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。

传统制备聚合物/层状无机物纳米复合材料的方法如插层复合法工艺复杂，需要加入增容剂或对层状无机物进行有机化处理，此外单体插层聚合涉及复杂的化学反应，而熔体插层则要求聚合物的熔体粘度低。针对传统插层复合法存在的问题，本项目将固相力化学方法引入聚合物/层状无机物纳米复合材料领域，利用磨盘形力化学反应器独特的三维剪结构所提供的强大挤压剪切力场和粉碎、混合、分散及固相力化学反应功能，在磨盘碾磨过程中同时实现层状无机物的粉碎、片层滑移和剥离，聚合物的粉碎和嵌入，聚合物与无机填料的固相分散和混合，得到聚合物/层状无机物复合粉体，再经进一步加工成型，可制备用途广泛的聚合物/层状无机物纳米复合材料，如具有良好力学性能的结构材料和具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等。 主要技术指标： 可制备具有良好力学性能的结构材料及具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等; 所制备的PP导电导热纳米复合材料的电导率可达5.2×10-4 S×cm-1，导热率可达0.69 W×m-1×k-1; HDPE导电导热纳米复合材料的电导率可达10-3 S×cm-1, 导热系数可达2.2 W×m-1×k-1 建设投产条件（投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等）： 需要带分级装置的磨盘形力化学反应器、双螺杆挤出机及注射/热压成型机。

电机项目针对高效能电机综合设计方法与技术进行了系统深入的研究，提出了一套具有自主知识产权的高效能电机智能化综合设计技术，解决了电机效能提升的关键技术难题，在关键技术和推广应用方面取得了实质性创新和重大突破。项目成果大幅提升了企业的市场竞争力，在意大利ZEL等单位得到了全面推广，并且在推动产业进步

化学仿真实验室，综合应用AI和AR技术，通过3D建模虚拟再现真实的实验场景，借助先进的体感交互设备Kinect进行虚实互动，将真实的实验者与虚拟仿真的实验器材结合到一个画面里，实验者实现无需佩戴任何体感设备，纯手势就可以进行实验互动教学。 化学仿真实验室包含初中化学所有重点难点实验内容，有效协助老师进行实验教学，丰富实验教学方式，提高实验教学效果，降低实验风险。 化学仿真实验室包含： 硬件：服务器、机械手臂、显示器、拓展显示设备、kinect全套。 软件：根据教学要求制作的化学仿真实验资源库，包含初中化学所有重点难点实验内容。如制取氧气、粉尘爆炸实验、金属与稀硫酸的反应等。

项目属于化学工艺和能源高效转化利用的交叉领域，先后列入国家“十一五”支撑计划项 目、中国石油化工集团公司重点攻关项目、中国石油天然气集团公司重点攻关项目。气态烃非 催化部分氧化技术可广泛应用于焦炉气、煤层气、天然气、油田气、炼厂气等气态烃化合物制 备合成气，是能源化工领域的核心技术，应用前景广阔。 项目系统研究了气态烃非催化部分氧化技术，主要创新点在于： (1) 基于转化过程为传递控制的原理，创新性地提出了新型气态烃非催化部分氧化烧嘴。 (2) 基于烧嘴与流场匹配的思想，提出了新的转化炉拱顶隔热衬里设置结构型式。 (3) 提出了气态烃非催化部分氧化新的流程组织模式、自动控制及安全联锁保护系统的理 念，形成了具有自主知识产权的气态烃非催化部分氧化制合成气成套工艺技术。该技术打破了 GE、Shell等跨国公司的垄断，主要技术经济指标国际领先。

成果描述：催化燃烧是治理大气污染气体的方法，和火焰燃烧法比较，催化氧化法是一种更洁净的治理大气污染气体的方法，特别适于处理量很大、气体浓度较低的情况。甲烷催化燃烧与非催化燃烧相比,具有燃烧效率高、操作温度低、氮氧化物和碳氢化物排放量低、环保等优点。因此，发展高效、低污染物排放的天然气催化燃烧技术具有广阔前景的方向。市场前景分析：应用于石油化工、农药、印刷、涂料、电线加工等行业。与同类成果相比的优势分析：试验结果显示：金属基结构化催化剂在催化燃烧中表现出良好的活性和稳定性，系统进行金属基结构化催化剂在挥发性有机化合物废气中的催化作用研究，为其产业化应用提供基础。

项目属于化学工艺和能源高效转化利用的交叉领域，先后列入国家“十一五”支撑计划项目、中国石油化工集团公司重点攻关项目、中国石油天然气集团公司重点攻关项目。气态烃非催化部分氧化技术可广泛应用于焦炉气、煤层气、天然气、油田气、炼厂气等气态烃化合物制备合成气，是能源化工领域的核心技术，应用前景广阔。 项目系统研究了气态烃非催化部分氧化技术，主要创新点在于：（1）基于转化过程为传递控制的原理，创新性地提出了新型气态烃非催化部分氧化烧嘴。（2）基于烧嘴与流场匹配的思想，提出了新的转化炉拱顶隔热衬里设置结构型式。（3）提出了气态烃非催化部分氧化新的流程组织模式、自动控制及安全联锁保护系统的理念，形成了具有自主知识产权的气态烃非催化部分氧化制合成气成套工艺技术。该技术打破了GE、Shell等跨国公司的垄断，主要技术经济指标国际领先。

项目简介 本成果将低温等离子体废气净化技术和纳米光催化废气净化技术两者协同作用，在 脉冲放电等离子体体系中引入纳米光催化剂，充分利用气相辉光放电激发的光能，组成 脉冲放电等离子体协同纳米光催化净化废气体系，从而产生更多的氧自由基或超氧自由 基等，进而产生更多的活性物质，加速废气污染物的降解和矿化，是一种兼具高能电子 辐射、自由基氧化等作用于一体，高效低能耗的废气净化净化技术。 性能指标 （1）能耗低，由

通过刚柔V形三嵌段超分子的层层组装，制备了一种三明治结构的大小均一的介孔管。其中，三明治结构对钯离子具有稳定的配位能力，可作为超分子钯催化剂。实验结果表明，新型超分子催化剂在短时间、室温、有氧条件下对卤代苯的C-C偶联反应具有超强的反应活性，其转化率接近100%。相对于一般的非均相催化载体，此超分子催化剂具有实时调控反应进程的功能，并利用超分子组装及解组装的方法明显提高了金属催化剂的重复利用率。借助超分子催化剂的调控性和反应匹配性，对多个反应位点引起的聚合，成功实现了单向催化。

产品详细介绍   CS120电化学CS120  CS150电化学CS150  CS300电化学CS300  CS310电化学CS310  CS330电化学CS330  CS350电化学CS350 CS350电化学工作站/电化学测试系统 1、CS350电化学CS350硬件参数指标： 恒电位仪电位控制范围：±10V 电流控制范围：±2.0A 电位控制精度：0.1%×满量程读数±1mV 电流控制精度：0.1%×满量程读数 电位分辨率：10uV(>100Hz), 2uV(<10Hz) 电流分辨率：<10pA 电位上升时间：﹤1uS(<10mA), <10uS(<2A) 辅助数据采集24位@10KHz ,20bit@1KHz 参比电极输入阻抗：1012 欧姆||20pF 电流量程 2A～200nA, 共8档 槽压：21V CV 和LSV扫描速度：0.01～20000mV/s CA和CC脉冲宽度：0.0001～1000s 电位扫描时电位增量：0.1mV@1V/mS SWV频率：0.001～100KHz DPV和NPV脉冲宽度：0.0001～1000s AD数据采集：16位@1MHz，24bit @100Hz CV的最小电位增量：0.075mV 电位和电流测量低通滤波器 电流与电位量程：自动设置 2、CS350电化学CS350阻抗测量指标： 信号发生器 频率响应：10Hz~115KHz 交流信号幅值：0mV~2500mV 直流偏压：-10~+10V DDS输出阻抗：50欧姆 波形：正弦波，三角波，方波 正弦波失真：<1% 扫描方式：对数/线性，增加/下降 最大负载电容：1nF；最大负载电感：10uH 信号分析器 积分时间：最小值：10mS 或者一个循环的最长时间 最大值：106个循环或者105S 测量时间延迟：0~105秒 直流偏置补偿 电位自动补偿范围：-10V~+10V 电流补偿范围：-1A~+1A 带宽调整(Bandwidth)：自动或手动设置，共8级可调 CS350电化学CS350测量与控制软件主要功能 开路电位-时间曲线（OCPT） 恒电位法（计时电流法, CA） 恒电流法（计时电位法, CP） 多电位阶跃（VSTEP） 多电流阶跃（ISTEP） 动电位扫描（极化曲线） 线性极化（LPR） 钝化回扫曲线（按击穿电流回扫） 动电流扫描 任意恒电位方波 任意恒电流方波 恒电流仪 循环伏安法（CV） 阶梯伏安法（SCV） 差分脉冲伏安法（DPV） 常规脉冲伏安法（NPV） 方波伏安法（SWV） 交流伏安法（ACV） 溶出伏安法 常规差分脉冲伏安法（DNPV） 电化学阻抗 电化学噪声测量 电偶腐蚀测量 氢渗透监测 腐蚀速率计算 CS350电化学CS350主要特点 1）输出电流大，槽压高，可用于高阻（涂料）体系的电化学测量； 2）具有较强的腐蚀电化学测量分析能力； 3）交流阻抗测量具有频率扫描和时间扫描两种模式。 CS350电化学CS350仪器介绍 CS350电化学CS350（电化学测试系统）是集电化学分析方法和电化学测试方法于一体的电化学通用仪器，能完成循环伏安、阶梯伏安、脉冲伏安、溶出伏安等电化学分析方法；还可以完成恒电流（位）极化、动电位（流）扫描、任意恒电流（位）方波，多恒电流（位）阶跃、电化学噪声（电偶电流）、电化学阻抗（EIS）等电化学测试等功能，还可以进行线性扫描循环伏安（CV）、阶梯波循环伏安（SCV）、方波循环伏安（SWV）、 差分脉冲伏安（DPV）和常规脉冲伏安（NPV）以及差分常规脉冲伏安（DNPV）等电分析方法。测试系统控制与数据处理软件是基于Windows98/2000/XP操作系统的，用户界面遵守Windows软件的设计规则，容易安装和使用。系统软件为方便使用者提供了强大的功能，包括文件管理、全面的实验控制、灵活的图形显示、方便的图形放大和还原、多种数据处理功能、数据的存贮与打印等。系统软件具有良好的用户界面，命令行参数所用的电化学理论和方法都尽可能采用最为通用的电化学方面的术语，全中文菜单和界面，更方便地为教学和科研服务。 CorrTestTM电化学工作站拥有CS系列产品（CS120，CS150，CS300，CS330，CS350，CS360），可用于较大电流和较高槽压的电化学测量和应用，例如电池、电分析、腐蚀、电解、电镀等。仪器由数字信号发生器（DDS）和直接数据存储器（DMA）和恒电位仪/恒电流仪组成，电流/电位同步数据采集。仪器的电流输出范围为±2A，槽压为±21V。电压控制范围：±10V；电流控制范围：±2.0A；电流测量下限低于10pA。 CorrTestTM电化学工作站采用恒电流阶跃直接测量高阻体系介质电阻（如混凝土或涂层等介质电阻），可对溶液电阻进行实时或软件补偿；可对测试曲线进行数字平滑，能对极化曲线进行电化学参数解析，可计算极化电阻Rp值，Tafel斜率ba，bc值，交换电流密度icorr，腐蚀速率,还可计算统计噪声电阻Rn，并可将图形以矢量方式拷贝到Microsoft Word 97/2000文档中。CorrTestTM电化学工作站采用USB或RS232串行口与计算机通讯，设备安装简单，即插即用。 外形尺寸：36.5cm(宽)x30.5cm(深)x16cm(高) 仪器重量：6.5Kg CS350电化学CS350应用领域 1）研究电化学机理；物质的定性定量分析； 2）常规电化学测试，包括电合成、电镀和电池性能评价; 3）功能和能源材料的机理和制备研究； 4）缓蚀剂、水质稳定剂、涂层以及阴极保护效率快速评价以及氢渗测试等； 5）金属材料在导电性介质（包括水/混凝土等环境）中的腐蚀电化学测试。 CS350电化学CS350系统配置 每套工作站包括： 1) 仪器主机一台； 2) 白金电极、参比电极、工作电极及专用电解池各一支（套）； 3) 模拟电解池一个； 4) USB数据线一条； 5) 噪声测量专用电缆线一条； 6) CorrTestTM 测试与分析软件CD一张。