成果介绍成果依托刘昊和黄成老师团队研发的低功耗、低成本物联网信标及网关技术（其中关键技术已通过论文发表于物联网领域顶级期刊）。当前，在武汉紧急部署的方舱医院场地规模较大、病员数量较多，而医护人员及医疗设备较少。产品部署于方舱医院中，能够实现对佩戴定位标签的人员或安装标签的医疗设备高精度实时定位。定位数据通过物联网网关传送至云平台，可通过多种渠道进行监测和信息查看。能为方舱医院患者、医护人员及医疗设备的管理提供可视化平台，并大幅提高方舱医院的管理效率。技术创新点及参数系统能够监测院内病人在活动区域范围内的实时位置及运动轨迹，并提供越界报警等信息服务；能够实时统计方舱医院各类型人员数量及区域分布；在院内病员遇到突发情况时，可通过佩戴的定位标签实现一键呼叫；可对院内安装定位标签的医疗设备进行资产追踪及管理；也能够对院内巡检人员进行到访区域及时间管理。市场前景该产品已紧急发往武汉方舱医院，部署后可以实现医院内人员及物资的实时定位及动态管理。

碳气凝胶因在同类气凝胶材料中具有良好的导电性（5～40s/cm），以及高比表面积 而使其成为一种新型的理想电极材料．目前国外的研究集中在将碳气凝胶应用于超级电 容器（双电层电容器）电极、气体扩散电极，燃料电化学电池的电极、可充电电池电极 等，同济大学在这方面的研究工作也已开展了近十年，取得了一定的成果。 研究的目标是用碳气凝胶作电极，试制海水淡化原理型装置，进行各项参数的优化 研究。本材料是典型的环保与能源材料，所以有利于保护环境与资源综合利用。研究成 果应用于海水淡化、新能源器件等领域。

声表面波（SAW）器件由压电材料、叉指换能器（IDT）和振荡 电路构成。SAW 器件已经广泛地应用于通信、雷达、电子对抗、广播 电视等民用和军用领域中。 由 SAW 器件可以构成的多种传感器，其原理是器件周围物理量、 化学量和生物量的变化引起 SAW 器件振荡频率的偏移，通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。 SAW 传感器具有独特的优点。与常用的半导体气敏传感器相比， 它不受温度影响，灵敏度高，稳定性好；设计结构灵活，对电、热、 力、声、光、化学及生物等多种因素敏感；采用 SAW 技术其输出信 号为振荡器频率的变化，无需经过 A/D 转换，易于与计算机接口；抗 干扰能力强，灵敏度高，检测范围线性度好，测量重复性好，适合远 距离传输和实现遥测遥控。其采用集成电路中的平面工艺制作，可实 现集成化、智能化，使得 SAW 传感器体积小、重量轻，携带方便。 更重要的是，SAW 传感器件的成本低，能够进行大批量生产，更符 合产业化要求。 SAW 化学传感器是继半导体传感器和光纤传感器之后的新秀。 SAW 化学传感器依据不同的基底材料、不同化学薄膜可以检测 SO2、 H2、NH3、H2S、NO2、丙酮、甲醇、水蒸气、等多种化学成分。因此 可广泛用于大气环境监测、化工过程控制、汽车排放尾气控制、毒品 检测、临床分析等领域。这种传感器还可以检测破坏人体神经、血液 的毒气，包括 Sarin（沙林）、Soman（梭曼）、VX、Mustard（芥子气）、 Nitrogen Mustard（氮芥）、Hydrogen Cyanide（氰化氢）、Cyanogen Chloride (氯化氰)、Lewisite（刘易士毒气）、有机磷、有机硫等化学战 剂。化学战剂检测问题受到各国高度重视。化学战剂的检测设备种类 繁多，声表面波化学传感器具有独特的优点，更符合实战要求。

纳米金刚石的金刚石晶粒尺寸在100nm以下, 表面极其光滑平整, 摩擦系数极低(可小于0.05), 因此是十分理想的工具(模具)涂层和光学涂层材料, 同时在MEMs (微机电系统)和高性能大屏幕(场发射)显示技术等领域也有非常好的应用前景。 本项目组采用微波等离子体CVD和 DC Arc Plasma Jet CVD两种工艺方法, 在玻璃, 硅, 钼和硬质合金等衬底材料上成功制备了纳米金刚石膜。 在玻璃衬底上制备的纳米金刚石膜晶粒平均尺寸小于100 nm, 表面粗糙度小于Ra 5nm, 采用纳米力学探针测量的显微硬度高达8000kg/mm2, 在可见及近红外区域具有非常好的透过特性, 紫外喇曼光谱(在新加坡国立南洋理工大学测试)显示薄膜几乎为纯净的金刚石纳米晶粒组成。在其它衬底上的纳米金刚石膜的组织结构和性能测试正在进行之中。 纳米金刚石膜涂层硬质合金工具: 其中最有前景的是纳米金刚石膜涂层硬质合金微型钻头; 纳米金刚石膜涂层光学应用: 包括诸如”永不磨损钻石涂层玻璃表壳”和”永不磨损钻石涂层玻璃眼镜片”, 及ZnS, Ge, Si等重要红外军事光学材料的抗(雨滴、沙粒)冲刷涂层; 微机电系统(MEMs)的微机械构件: 如微型齿轮, 轴, 轴承等; 高性能大屏幕显示器件

本着“因地制宜、以废治废、变废为宝、发展循环经济”原则,利用电石渣替代石灰石作为脱硫剂,达到了废物综合利用。目前,我国烟气脱硫工艺主要采用石灰石-石膏湿法脱硫,该工艺相对简单、运行稳定可靠,但是脱硫剂石灰石价格比较高,运行成本约占脱硫装置的30-35%,为了提高电厂运行经济效益,降低运行成本,采用电石渣法替代石灰石法相当必要的,用电石渣替石灰石进行脱硫,一方面大大减少了电石废渣的排放,降低了对环境的污染,取得了很好的环境效益;另一方面采用了价格低廉的脱硫剂,降低了运行成本,同时减少了石灰石矿的开采,降低了有限资源的消耗,对石灰石矿产资源进行了有效保护,同时也降低石灰石-石膏法中C02的排放量,获得经济效益的同时还获得了良好的环境效益及社会效益。通过对现有烟气脱硫技术的现状比较,充分利用当地的特点,将企业的电石渣循环利用,选用电石渣-石膏湿法进行烟气脱硫,具有以废治废,变废为宝的优点,减少了污染物的排放,同时也降低了生产运行费用。采用电石渣-石膏湿法脱硫的工艺路线后,根据烟气中二氧化硫的含量,设计了脱硫塔,并制定了严格的操作规程,如液气比、烟气流速等。同时将生成的亚硫酸钙通入空气强制氧化成硫酸钙,并从脱硫塔底部用浆液泵抽出,经过二级脱水后,得到含水量为10%的脱硫石膏。通过改造后第一阶段在FGD入口SO2浓度≤2000 mg·Nm-3(使用原煤全硫含量≤0.8%)的前提下,脱硫出口SO2浓度降低到≤50 mg·Nm-3。第二阶段新、老吸收塔在FGD入口SO2浓度≤3500 mg·Nm-3(原煤的全硫含量≤1.5%)的前提下,脱硫出口SO2浓度降低到<50 mg·Nm-3,脱硫效率达到98.6%,满足了环保指标要求。最后,针对本次脱硫改造工程的运行情况进行了叙述,通过计算生产运行成本和二氧化硫减排量,得到与石灰石法相比每年节约成本约880万元,二氧化硫排量降低了841.5吨／年,因此电石渣作为脱硫剂具有良好的经济效益和环保效益。

项目研究和开发高温滤料系列产品。聚四氟乙烯高温滤料形成了华博特系列纤维滤料产品；芳砜纶过滤产品在耐高温材料的应用占到产品销量的70%以上，有客户已经将芳砜纶定为独立系列的产品。成果获2010年度中国纺织工业协会科学技术三等奖、2009年度中国技术市场协会金桥奖、2010年产学研合作优秀项目二等奖和三等奖。

环氧树脂具有良好的耐腐蚀性、固化收缩率低、机械性能和电性能优异等特点,因而广泛用于涂料、胶黏剂、复合材料(^及电子封装材料等领域。然而传统双酷A型环氧材料存在质脆、耐热性不足和使用温度低等问题,限制了它的应用。针对上述问题,本项目的研究工作主要从分子设计出发制备了一系列结构可控的多官能环氧树脂,FF其中包括超支化环氧聚合物W及四官能度环氧树脂,并将它们添加到双酷A型环氧树脂(DGEBA)中改性。经超支化环氧聚合物改性后,FF材料的拉伸强度、冲击强度及玻璃化转变湿度(Tg)等性能得到同FF时改善;经四官能度环氧树脂改性后,材料能够在Tg大于250°C的同FF时还兼具优异的强度和初性。基于这些改性效果,深入研究了结构与FF性能的关系,并讨论了改性机理。本项目的主要内容如下: 提出了一种超支化可控聚合的新方法,即利用竞争反应得到分子量可控及支化度不变的超支化聚合物。制备了一种可控Tg的超支化聚合物体系。利用竞争聚合反应制备了端基为环氧基的聚厳型超支化聚合物EHBPE。利用竞争反应原理制备出四种不同结构的超支化环氧聚合物。制备了一种髙性能的环氧均聚材料。制备了一系列新结构四官能度环氧树脂。

本项目提出了在钆镓石榴石（GGG）衬底上直接外延大口径磁光BiLuIG单晶体的思路，解决我国无大晶格常数掺杂钆镓石榴石（SGGG）晶圆片技术、无铅液相外延大尺寸BiLuIG晶体圆片的不足，突破纯GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶体这一难点科学问题。

针对低碳城市污水和生物难降解有机废水除磷脱氮过程中存在碳源竞争、除磷脱氮效率不高、需要外加碳源问题，开发酸碱联合调节、微波组合技术，从污水处理厂内部副产物--污泥（主要有初沉污泥和剩余污泥）中提取生物易利用碳源（特别是乙酸等VFAs（挥发性脂肪酸）），用于增强污水生物除磷脱氮过程，实现污泥原位碳源开发和应用。主要内容：1、揭示先酸后碱、先碱后酸等酸碱联合调节污泥氮磷释放、VFAs形成及脱水性能变化规律，阐明氮磷释放和VFAs形成机理，优化酸碱调节技术，在同一装置中利于污泥中VFAs形成、氮磷释放及污泥脱水性能改善，并应用于实际工程中；2、研究酸碱调节污泥释放的氮磷回收过程；3、研究微波碱解、酸解及联合过氧化氢氧化过程中，剩余污泥中不溶有机物破解、VFAs等形成规律，优化微波组合工艺促进VFAs形成过程。特点：与其他污泥处理的化学、物理和生物法相比，酸碱联合调节方法简单易行，解决了单独调酸或调碱只利于氮、磷释放或VFAs形成而无法实现综合利用的问题，其中先酸（pH 3.0）后碱（pH 10.0）顺次调节方式在调酸时利于氮磷释放，在调碱时利于VFAs形成（每吨污泥有机质可生成VFAs约200公斤），同时污泥脱水性能得到改善；微波与碱解、酸解及过氧化氢相联合，可实现剩余污泥高效快速破解，其中微波/过氧化氢和微波/硫酸依次串联技术，在30min内剩余污泥破解率达80%，乙酸占VFAs含量大于80%。本工艺简单，VFAs产率高，实现了污泥的原位碳源开发、节省了外加碳源和污泥处理处置费用，具有很高的环境和社会效益，具有推广价值。

成果与项目的背景及主要用途： 化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液 体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的 75%。 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精 馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高， 采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的 精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。 技术原理与工艺流程简介： 蒸馏过程耗能巨大，化工过程中 40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又 占其中的 90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的 加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料 的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷 通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理 技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响， 总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化， 组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降， 改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括 设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型 高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 组合精密精馏技术属于通用型高新技术，它将精馏塔节能技术、降(升)膜加 热技术、填料表面处理技术、磁化处理技术、精馏设备强化技术等多种先进的关 键技术集于一体。对于一定的精馏分离过程，根据物系的特点和分离要求，将上 述各关键技术有机组合，即构成该物系的组合精密精馏分离技术。 获得天津市科学技术进步三等奖 获得以下专利：天津大学科技成果选编 1. 从废丙酮溶媒中磁化精馏回收丙酮的方法，ZL200710060107.5 2. 从废甲醇溶酶中磁化精馏回收甲醇的方法，ZL200710060106.0 3. 中药生产废乙醇溶媒的磁化精馏回收乙醇方法，ZL200610013217.1 4．集磁化与减压精馏由山苍子油提取柠檬醛的方法，CN200410072294.5 5. 由山苍子油精馏提取柠檬醛的方法，ZL011350563应用前景分析及效益预测： 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用 到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求 很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用 特殊的精馏分离方法。 应用领域：精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据具体情况面议 合作方式及条件：根据具体情况面议