本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。

成果创新点 1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实 现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃 技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放 速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%； 2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解 决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术 燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技术成

本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。 【技术指标】 分类信息化技术及成套智能装备已应用在湖北省、浙江省、江苏省、上海市等地数百个垃圾分类项目中，提高了垃圾分类处理的整体水平，应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%（详见下图）。 表1 国内外煤质、煤流检测技术指标对比 结合农村条件及堆肥产品应用市场特征，首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了好氧堆肥技术的适用性（详见下图）。 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖

1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%； 2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 

本发明公开的是UV协同络合/Fenton体系处理含染料及PVA中性废水的方法,其步骤为:废水经微生物多孔金属膜反应区进行厌氧处理和喷射床生物反应器进行好氧处理,使用络合剂形成PVA-聚甲基丙烯酸络合物,加入絮凝剂形成沉淀,利用废钢以及钛铁矿生产二氧化钛的副产废物,在一定强度紫外光(UV)照射下加入双氧水磁力搅拌反应,进行UV/Fenton氧化.本发明通过对络合物,催化剂,双氧水投加量及紫外光强度及时间等关键因素的动态调控得到最佳处理效果,能够在pH中性条件下实现含染料和PVA废水的高效处理,且合理利用废钢以及钛铁矿生产二氧化钛的副产废物,以废治废,提高处理效率。

近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。 阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。 石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用 近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。 本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。 论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756

双辊铸轧薄带钢技术是将液态钢水直接注入由两个铸轧辊和侧封板构成的熔池内，并随铸轧辊的旋转轧出厚度为1-6mm薄带钢的一种工艺，其工艺的特点是液态金属在结晶凝固的同时承受压力加工和塑性变形，在极短的时间内完成从液态金属到固态薄带的全部过程。薄带钢铸轧工艺流程一直以来被定位于一种具有短流程优势，能获得同传统热轧板尺寸、板形、性能相当的替代产品并能节能降耗、减少生产成本的生产技术。大量研究表明，钢水的凝固速度要比常规板坯铸造中的高几个数量级，凝固组织得到明显细化，过饱和固溶度大大提高，成分偏析得到明显抑制，可以实现组织-织构-析出-性能的一体化控制。 双辊铸轧技术在生产难变形合金钢、耐大气腐蚀钢、高速钢、铁素体不锈钢、硅钢、高强高导铜合金等特殊性能材料上日益表现出某些常规生产工艺无法比拟的优势。双辊薄带连铸这一优势也决定了薄带铸轧技术产业化应该定位在生产高附加值、小批量、常规生产工艺无法驾驭的材料，高品质硅钢正是其中之一。因此，在产品开发上走出适合薄带连铸技术之路，是薄带铸轧技术走向产业化的基点。作为一种短流程、低能耗、投资省、成本低和绿色环保的新一代特殊钢生产工艺流程，投资降低80％，能耗降低7/8，CO2排放减少80％，吨钢成本减少40％。其亚快速凝固优势，可在开发具有高强度、长使用寿命钢材和功能材料（如硅钢、高强钢、高强高导铜合金等）中得到重要的应用。相关技术作为国家钢铁行业十二五规划、高品质特殊钢科技发展“十二五”专项规划、中国钢铁工业“十三五”重点技术发展方向等政府政策及行业规划文件中明确规定需要大力支持和突破的前沿和关键技术，符合我国钢铁产业科技发展的“节能、高效、绿色环保、循环经济发展”的总体战略目标，对先进钢铁材料的开发生产、突破传统硅钢生产流程弊端和我国钢铁企业的转型发展具有划时代的重要意义。

原子分子内电子运动的时间尺度约在阿秒（10-18s）量级，追踪和测量原子或分子中电子的运动是物理学家的重要目标之一。超快激光技术的出现，使得探索原子分子内电子的超快动力学行为成为可能。基于圆偏振激光的阿秒钟(attoclock)技术是实现超快激光作用下原子的电子动力学测量的一种重要的研究手段。利用圆偏光旋转的光矢量将不同时刻电离的电子偏转到不同角度，通过角度—时间的对应关系实现阿秒时间分辨。传统的研究方案是采用少周期单色圆偏振激光脉冲，通过光电子动量谱研究电子隧穿信息。但由于使用少周期脉冲，获得的光电子动量谱通常不含有电子干涉效应，不能获取隧穿电子波包信息。 北京大学物理学院、人工微结构和介观物理国家重点实验室“极端光学创新研究团队”刘运全教授和龚旗煌院士等，针对双色同向旋圆偏光构建的阿秒钟的工作方式展开深入研究，并取得系列进展。他们首先利用双色(ω + 2ω)同向旋圆偏光可构建双指针阿秒钟[M. Han et al., Phys. Rev. let. 119，073201]，其中弱的基频光ω做“时针”，强的二倍频2ω为阿秒钟的“分针”，打破了圆对称性，这种相互作用构型类似于空间旋转的时域双缝干涉仪（图1a），可从电子干涉谱上可提取阿秒时间尺度电子动力学信息。　图2. 实验提取的时间分辨的电子波包动量分布。800nm光场强度分别为(a)0.0045a.u.和（b）0.02a.u., 400nm电场强度固定为0.04a.u.。 近期，他们实验上通过测量双色同向旋圆偏场中（400nm+800nm）激光强度依赖的电子动量分布，给出了双指针阿秒钟在不同强度比下的统一描述。该工作利用先进的冷靶反冲离子电子动量成像谱仪(COLTRIMS)，获得了高动量分辨单色400nm圆偏振激光（图1b）以及不同强度比同向旋转双色园偏振强激光场中的光电子的干涉图案(图1c和1d)。通过与理论模拟 [强场近似(SFA)和数值求解含时薛定谔方程(TDSE)]，揭示了时针(800nm)对旋转的库仑势的影响以及进而引发的对电子波包幅度和相位的调制。通过改变两束光的强度比，双指针阿秒钟技术实现了“缝宽”可变的空间旋转的时域双缝干涉，基于电子的干涉谱可提取出阿秒时间分辨隧穿电子波包的振幅和相位信息（图2）。双指针阿秒钟(attosecond-clock)技术对于实现圆偏场中非绝热效应的阿秒测量，以及自旋极化动力学的阿秒控制有重要应用。该研究工作发表在近期 《物理评论快报》上[“Universal Description of Attoclock with Two-color Corotating Circular Fields‘’, Phys. Rev. Lett. 122, 013201(2019)]. 研究论文第一作者是葛佩佩同学，研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心和极端光学协同创新中心等的支持。