1 成果简介GaN 基的发光二极管（ LED）作为一种新型高效的固体能源，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具。外延 GaN 使用最广泛的衬底是蓝宝石，与普通的平整蓝宝石衬底相比，经生长或刻蚀的方式制作出的具有周期性凸凹起伏结构的图案化蓝宝石衬底，可以减少外延生长 GaN 的位错密度，改善晶体质量，提升 LED 内量子效率。同时图案化的蓝宝石衬底有效解决了由于 GaN 材料折射率大引起的全反射问题，增加了光提取效率。研究表明，微米级图案化蓝宝石衬底可以大幅度提高 LED 的芯片亮度，而使用纳米级的图案化蓝宝石衬底亮度将更高。目前虽然可以制造出微米级图案化蓝宝石衬底，但是需要进行黄光光刻工艺，存在成本高且产率低等问题；如果要形成纳米级周期性结构，所采用的次微米图形加工工艺昂贵， 500nm 以下的图形成本更高。我们以化学自组装工艺代替传统半导体光刻工艺，发展出一种低成本的纳米级图案化蓝宝石衬底加工技术，以提供 LED 企业急需的面向高端产品（高亮度、大功率照明用 LED）的蓝宝石衬底。2 应用说明本技术以胶体纳米球作为构筑基元，利用化学自组装方法制备大面积（可达 4 英寸）胶体晶体单层——一种纳米级有序排列形成的周期性结构（图 1），再通过干法刻蚀或者湿法腐蚀的方法将该周期性结构转移到蓝宝石衬底上，从而得到纳米级图案化蓝宝石衬底（图2）。 整个方法建立在化学自组装技术基础上，摈弃了传统半导体光刻工艺，快速、重复性好，大大降低了纳米级图案化蓝宝石衬底的制备成本，从而为外延生长高亮度、大功率照明用 GaN 材料提供更高质量、更低成本的蓝宝石衬底。  图 1 化学自组装方法在 2 英寸蓝宝石衬底上制备的胶体晶体单层及其微细结构。  图 2 纳米级图案化蓝宝石衬底， 左图为蒙古包状图形衬底， 右图为凹坑状图形衬底。3 效益分析目前我国照明行业产值已达 800 多亿元，市场对高端 LED 产品的需求越来越旺盛。为了提高 LED 的发光效率，除采用优化的外延结构外，使用图案化蓝宝石衬底是广泛采用的方法之一。目前高光效图案化蓝宝石衬底的市场年需求量为 1000 多万片，并且随着我国“ 十城万盏” 计划的推进，每年的需求量将有一个很大的递增。当前的图案化蓝宝石衬底无论在国内市场还是国际市场都是供不应求，而在中国国内还未有相应的技术和方法，外延所需的图案化衬底主要从美国、韩国和台湾进口。因此，面对市场对高端 LED 产品的需求，纳米级图案化衬底的市场规模巨大，前景非常好。本项目携手蓝宝石衬底企业或 LED 企业，瞄准 LED 高端市场的需求，生产目前 LED 企业急需的纳米级图案化蓝宝石衬底，力争成为国内首家纳米级图案化蓝宝石衬底专业制造商。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

太湖流域分布近两万家化工企业，促进经济发展的同时产生大量含有高浓度难生物降解有机毒物和有毒重金属的化工废水；预处理技术水平低，抑制了后续生化处理效果，采用加水稀释的方法，造成水资源的浪费，增大了污水处理厂处理负荷；预处理效果不理想，尾水中含有大量难降解有机毒物及氮、磷，造成大量的化工污染物进入太湖水体，加剧了太湖水质的恶化；亟需强化化工企业的废水预处理和尾水的深度净化，改善太湖水生态环境，解决我国环境环境敏感区域重大复杂工业污染技术难题。技术成果：1. 复杂化工废水复合催化转化技术针对复杂农药、化工废水中溶解态有机毒物的巨大环境危害性及其处理技术上的难度，研究开发了结构独特、性能优越的高效催化转化技术在催化材料、反应器结构及多技术协同等方面获得重要创新，在高浓度含盐有机废水高效预处理上取得突破，实现对溶解态、高浓度、难降解、多组分有机有毒废水快速有效处理。高效催化氧化主要技术指标 反应时间≤10 min 能耗≤4.5元/吨 药剂费用≤1.5元/吨 难降解有机物的去除效率≥80%高效催化氧化装置已应用于多家医药、农药企业排放的高浓度含盐有机毒物废水2. 化工废水强化预处理成套组合工艺化工废水种类多、水质差异大，常含有：大量的难降解有机毒物，高浓度的盐分、氮、磷，有害重金属等，一般单一的预处理技术难以达到处理要求，本课题组研发成功以复合催化转化为技术核心的成套组合优化组合工艺，根据废水具体水质情况和处理技术难点，采用先进的单元处理技术柔性优化组合，优化组合工艺能确保废水达到处理要求，实行达标或趋零排放。3. 新型平板膜生物反应器与中水回用技术 针对现有膜生物反应器在废水处理中存在的技术难题，创新地开发了新型平板膜材料，研制了结构独特、性能优越的膜生物反应器 在膜原材料、组件结构、生化池结构等方面获得重要创新 长时间稳定运行，清洗操作方便，运行能耗低，膜片可单张更换 为废水深度处理、中水回用提供了重要的技术支持 新型膜生物反应器主要技术指标 设计通量:450~600 L/m2.d 能耗：≤1.0元/吨 新型膜生物反应器已应用于多家制药、乳化液等废水处理及中水回用4. 污水深度净化与趋零排放成套工程技术 针对江苏地方标准严格、众多污水处理厂不能稳定达标的问题 研究分析废水提标后的限制因素； 突破强化预处理技术关键 研发了强化改造技术和深度生物、生态处理及集成技术，实现了污水深度净化处理。

特高压交、直流套管是特高压输电的关键设备，但我国特高压工程用套管全部依赖进口，成为制约特高压输电的瓶颈。因此，西安交通大学采取“产学研用”协同创新模式，集西安交通大学、中国西电集团、电力科学研究院的优势，全面攻克了特高压直流套管材料、结构、工艺、设计、制造、试验等关键技术，形成了具有自主知识产权的技术体系，掌握了特高压套管的核心技术，研制成功了我国首台±800kV直流套管和世界首台1100kV交流油-SF6套管,于2012年12月通过了国家能源局技术成果鉴定，打破了国外垄断，实现了特高压套管产业化，成为代表特高压套管国际先进和国际领先水平的标志性成果。

FDP在本世纪初就已发现，作为药物研究始于80年代初，通过80-90年代大量的临床试验，证明FDP是急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作、休克等症的急救良药和重要的治疗手段，有利于改善心力衰竭、肝功能衰竭等临床危象，在多种外科手术中可作为重要辅助药物使用，并对各类肝炎引起的深度黄疸、转氨酶升高及低蛋白血症等有良好的治疗作用，因此近年来国内外对此药

本团队开发出新型复合功能树脂以及成套化装备，并在大丰自来水厂实现了百吨级/天，千吨级/天的中试试验，取得了良好的运行效果，目前正在进行单体规模3万吨/天，总规模10万吨/天的规模化工程建设。针对树脂脱附液的处置，创新性开发出以电渗析为核心的腐殖酸与盐溶液分离及浓缩技术，实现了脱附液盐的再生回用，以及腐植酸制备成液体肥料。此外，有别于传统的树脂脱附液末端处置技术，本项目创新性地提出以电渗析为核心的脱附液资源化技术，实现了盐和腐植酸的同时回收。

在医药、食品、纺织、新材料等生产过程，往往采用甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、异丙醇、氯仿等作为反应和萃取分离的溶剂。在生产过程排出的废液中不可避免地有这些有机溶剂的残留，少则千分之几，多则百分之几（有些为混合溶剂）。这些低浓度的有机溶剂若不加以回收直接排入生化池处理，既浪费资源又加重处理成本。 为此，本团队研发了低含量有机溶剂的资源化技术：m-HCAD工艺。其主要思路是将废液中低浓度有机溶剂资源化。

1. 痛点问题 2021年12月，生态环境部会同相关部门印发了《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》，指出将在100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设，对提升城市固体废物的全过程管理水平提出了更高的要求。然而，当前我国许多城市固体废物产生量持续加大，无害化处置能力尚未得到有效保障，处理设施布局零散，固体废物精细化、信息化管理水平较低，在构建先进的城市固体废物管理模式中面临顶层设计、基础设施、管理体系等软硬件条件的不足，显著影响“无废城市”建设成效及固废管理领域碳减排目标的实现。亟需改进传统碎片式、分种类、智能化水平较低的固体废物管理模式，依托物联网和智慧支撑技术形成多种类型固体废物分类-收运-协同处置全链条系统性方案，充分发挥固废处置中的减污降碳协同增效作用，提升城市固体废物处理在全环节规划设计、工艺技术集成优化、工程及园区的可持续运营等方面的综合实力。 2. 解决方案 针对城市固体废物全过程管理问题，本项成果发挥清华大学环境学院循环经济产业研究中心在城市固体废物管理理论研究、工艺优化调控和规划决策应用等领域的长期积累，开发“无废城市”建设顶层系统规划工具，研发全链条工艺模拟与优化技术，搭建基于物联网和大数据的城市固废智慧化管理平台，形成能够有效服务于“无废城市”建设的城市固废分类-收运-协同处置全链条系统性解决方案。具体包括： （1）针对城市固体废物处理处置系统存在的现实问题，在整个城市层面构建从源头分类减量到末端处理处置、处理设施协同共生的工程技术体系和管理运营模式，打造处理设施协同共生、碳减排和二次污染集中控制效果显著、实现物质有序循环和能量梯级利用的多源固废协同处置园区，构建无害化、资源化、可持续的城市循环代谢链网； （2）开展多源固废处理处置工艺机理模拟，揭示固废-水-能耦合代谢路径与减污降碳潜力空间，实现工艺参数优化；模拟不同固废管理路径对物流、能流的影响，支撑不同应用场景下涵盖源头分类及减量化、污染处理处置、残余物集中控制全过程的工程技术体系优化； （3）基于物联网、智能监控、在线仿真技术等，构建城市固废管理多源异构大数据系统，形成原创性固废智慧管控技术，支撑建立集固废监测、溯源、预报、应急、调控等功能于一体的可视化管理平台，提供多场景、多效能、智慧化城市固废系统性解决方案。 合作需求 （1）与从事城市固废处理、再生资源回收利用、静脉产业园建设等领域的企业以及绿色金融机构开展业务合作； （2）项目孵化需办公场地500平米，天使轮融资需求约3000~5000万。

本项目创新开发了基于微生物过程强化关键技术的造纸和发酵废水厌氧资源化处理工艺、创新开发了基于自由基缓释和催化剂固定化的异相催化氧化技术、创新开发了氨浸渍强化吸附及泡沫活性碳变压吸附沼气净化技术，并创新集成了针对造纸和发酵废水的资源化及超低排放处理技术体系，有效解决了造纸和发酵行业典型废水生物质能回收和超低排放的技术问题。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目属于轻工业科学技术领域的轻工业废物处理与综合利用方向，围绕我国造纸和发酵废水排放量占全国工业废水排放量比例高、处理技术不成熟、处理成本高等问题，按照资源化利用、超低排放或回用的要求，创新开发了基于微生物过程强化关键技术的造纸和发酵废水厌氧资源化处理工艺、创新开发了基于自由基缓释和催化剂固定化的异相催化氧化技术、创新开发了氨浸渍强化吸附及泡沫活性碳变压吸附沼气净化技术，并创新集成了针对造纸和发酵废水的资源化及超低排放处理技术体系，有效解决了造纸和发酵行业典型废水生物质能回收和超低排放的技术问题。项目技术凭借工艺先进、清洁环保、质优价廉等特点打破了国外在该领域近30年的垄断。目前该技术广泛应用于中国、俄罗斯等200多家大型企业，为造纸和发酵行业的典型废水处理提供先进配套技术及装备。项目系统创新性强，社会经济效益显著。本项技术具有完备自主知识产权，获得海内外授权技术专利26项，2016年获国家科技进步二等奖。

发明耦合精馏的重排反应工艺，打通两大香料产业链。通过耦合反应精馏技术，即时转移易聚合反应产物，提高反应收率。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 芳樟醇与柠檬醛是典型的大宗香料，在日化和食品领域应用广泛。这两类大宗香料基本上由化学合成得到，由于合成路线长，产品质量容易波动；重要中间体合成难度大，生产成本不易控制；关键反应选择性差，香气品质难以调控。因此，质量稳定、成本低廉和香气品质好是这两类香料的核心要求。针对以上现状，近20年来我国先后有许多企业前仆后继、不断努力参与竞争。 浙江大学和新和成历经10余年的研发，实现核心技术的突破，创立高效生产芳樟醇和柠檬醛系列香料的技术路线。（1）首创自活化超临界反应技术，大规模稳定生产柠檬醛。基于超临界反应热力学和动力学理论研究，首次利用超临界条件实现底物的自活化，由异丁烯和甲醛衍生物稳定生产重要中间体异戊烯醇，反应时间由传统工艺的16小时缩短至3分钟，进而通过高压管道反应技术实现连续生产，保证产品质量稳定。（2）发明耦合精馏的重排反应工艺，打通两大香料产业链。通过耦合反应精馏技术，即时转移易聚合反应产物，提高反应收率。共用炔醇中间体，以全新路线打通芳樟醇与柠檬醛的产业链，与国际同类技术相比，芳樟醇与柠檬醛的生产成本分别下降16.8%和13.4%。（3）突破选择性氢化的调控技术，实现香气品质的稳定可控。基于香料结构与香气属性关系的认识，开发针对性的氢化催化剂，精准调控反应选择性，抑制敏感杂质的形成，使得项目生产的芳樟醇纯度高于国际同类产品0.5%，杂质数量减少50%，香气品质显著提升。 基于上述技术的集成创新，新和成公司实现了芳樟醇与柠檬醛系列16种香料的工业生产，其中芳樟醇系列香料销量约占全球1/3，位居世界第一位，柠檬醛系列销量位居世界第二位，实现了我国芳樟醇与柠檬醛系列香料从依赖进口到主导国际市场的根本转变。

1 成果简介我国内蒙古中西部和山西北部等地区的煤炭资源赋存丰富的含铝矿物（主要是伯姆石），用于燃烧发电后产生的粉煤灰中氧化铝含量高达 40-50%，是一种十分宝贵的具有较高经济开发价值的潜在含铝资源，尤其在我国现今面临日益匮乏的铝土矿资源情势下， 甚至具有作为铝土矿替代资源生产氧化铝以保障铝产业安全的重要意义。然而， 现今对内蒙古和山西两地的高铝粉煤灰的铝资源开发利用十分有限， 截至目前， 历史堆存量已经超过两亿吨，成为当地排放量最大的工业废渣。其中极少部分通过建设粉煤灰贮存库进行较规范的贮存， 如山西朔州建成贮存能力 1 亿吨高铝粉煤灰贮存库，绝大部分高铝粉煤灰露天堆积于旷野、平地，不仅占用宝贵的土地资源， 而且给周边生态和居民健康带来较大的环境安全隐患，如大气粉尘污染、水体污染、土壤盐碱化等。因而高铝粉煤灰的消纳和处理，尤其是高铝粉煤灰的高附加值资源化利用， 已经成为山西、内蒙古两地亟待解决的社会和环境问题。 针对上述高铝粉煤灰资源化潜力和现状，国家发展改革委组织有关方面于 2011 年编制并印发了《 关于加强高铝粉煤灰资源开发利用的指导意见》，提出积极开拓高铝粉煤灰生产氧化铝这一新领域，促使资源最大化，对于增加国内铝资源供给、保障铝产业安全，发展循环经济、保护生态环境、节约宝贵的土地资源，促进区域经济发展具有重要意义，同时也对减少或者消除因粉煤灰而产生的中国东部地区严重的雾霾等环境问题具有积极的意义。 在上述背景下， 我们研发并提出了该技术，旨在以低于传统铝土矿生产氧化铝的平均行业成本， 高效回收高铝粉煤灰中的铝资源，以生产市场需求量很大的冶金级氧化铝（仅国内每年的市场容量就超过 1200 亿人民币）及高经济附加值的特种氧化铝，同时不造成资源的二次大量消耗，不带来环境的二次污染， 提取氧化铝以后产生的尾渣为纯度高于 99% 的二氧化硅，为市场价格很高的白炭黑，最终实现高铝粉煤灰的全部高附加值利用。 该技术的特点如下：流程简单，不需要添加石灰石等，避免了相关开采带来的生态和环境破坏；成本低，氧化铝单位生产成本不超过 1000 元/吨，是目前铝土矿生产氧化铝成本的1/3 到 1/2；尾渣量少，且中氧化硅含量超过 99%， 经过筛分，就可以得到价格为高于 3000 元/吨的白炭黑。2 应用说明该技术主要适用于高铝粉煤灰高附加值资源化，但原料可以扩展至低品位铝土矿、霞石矿等。采用低能耗、低成本的方式，回收其中蕴含的资源。3 效益分析目前我国高铝粉煤灰的堆存量超过 3 亿吨，仅内蒙古托克托电厂每年新产生的高铝粉煤灰就达到 500 万吨。假设高铝粉煤灰中氧化铝平均含量 40%，总体回收率 90%，氧化铝市场价格 2600 元/吨，若建成处理能力为 150 万吨/年的高铝粉煤灰回收氧化铝生产冶金级氧化铝生产线，年产量为 51 万吨，仅冶金级氧化铝产品产值即可达到 14 亿元，而副产品白炭黑的产值亦可达到约 15 亿元。经过前期设备考察，总投资预计不超过 10 亿元，投资额度仅为以铝土矿为原料的产能相同的生产氧化铝工艺的投资额的 1/3。该技术的开发和推广，可以大大加速我国高铝粉煤灰高附加值资源化利用的进程，显著降低高铝粉煤灰带来的大气和地下水污染。此外，由该新技术推广而衍生的试剂回收成套设备生产也将带来可观的经济和社会效益。 综上所述， 该技术的全面推广，将有助于整体提升我国高铝粉煤灰资源化利用水平，一定程度上摆脱我国对国外进口铝土矿的依赖，保障铝产业安全，发展循环经济，促进区域经济与环境的可持续协调发展。