精炼——氧化灭火——水洗;具体如下: 1、弱酸性浴处理:温度(57-60ºC)、时间(10min)、pH值(4.0-5.0); 2、碱性浴处理:温度(57-60ºC)、时间(20min)、pH值(9.0-9.5); 3、温和氧化灭活:温度(60-70ºC)、时间(60-90min)、pH值(9.0-9.5)。 复合除氧抛光酶wck-d:除氧抛光染色——水洗——皂洗灭火——水洗——酸洗——甩干——后整理。 具体如下: 1、除氧:室温、时间(10-20min); 2、染色:加匀染剂、染料运转10min后,分3次加完元明粉,控制每分钟升1ºC至60ºC(保温10min完成抛光过程),加代用碱保温固色30min; 3、水洗:室温、时间(10min); 4、皂洗灭活:温度(90ºC)、时间按(10min); 5、水洗:室温、时间(10min); 6、酸洗:室温、时间(10min)。 关键技术:自主研发的复合生物酶wck-3和wck-d。
[成果] 1800300029 北京
X505 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发适用范围:污水处理厂污泥脱水、污泥高浓度厌氧消化基本原理: 水热技术通过在密闭的容器中将污泥加热,在一定温度和压力下污泥微生物细胞破碎,胶体结构破坏,粘度降低,胞内水、毛细吸附水和表面吸附水大量析出,从而提高了污泥的脱水性能。同时,在水热过程中大分子有机物发生水解,由固相转移至液相,从而大幅度提高了污泥的生物降解性能。 工艺流程: 序批水热工艺,也称(Hydrothermal Sequence Batch Process,HSBP),水热反应器是水热序批工艺的核心装置,其基本工作步骤分为进料、加热、反应、闪蒸、出料5步。 进料:通过动力空气将浆化污泥输送至某水热反应器。 加热:通过一次闪蒸蒸汽加热,提高能量利用率。 反应:保温一段时间,使污泥细胞充分破碎,胞液溶出。 闪蒸:分两次闪蒸,充分利用余热,降低能耗。 出料:排至热泥储罐,待脱水工序使用。 水热序批工艺装置采用3R2F1D模式,即3个反应器循环,2次闪蒸,1次回流稀释。每个水热反应器均需经历进料(FI)、一次闪蒸蒸汽加热(1S)、原料蒸汽加热(S)、反应(R)、一次闪蒸(1F)、二次闪蒸(2F)、出料(FO),共七步。三个水热反应器在执行程序的安排上相互错开,分别构成一个闭路循环,以保证原料污泥不断输入和水热污泥不断输出。 关键技术: 开发了以水热技术为核心的城市污水处理厂剩余污泥减量化技术,基于多级闪蒸、梯级换热的工艺原理,开发了序批式水热闪蒸反应器,实现了伴随物质传递的高效能量交换,比国外同类技术节能30%。
[成果] 1800300183 北京
TU991.112 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:适用于含氟地下水除氟。 基本原理: 研发出用于含氟地下水处理的硫酸铁改性活性氧化铝吸附剂,再生中通过采用硫酸铁活化的方式解决了硫酸铝再生导致的铝离子偏高的问题。 关键技术采用活性氧化铝作为除氟吸附剂,在吸附剂再生中采用硫酸铁活化,解决了硫酸铝再生导致的铝离子偏高的问题。 技术工艺: 具体如下: 1.高氟井水经过盐酸调节pH值到6左右,上向流进水,处理水从吸附罐上部流出。 2.吸附-解吸罐4台,其中1-3号以三级串联方式进行吸附操作。待3号罐出水超标时,切换1号罐进入解吸-再生阶段,2号罐变成第一级、4号罐变成第三级,如此循环往复,进行三级吸附,一段解吸-再生操作。出水端设置对出水的氟浓度与pH值的自动检测。 3.利用碱液进行吸附剂再生,然后利用硫酸铁溶液进行活化。 4.含有大量氟离子的碱液进入尾液处理单元,经过盐酸调pH值后,加入石灰乳溶液及PAM进行絮凝,絮凝体自反应罐底部流入干化槽进行干化,上清液排入下水道。
[成果] 1800300222 北京
X703.1 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发适用范围:适用于处理印染、化工、机械加工等行业的混合工业废水基本原理: 该技术针对含工业废水比例较高的城镇污水处理厂二级处理尾水残留有机物复杂,出水有机物、总磷和色度高、氮素含量相对较低的特点,基于改善污废水可生化性、提高复杂有机物去除效果的需求,将城镇污废水处理厂常用的A2/O工艺改为水解-好氧工艺,优化了水解预处理和曝气池单元的运行参数,将常规A2/O工艺改为好氧氧化,减少溶解性易生物降解有机物在厌氧/缺氧段的消耗,提高好氧段生物量,改善活性污泥性状;同时充分利用有限的池容,延长好氧氧化停留时间达16~18h,提高复杂有机物的好氧降解效率。以去除CODCr总体效果最优为目标,优化了混凝-曝气生物滤池深度处理工艺。在此基础上,形成“水解-活性污泥-混凝沉淀-生物过滤”污废水协同处理工艺,实现了生物-物化单元的协同作用和功能互补,可整体上提高城镇污废水处理系统对有机物、总磷的去除效果及系统运行的稳定性。 工艺流程: 工艺流程为“水解-活性污泥-混凝沉淀-生物过滤”。具体如下: 1、污水进入水解酸化池,与池中污泥混合,发生水解酸化反应。水力停留时间为12小时。 2、水解出水进入曝气池,仅采用好氧氧化,易采用较低的有机负荷和较长的水力停留时间,适宜的有机负荷为0.045-0.205kgBOD5/(kgMLVSS.d),水力停留时间为优选16~18小时。 3、二沉池出水通过混凝沉淀步骤,进一步去除悬浮性有机物、部分胶体物质及大分子有机物,避免后续曝气生物滤池的阻塞,同时降低有机负荷,有利于后续曝气生物滤池的运行。 4、混凝沉淀后采用曝气生物滤池对污水进行处理,去除水中残留的长碳链脂类物质和中小分子有机物。最终出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。 关键技术: (1)优化的二级生物处理工艺与参数。 (2)适用于二级处理尾水的混凝-曝气生物滤池深度处理工艺。
[成果] 1900010376 北京
TN918 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:弱光量子调控是量子保密通信的基本手段。由于条件的差异,在理想条件假设下的量子通信理论并不能保障实际量子通信的安全性。实际量子通信系统主要采用相干态弱光源而不是理想单光子源,因此,对相干态弱光源量子态的深度理论分析并应用于实际量子通信,意义重大。在国家杰出青年科学基金,教育部“长江学者”奖励计划等支撑下,该项目对弱光量子态调控开展了系统性理论研究,得到实验检验,并付诸实际应用。项目完成人在其作为唯一作者的前期论文中深入分析了相干态弱光源密度矩阵的convex性质,提出了诱骗态方法量子密钥分发的关键理论:X.-B. Wang, PRL 94, 230503(2005)。根据这一理论,相干态弱光源量子通信的安全距离从之前的十公里量级大幅提高到百公里量级,真正获得了应用价值。以该理论与实验科学家合作,使中国在国际上首次实现了百公里距离量级的诱骗态量子密钥分发,在这方面的实验水平迅速占据世界领先地位。他的这些工作,为中国量子通信技术的发展做出了重要贡献。诱骗态方法随后获得广泛应用,包括“京沪干线”和“墨子号”卫星的量子密钥分发。入职清华以来,王向斌教授在量子密钥分发方面又取得两个系列的理论创新成果并得到重要应用或引领多项实验突破。该项目的主要学术贡献有: 系统性构建了基于非精确控制光源的诱骗态方法,为“墨子号”量子科学实验卫星提供了关键理论支撑,前期诱骗态方法受限于一个实际执行条件,即要求对光强的精确控制。卫星发射必然经过剧烈振动,载荷光源光强将不可能精确控制。他系统化研究了非精确控制弱光密度矩阵性质,发表了系列理论文章,给出了非精确控制光强的诱骗态方法的普适理论,使非精确控制相干态弱光源的安全性等价于理想单光子源安全性。该理论和前期的理论均已成功应用于“墨子号”卫星对地的量子密钥分发(Nature 2017,文献33与28)。 提出了可实际可执行的“测量器件无关量子密钥分发”系列理论。解决光源不完美的安全漏洞后,他又提出了可实际执行的“测量器件无关量子密钥分发”的诱骗态理论,并在增强实用性方面给出了系列理论成果,为后来实现免疫于任何针对探测器攻击的量子密钥分发并做到实用化奠定了关键理论基础。该系列理论相继得到4个世界领先水平的团队系统性采用,完成了多个突破性实验:加拿大团队在2013年当年就实现了可以抵御任何黑客对探测器的攻击的量子密钥分发实验(PRL)、中国科学家联合团队于2016年实现了安全距离世创界记录的400公里实验并将之前的实验成码率提高500多倍(PRL)、东芝公司剑桥实验室于同年实现的高成码率实验(Nature Photonics),另一著名的中国科学家团队2017年实现的高效抗干扰实验(Optica)。 此外,他还在量子力学基础检验与应用方面开展了富有成效的理论研究,得到多位国际同行,如诺贝尔物理学奖得主Serge Haroche的Nature Physics论文(2014年)和诺贝尔物理学奖得主David Wineland的PRL论文(2016年)的引用,还得到多篇Science论文和其他论文的引用。
[成果] 1800300095 北京
TP242 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:监测与预警技术技术来源:自主研发适用范围:300~1000mm管径的污水管基本原理: 自主研发的管道机器人能在300-1000管径的污水管中行走,并获得管道内部视频数据,通过该研究建立的综合评价方法,对污水管道的健康状况进行定量化的评估,为科学客观的进行管道维护修复决策提供正确的依据。 工艺流程: 1)试制污水管道视频机器人系统,主要由移动载体(行走部件)、管道内部环境识别检测系统、信号传递和动力传输及控制系统组成。 2)试制污水管道修复机器人,该机器人机械臂可搭载切刀、磨头以及喷头等工具,对管道中存在的沉积物、结垢、树根以及轻微裂缝等问题可进行切削、打磨以及喷涂处理。 3)建立污水管道缺陷检测结果分级方法和基于模糊决策的排水管道缺陷状况评价方法。对管道机器人检测的数据进行综合分析及管道健康状况评价。 关键技术: 研发的管道视频检测机器人及其控制、视频采集、记录技术,与国际市场产品性能相当,并具备管道内部易燃易爆、有毒气体原位检测功能。
[成果] 1800130451 北京
R37 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:研究目的:呼吸作用是生物体最基本的生命活动之一。哺乳动物细胞的呼吸作用由位于线粒体内膜上的四个呼吸链蛋白形成的超级复合物完成。呼吸链蛋白超级复合物的主要功能是将NADH分子上所携带的高能电子通过其电子传递链传递到氧分子上,同时驱动基质中的质子转运到膜间隙中,为复合物V合成ATP提供能量。由于缺少呼吸链蛋白超级复合物的结构信息,各呼吸链复合物之间是如何协同传递电子以及转运质子的机制并不清楚。 一百多年来,对线粒体呼吸链的研究一直都是生命科学领域的热点之一。Peter D.Mitchell因于1978年提出线粒体呼吸链的化学渗透假说、1997年John E.Walker因阐明了ATP合成酶(复合物Ⅴ)的三维结构的而分别获得了诺贝尔化学奖。处于呼吸链上游的负责电子传递及形成质子浓度梯度的超级复合物结构比复合物V要复杂得多,研究意义和难度可见一斑。 主要科学发现点: (1)在低等生物中,多亚基的复合物I可被一类单一组分的II型NADH-泛醌氧化还原酶NDH2所替代。申请人研究组在Nature报道了II-型线粒体呼吸链复合物I的结构;随后又分别在PCCP、JMC等杂志深入研究了NDH2的详细电子传递机制。 (2)高等哺乳动物细胞中,申请人分别在Nature和Cell发表研究论文,首次报道了所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级复合物结构;并依据高分辨的结构基础提出了全新的电子传递机制,为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。两篇论文均被Faculty1000重点推荐。 (3)从低等到高等生物细胞,线粒体呼吸链蛋白都是重要的药物作用靶点,申请人以线粒体呼吸链蛋白为靶标进行小分子的筛选与开发,发现并在细胞和动物水平验证了对耐药疟原虫株具有很好的抑制作用的小分子。 成果产生的价值: (1)NDH2在多种病原微生物中高度保守,如结核杆菌、疟原虫、刚地弓形虫等。由于只存在于低等生物中,所以一直以来被认为是一种很好的对抗病原体的特异性靶标分子。NDH2结构和机制的研究为针对耐药性疟原虫的新型抗疟疾药物前体分子开发以及新的治疗疟疾的药物打下了良好的基础。 (2)人类线粒体呼吸链结构异常会导致多种疾病,例如阿兹海默综合症、帕金森综合症等。线粒体呼吸链复合物的结构生物学研究不仅有助于阐明复合物的电子传递机制以及跨膜质子泵的工作原理,也为人类深刻理解线粒体呼吸链突变所导致的疾病发生、发展及可能的治疗方案提供了坚实的基础。
[成果] 1800130450 北京
TP333 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2018
成果简介:成果属于新材料、微电子、物理交叉领域。 阻变存储器兼具信息处理和存储的功能,具有非易失性、高速度、高密度、低功耗等特点,已成为下一代存储器的有力竞争者。诠释阻变激活区电操作过程、精确调控器件性能是自上世纪六十年代以来科学家们一直渴望解决的关键科学问题。 在国家973项目等的资助下,项目组深入研究了阻变材料微观结构与宏观性能的相关性、导电通道形成动力学、磁和光对材料电阻转变的精细调控技术,阐明了电操作对阻变激活区的影响规律,发展出多种新型阻变材料与器件。主要发现点为: 1、首次实验观察到氧化还原类阻变材料中纳米金属导电通道的存在,通过调控阳离子迁移率和导电细丝形核能,获得三种不同的金属导电细丝生长模式,建立了统一的导电细丝生长动力学模型,成功诠释阻变激活区电操作过程。韩国高丽大学Lee评价:“阻变激活区非常小,很难观察到,采用透射电镜揭开了导电细丝的本质”。 2、发现氧离子迁移对器件阻变性能具有显著调控作用,阐明了电极工程、界面工程和离子掺杂对器件中氧离子迁移与性能调控的规律,获得多种新型阻变存储器材料体系和单元结构,研制出自整流和互补型阻变存储器件,为阻变存储器的串扰问题提供了可能的解决方案。德国Jülich中心的Waser评价:“采用材料工程的办法消除了阻变存储器串扰问题”。 3、发现磁和光均可调控特定阻变介质的电子结构而表现出多个电阻状态,提出通过多场调控来实现多值存储的方法,率先在有机存储介质中获得量子导电行为,研制出磁场可调、光学敏感和量子导电的多值阻变存储器件。印度国家化学实验室首席科学家Ogale评价:“在阻变过程中实现了对磁性的调控……磁有序和电阻态的结合将可能引领‘四态’数据存储的发展”。 4、发现氧化还原生成的金属导电通道可在有机物介质中稳定存在,构建并制备出基于有机物介质层的新型阻变存储器件,所获得的有机阻变存储数据保持性能入选2013年国际半导体发展路线图,并通过精确调控转变过程实现神经突触感知过程的可塑性模拟。 发表SCI论文78篇,科学出版社出版《阻变存储器材料与器件》专著1部,10篇代表性论文SCI他引1438次,单篇最高SCI他引491次。发表于Adv Mater, Nano Letters和Mater Sci & Eng R的3篇论文入选ESI高被引论文。 成果推动了材料在多场条件下微结构演化和电磁性能调控理论的发展,提升了阻变材料用于信息存储的水平及其多功能化技术,对相关材料的多场调控具有重要的指导意义。
[成果] 1800300094 北京
X853 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:监测与预警技术技术来源:自主研发和优化集成适用范围:预警工业废水非正常排放基本原理: 将污水与污泥用泵输送至生物抑制性实时监控系统,在曝气虹吸槽中曝气充氧、充分混合后,进入密闭盘管推流式生物反应器,通过DO监测仪实时监测反应器两端DO值,由PLC实时计算活性污泥的OUR值,根据OUR值的变化情况,对污水的生物抑制性实时预警。 关键技术:基于活性污泥呼吸速率的监测预警系统,气虹池槽、密闭盘管推流式反应器。
[成果] 1800130209 北京
[X703.1, X591] 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:为了解决中国核设施及核技术应用中产生的放射性废水流量波动大、组成复杂等特点导致的系统复杂、容易堵塞、处理效率低、废物产生量大、设备庞大等问题,该项目从放射性废水处理工艺优化、关键技术突破和装备研发等方面系统的开展了放射性废水高效处理技术和装备研制,为中国放射性废水的高效处理及节能减排提供技术和装备支持。 该项目取得了以下创新性成果: 1.获得了放射性废水高效处理工艺,通过将高效去污和高倍去污的功能分离有效解决了工艺设计上的矛盾,采用三级膜处理模块的优化组合,使系统同时实现了高效去污和高倍数浓缩,通过离子交换处理和膜处理的组合进一步提高了处理效率,使出水达到了近零排放,同时相比传统工艺有效减小了树脂的使用量,实现了放射性废物的小量化。 2.优选获得了高抗污染叠管式膜处理组件用于放射性废水处理,有效延缓了膜堵塞实现了系统稳定运,采用保安过滤替代传统砂、微滤等工艺实现了预处理工艺的简化,从而使得设备简单化小型化,减小了占地面积和未来设备退役成本。 3.研发了放射性废水处理高效处理装备,通过对不同级膜出水回流的优化组合保证了出水品质稳定,通过泵、阀、流量等关键系统的优化选择以及系统流量的高效匹配提高了系统稳定性,通过布置优化实现了设备小型化,最终研发的系统,设备紧凑、运行稳定、操作简单,实现了远程控制,经过了工程实践的验证。 4.项目系统的研究了放射性废水处理的方法,比较了蒸发、吸附、离子交换和膜等放射性废水处理技术的适用范围、技术特点和去污因子变化范围,深入研究了放射性核素吸附去除机理及材料制备方法。取得了放射性废水处理技术和理论上的突破,为放射性废水处理评审提供了技术依据和条件支撑。 该项目发出了具有自主知识产权的放射性废水高倍浓缩处理工艺及装备,成果实现了核设施放射性废水高效处理技术的自主创新,提高了处理技术和工艺水平,对中国核设施放射性废水高效处理及中国核工业的节能减排提供了技术和装备支持,同时。对于中国内陆核电站的建设提供技术支撑和贮备。课题的推广实施将产生重要的经济效益、社会效益和环境效益。
[成果] 1800300034 北京
X705 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成适用范围:污水处理厂来水工业废水占较高比例、污泥有机质含量较低,且污泥和河道底泥缺乏出路的城镇基本原理: 污泥底泥联合高温烧结制备陶粒技术是利用不同类型固体废物之间的衔接互补作用,将多种废物统筹控制,协同处理,通过“以废治废”,实现城镇固体废物最大限度的资源化。该技术完全以污泥、底泥、粉煤灰等废物为原料,通过配方优化与工艺调整,采用干法液压成型和分段温控连续式双推板烧结炉,制备水处理人工陶粒滤料或建筑轻骨料。经检测,产品性能可满足不同要求,生产工艺过程中污染物均达标排放。 工艺流程: 烧结制备陶粒的流程为“热风干燥—物料粉磨—混合上料—造粒成型—高温烧结—除尘脱臭”。具体如下: 1、首先将原料干燥处理至含水率15%左右; 2、将原料粉磨至细度200目; 3、粉磨后的干燥污泥、底泥和粉煤灰按照配比混合均匀,干法液压成型,形成粒径5mm的均匀陶粒颗粒; 4、设置预热区间和烧结区间温度,采用液压推进系统进料,控制推送时间间隔,陶粒料球经过烧结炉各区间的预热、烧结后出料冷却,得到陶粒滤料或建筑轻骨料产品; 5、干化和烧结过程中的烟气经烟气净化系统的除尘脱臭达标排放。 6、陶粒滤料可返回至污水厂使用及用于河道水环境整治,轻骨料可建材化利用。 关键技术: 1、污泥干化技术; 2、陶粒高温烧结技术。 四、技术来源及知识产权概况: 优化集成,发表论文4篇,申请专利2项。
[成果] 1800130390 北京
TP319 应用技术 公共软件服务 公布年份:2018
成果简介:研究目的:随着国家“一带一路”建设进程加快,中国与沿线国家将开展更为全面深入的能源合作,需要站在国际视野,纵观全球能源电力变革,聚焦中国与世界领先国家能源电力发展成效的对比分析。该项目基于大数据分析技术,开发了国际能源电力统计分析大数据平台,填补了中国在构建一整套系统全面的国际能源电力统计指标体系及统计数据库的空白,并应用平台对国际能源电力最新动态、国家能源转型、新能源开发利用水平等开展对比分析,为中国能源电力发展规划编制、 “一带一路”国际能源合作、智慧城市能源发展规划、以及开展能源电力重大问题研究提供及时有效的国内外统计数据支撑和分析参考。 主要技术创新点:该课题申报主要依托国家能源局委托项目,主要创新点如下: 1)构建了多层次、多体系、海量数据信息的国际能源电力统计分析大数据平台并集成三个分析模块,涵盖数据量达1200多万条,包含全球225个国家和地区共计2000多项数据信息。 2)构建了迄今为止国内最完整的国际能源电力统计指标体系,涵盖能源资源、生产消费、能源环境、能源价格等10个方面,共计2200余项指标,19项关键指标。满足了应用统计指标体系开展全方位国际能源电力发展成效对比分析的需要。 3)创新性地提出了能源转型指数(ETI),设计了5个关键评价指标,应用平台分析功能定量评估了典型发达国家和发展中国家能源转型的成效,分析了中国能源电力发展存在的短板,提出了中国能源转型的努力方向。 4)从电源装机、电网结构、负荷条件、运行消纳、政策机制等维度构建了新能源开发利用对比评价体系,应用平台分析功能定量评估了国外典型国家和中国新能源开发利用的成效,提出了推动中国新能源高质量发展的措施建议。 成果产生的价值: 1)项目成果获得软件著作权7项,申请受理发明专利1项。出版《世界能源与电力发展状况分析报告2016》、《国内外能源与电力发展状况分析报告2017》、《中国新能源发电分析报告(2016-2017)》。 2)项目成果被国家能源局、国家电网公司、全球能源互联网集团公司采纳并推广应用。编制《能源数据手册》(2016-2017),为国家能源局开展能源电力发展规划工作;编制《国际能源与电力统计手册》(2016-2017),为国家电网公司开展国际业务和国际能源合作提供了重要决策支撑,提升了国际影响力并获得普遍认可和好评。 3)产生经济效益55万元。
[成果] 1800130420 北京
TN201 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属物理学中的光学与凝聚态物理学的共同前沿领域。 层状量子材料表现出不同于传统块材的一系列独特的量子特性。通过超快光谱实验方法研究层状量子材料,可以获得电荷、晶格、自旋、轨道等自由度的激发态超快动力学过程以及其相干态物性。这对于全面揭示物质层状结构引起的物性和规律具有重要的科学意义。 如同整个“量子材料的超快光谱学”是中国的弱项一样,层状结构物质的超快光谱一直以来是短板,基础弱、底子薄,实验研究周期长。以该项目成员为代表的中国科学家在该领域迎难而上,潜心研究,取得了突破性进展,主要成果包括: (1)获得了单层FeSe/SrTiO3界面高温超导体(该项目所需样品由清华大学薛其坤团队提供)的超快动力学。除了观测到超导相变的超快动力学判据,更重要的是实验观测了较难获得的电-声耦合强度,为体材料的3倍,对理解高温超导机理具有重要意义。观测到保护层中相干态声学支声子,解释了覆盖层降低Tc的原因。该工作被哈佛大学J.E.Hoffman教授在Annu.Rev.Condens.Matter Phys.中评述,被美国科学院E.W.Plummer院士、中科院向涛院士、陈仙辉院士、贾金锋教授等引用。基金委主页、中科院主页等多家科研媒体追踪报道。该工作改变了中国(包括北京市)在高温超导体的超快动力学领域落后的局面。 (2)在一系列层状量子材料中实现了激光诱导的电子相干性,国际上首创提出以空间自相位调制(Spatial Self-Phase Modulation,简称SSPM)实现,不同于以往方法。国际上首次提出并实现了基于SSPM的全光开关,为2D(Two-dimensional)材料在光子学中的应用开创了一个崭新的前景,为激光调控量子材料以获得新奇量子态提供了机遇。该系列研究被美国科学院P.L.McEuen院士、爱尔兰皇家科学院W.J.Blau院士、中国工程院范滇元院士等引用。期刊《物理》将其作为封面故事报道。 (3)发现了一种新的光与凝聚态物质相互作用的形式-光致发声,这是一种与光致发光并列的物理现象。首次实现了超快激光对声波的相干调控,为光能转化成声能方面的应用开辟了道路。中科院主页及《物理》均进行了报道。 (4)在多铁材料RFe2O4体系中首次观察到了2D电荷有序态和自旋有序态,丰富了对层状材料中的新奇量子结构的认识,拓展了光学方法在其中的应用。 该项目在光学、凝聚态物理学两方面的前沿都取得突破,是对国际上“量子材料的超快光谱学”领域的重要贡献,促进了中国(包括北京市)的基础研究发展。
[成果] 1800300002 北京
[X505, X703.1] 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发适用范围:低碳源污水脱氮除磷主要技术指标和参数:处理出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A和《城市污水再生利用-景观环境用水水质》标准,内源反硝化脱氮贡献达到20~30%。 一、基本原理: 充分利用MBR截留高浓度污泥的特点,使高浓度的硝化菌滞留在反应器内,提高硝化效果;利用细胞内部碳源,通过合理的工艺设计,强化内源反硝化,提高总氮去除率;利用膜的高效截留效果,强化对胶体磷的截留;根据MBR工艺的特点,优化化学除磷药剂和方法,以弥补生物除磷作用的不足,强化除磷效果。 二、工艺流程: 工艺流程包括厌氧-前缺氧-好氧-后缺氧-膜池。污水首先进入厌氧池,在该池发生厌氧释磷;之后进入前缺氧池,来自好氧池的回流带来大量硝酸盐,反硝化菌利用进水中的碳源进行反硝化脱氮,同时部分反硝化聚磷菌利用胞内PHA进行反硝化除磷;之后进入好氧池,进水中的氨氮通过硝化作用被去除,聚磷菌通过吸磷去除溶解性磷;之后进入后缺氧池,由于碳源在好氧池已基本消耗殆尽,此阶段的主要功能是利用高污泥浓度促进内源反硝化,实现总氮的深度去除;最后进入膜池,该池的高污泥浓度、高溶解氧和高分离能力进一步保障出水水质。 三、关键技术: 开发了针对当地污水水质的强化内源反硝化的MBR脱氮除磷工艺技术,解决太湖地区低碳/氮比污水,出水氮磷浓度难以同时达标的难点,具有抗冲击负荷能力强、出水水质稳定等特点。
[成果] 1800130454 北京
X21 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于城市环境学和资源科学技术的交叉领域中国正处于快速城市化发展阶段,高污染、高耗能产业带来了资源消耗严重、环境生态恶化等问题。现有城市资源利用模式在结构和功能上缺乏规划和协同,多偏重于单一产业调整或个别资源优化,致使资源环境控制目标分散和配置效率低下,严重影响城市系统规划和管理决策。 因此,针对城市资源利用低效和排放严重的特点,该项目以中国城市主要资源(水资源、能源、废弃物)为研究对象,以“品质核算-代谢模拟-代谢调控”为主线,阐明了代谢结构和功能对资源投入产出效率和环境排放的影响,剖析了代谢过程对资源循环利用的影响机理,取得了开拓性和系统性的重要成果。主要包括: (1)将可用能引入资源核算,考量资源的品质差异,首次提出涵盖资源、缓冲能力和环境影响的生态核算理论,量化辨识资源、产品或服务在复合生态系统中的等级,修正资源核算基准,统一度量中国城市资源利用的成本及其伴生的环境影响。 (2)基于资源生产、分解和循环过程,从“效用-功能-结构”三个层次构建了城市资源代谢的调控模型,揭示了资源在城市代谢系统中的单向/双向反馈过程和促进/抑制规律。 (3)研究了城市资源之间的纽结关系,对城市资源的自然-社会循环全要素进行模拟,研发了城市多要素耦合代谢模型,应用于国家发改委等部门决策管理。 (4)深入研究了城市能源、水、碳等多个生态要素的时空分布和全生命周期过程的关联,发现城市资源在自然-社会系统各部门存在间接和远程的耦合效应,更为精确地量化资源消耗程度和环境排放影响,为城市资源集约利用提供全新的理论指导。 (5)提出了一次资源生态当量等方法,突破了不同种类物质代谢的归一化核算及微观模拟难题,开发了资源产出率、真实发展指标和产业共生网络等环境生态评价、规划和调控方法并进行集成应用。 该项目在城市资源循环利用的基础研究方面取得了重要成果,引领了国内城市资源耦合和代谢研究,推动了城市环境学和资源管理的发展,在城市资源迁移和转化规律、代谢过程对资源利用效率和环境排放影响等方面的研究处于国际领先地位。在Environmental Science & Technology等SCI 刊物上发表学术论文43篇,其中影响因子大于5.0的Top Journal论文21篇,被SCI论文他引497次;10篇代表作被SCI论文他引232次,被EI论文他引243次;出版专著2部;获国家发明专利和软件著作权9项,研究成果在国内外取得了重要的学术影响。
[成果] 1900010414 北京
TN249 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于信息学科,光电子学与激光技术/激光应用技术领域。 由于脉冲持续时间超短、瞬态功率极大,超短脉冲激光与凝聚态物质相互作用,展示出了与通常的光与物质相互作用显著不同的特殊规律,成为超精密(纳米)特种制造(特种材料、特殊结构、特定功能)的新方向。对高密度光子流激发所导致的相互作用过程的高度非线性和前所未有复杂性的认知进而调控,成为超短脉冲激光超精密特种制造的科学基础和先决条件。 该项目组立足于超精密特种制造的精度、效率、目标结构的功能实现等核心问题,提出超短脉冲激光与凝聚态物质相互作用多维调控设想,以揭示脉冲激发由弱到强、凝聚态物质中的电子从限域到离域的演变规律为主线,通过时域、空间域、组分三个维度的调控,实现了对作用过程的设计和裁剪,突破解决了作用规律复杂性的可知、可控、可用方面的核心难题。主要科学发现包括: (1)在时域调控方面,利用脉冲传播光程延迟实现了时域调控,建立了研究超短脉冲激光与凝聚态物质相互作用瞬态过程的协同超快光谱方法体系,一方面解决了若干典型纳米与体材料的光吸收与激发物理机制难题:发现了聚集诱导发光增强(AIE)新机制,建立了碳纳米材料荧光发射的多源竞争模型;另一方面为激光超精密特种制造过程的原位、实时激发调控奠定了物理基础。单篇论文SCI他引242次,该成果被欧洲科学院院士Giannelis教授等认为具有广泛性和普遍性,被后续研究广泛采用并写入专著和教科书。 (2)在空间域调控方面,发现超短脉冲激光与凝聚态物质相互作用过程的光学、化学和材料非线性组合作用规律,实现了超越光学衍射极限的、数十纳米的超精密特种制造空间分辨率;提出了激光分束相干构建光图案、通过材料改性或去除实现图案由光向实物整体转移的思想,实现了宏观尺度(厘米量级)纳米结构的高效率制备。该成果被加拿大皇家学会院士Miller教授、全球高被引Top10化学家Tour教授等称为先驱性工作;诺贝尔物理学奖获得者Novoselov教授认为相干图样转移是制备纳米结构化石墨烯的有效手段之一。 (3)在组分调控方面,提出了光还原、相似相溶包覆等原位光化学改性新机制,从材料组分角度调控超短脉冲激光与凝聚态物质相互作用,解决了高浓度掺杂下的光功能组分的偏析、分相等难题。研究结果被Nature Nanotechnology、Nature Physics、Nature Communications等杂志积极评价;美国医学与生物工程院院士Gracias教授认为该成果是一项创新,特别优美而且具有普适性。 在IEEE和影响因子3.0以上期刊发表论文174篇,其中8篇代表性论文被SCI他引1047次,3篇入选ESI高被引论文,在重要国际会议做Plenary、Keynote和Invited报告64次。培养优青、青千、全国百篇优博各1人,第一完成人于2017同年入选IEEE(国际电气与电子工程师学会)、0SA(美国光学学会)、SPIE(国际光学工程学会)Fellow。入选中国光学重要成果奖2项,获中国光学学会最高奖-王大珩光学奖1项,获得吉林省和教育部自然科学一等奖各1项。
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