项目简介： 本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的 研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。 微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少 50％～90％)、节约能源、 减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利 于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的 新技术。 微波/超声波复合智能化系统可应用于合成化学、药物有效成分 的提取及分析样品预处理领域，设计并研制出新型微波和超声波相结 合的复合多功能智能化仪器装置，研究其对化学反应、药物提取及环 境污染物萃取的促进作用，为合成化学、药物有效成分的提取及分析 样品预处理提供了新的实验手段和方法。 本项目成果可为加大环境污染物的监测的力度，使其样品分析摆 脱耗费大量的有毒的有机试剂，程序繁琐，工作量大的现况，为其分 析样品预处理，拓展一种高效的实验手段和方法。如对加标土壤样品 （土壤样品中的多溴代联苯醚）进行复合萃取，分别采用微波辅助萃 取、超声波辅助萃取、微波－超声波复合萃取方法，得到的实验数据 是：在相同萃取 20 分钟时间内，使用微波辅助萃取和超声波辅助萃 取，其萃取效率分别为 42－75％、45－86％而采用微波－超声波复合 萃取体系时萃取效率则可提高到 92－114％。和常规的索氏提取相比， 微波－超声波复合萃取使用的溶剂量降至原来的 10％左右，萃取时 间降低至原来的 5％左右。可见复合萃取对萃取效率有较大的增强效 果。这一实验结果预示着：本项目成果推广应用，进一步完善，可为 分析样品预处理提供一种新的高效的实验手段和方法。另外，对兔疫 球蛋白 lgG 生物制品等的灭菌也开始进行有益的应用探讨，受到相关 企业的关注。 技术指标及特色： 1. 样机技术性能：◆微波功率从 0～1000W 连续可调，微波频率 f=2450MHz； ◆温度范围：室温～300 度； ◆研制出 38KHz 超声波发射系统，功率从 0 至满负荷连续可调， 在控温系统中超声波功率也随之改变； ◆消解/萃取瓶体积：50～1000 毫升。 2.专利申请七项。 3. 三项技术创新为产业化与拓展应用领城打下基础： （1）将微波场与超声波场两种不同性质的场施加于同一反应物 体，充分发挥各自的长处、协同作用，为在化学、生物以及医学领域 的应用研究提供了新的实验手段和方法，在课题中解决了超声波高效 耦合问题； （2）实现了微波/超声波协同作用下反应物的控温算法，采用可 扩展标记语言 XML 来存储和表示模糊控制算法，并用面向对象的设 计思想结合 C++对该算法进行了实现，利用 Labview（图形化编程语 言）可视化技术建立良好的人机界面； （3）具有在线实时检测和显示微波泄漏量，当超过国家标准时， 自动切断系统的电源，保证操作人员的安全。 微波/超声波复合智能化管道流动式反应装置已完成小试，正在 进行中试研究。

300℃复合隔热板是以聚氨酯（PU）预聚体为基体材料，以中空玻璃微球（HGM）为增强材料，并且添加催化剂等助剂制备的一类PU耐高温隔热复合材料。采用预聚体法分别制备了改变PU交联度和改变填料用量的2组PU/HGM复合材料；通过压缩实验、硬度实验、导热系数和TG-DTA测试，结果表明：当HGM用量在一定质量分数比例时，所制得复合材料压缩强度为37.42MPa，弹性模量为9.96MPa，最大压缩应变5.19%，导热系数为0.1483Ｗ／ｍ·Ｋ，耐热性（使用温度）为２２０℃左右，３００℃时失重率为８０％。材料的综合性能最优。 中空玻璃微球（ＨＧＭ）主要从粉煤燃烧后的粉煤灰中提取出的和人工合成的，原料来源广泛、价格低廉。ＨＧＭ 具有诸多优良的性能，包括质轻、导热系数低和抗压能力强等。ＨＧＭ 在复合材料中广泛应用，不仅可以降低复合材料的密度，而且还可以增加复合材料的力学性能、绝缘性和耐热性等性能。中空玻璃微球（ＨＧＭ）主要从粉煤燃烧后的粉煤灰中提取出的和人工合成的，原料来源广泛、价格低廉。ＨＧＭ 具有诸多优良的性能，包括质轻、导热系数低和抗压能力强等。ＨＧＭ 在复合材料中广泛应用，不仅可以降低复合材料的密度，而且还可以增加复合材料的力学性能、绝缘性和耐热性等性能。通过ＨＧＭ 对ＰＵ泡沫燃烧和力学性能的影响的实验表明，ＰＵ泡沫中仅加入ＨＧＭ 对其氧指数和水平燃烧速度影响不大，但可改变其应力－应变过程：当压力低于临界值时，应变随压力增大而缓慢增加；而当压力超过临界值后，应变随压力增大而迅速增加。通过向硬质ＰＵ泡沫塑料中添加石墨和ＨＧＭ，实验表明：１０％（ｗｔ，质量分数，下同）的ＨＧＭ、２０％的石墨和７０％的硬质泡沫塑料制得的复合材料具有最佳的阻燃性能，且复合材料的极限氧指数达到了３０％（体积比），并得到了最大耐压强度和弹性模量。随着ＨＧＭ 的含量增加，复合材料的拉伸强度增加，而其密度和溶胀比下降。密度为１２５ｋｇ／ｍ３ 的ＨＧＭ 对低密度（５４～９０ｋｇ／ｍ３）硬质泡沫塑料的性能影响，在微球含量为０．５％～５％的范围内确定微球含量对该泡沫塑料热膨胀系数、拉伸和压缩性能的影响。

国家“863”计划课题“高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜材料及其工业化制备技术”专家组验收意见认为：“课题研究创制了高透明纳米功能颗粒液相分散体新技术和玻璃节能用高透明纳米复合高分子贴膜制品新技术和新产品，解决了无机纳米颗粒在高分子膜基体中纳米级分散的难题，攻克了规模化生产关键工程技术，建成了100 吨/年无机纳米功能颗粒液相分散体生产线和500万m2/年的纳米复合高分子贴膜示范生产线，实现了稳定批量生产。纳米复合高分子贴膜制品的可见光透过率大于80%，紫外线和红外线阻隔率分别大于99%和90%。该产品已成功用于建筑玻璃节能改造上，具有隔热保温作用，可使室内保持冬暖夏凉，夏季空调用电节能可达30%以上，与国内外玻璃节能同类产品相比，该新产品具有显著的性价比优势，市场应用推广前景广阔”。

项目成果/简介:市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。应用范围:目前国内外水蒸气空气预热器基本都是翅片管式，节能效果有待提高； 目前国内外成熟的蒸发式冷凝器基本都是管状或椭圆状，紧凑度不高，单位面积热负荷有待提高，特别针对化工产品如甲醇汽冷凝，要求系统压降低和尾气回收等指标，难以达到； 目前国内外烟气空气预热器基本采用管式，或回转式，管式占地面积达，换热系数不高，回转式漏风严重并且维修成本较高； 目前国内外解决金属表面腐蚀问题，基本采用搪瓷涂层，但搪瓷涂层导热系数低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于应力及金属与搪瓷线膨胀系数不一致，易导致崩瓷现象。项目阶段:批量生产效益分析:1）新型板式水蒸气空气预热器。与翅片管相比，节约水蒸汽15-30%，该项目目前属产业化阶段； 2）新型中间排液板式蒸发式冷凝器。与普通蒸发式冷凝器相比，节电节水30%，系统压降降低约0.1MPa，该项目目前属产业化阶段； 3）新型板式空气预热器。燃煤、燃气及燃油锅炉空预器，节能减排效果明显，该项目目前属产业化阶段； 4）耐腐蚀耐磨超导热疏水性石墨烯复合涂层。解决各领域换热设备表面的腐蚀问题，导热问题及结垢问题，节能减排效果明显。该项目目前属产业化阶段。

成果描述：本项目来源于国家863计划项目成果，核心技术已获得国家发明专利。复合酶皮胶原处理剂系列产品有A-G7个系列、12个品种，这些酶制剂可以分别用于以下不同的用途：（1）猪皮的臀部处理（复合酶皮胶原处理剂A和复合酶皮胶原处理剂B）；（2）牛皮、山羊皮的颈纹处理（复合酶皮胶原处理剂C）；（3）猪皮、山羊皮全皮脱毛处理（复合酶皮胶原处理剂D），这种脱毛完全不同于文件1的有温有浴酶脱毛，它是通过涂刷在皮的肉面进行脱毛的；（4）水解动物皮提取胶原（复合酶皮胶原处理剂E）；（5）猪皮、牛皮以及羊皮的浸酸软化和蓝坯革处理（复合酶皮胶原处理剂F）；（6）猪、牛、羊皮的软化处理（复合酶皮胶原处理剂G）。经批量生产并应用结果表明，本项目系列产品，综合性能优于或接近国内外同类产品，技术成熟。市场前景分析：1.应用领域：制革、制裘、生物医药、生物材料等。 2.市场需求分析：国内外同类产品屈指可数，故本产品极具市场优势。调查表明，本项目产品在国内市场具有较强的竞争优势，据统计国内市场的年需求量为30万吨，潜在市场年需求量12万吨。目前，国内80%以上的市场被国外同类产品所占领，而国外同类产品价格在50-200元/kg不等，国内同类产品虽少，价格亦不菲。本项目产品与国外相比，平均价格仅为国外的1/3至1/4，而性能不相上下。与同类成果相比的优势分析：1.外观：白色、微黄色或黄色粉末状颗粒； 2.pH值：2.0-11.0（1%水溶液）； 3.活力单位：1000-3000u/mL。 国际先进。

中国经济发达城市群，特别是珠三角等地区，工业和人口密集。我国城市空气污染呈现复合型特点， 除了人们熟知的大气细颗粒物和臭氧污染等二次污染，还包括甲醛、甲苯等有毒挥发性有机物以及恶臭气 体和细菌病毒等，而这些污染物往往毒性更大、危害更严重，严重破坏空气环境和人体健康，极大制约了 经济社会的快速发展。复合污染物不仅存在大气中，也广泛存在于人类活动的各类室内环境。城市空气污 染来源广泛，包括汽车、燃煤、工业过程和生活源等排放的一次污染物，也包括二次污染。目前人们往往 更多关注雾霾和颗粒物污染，而往往忽视了我国大气污染复合型的特点及其危害，特别忽视了城市建筑等 人类活动场所环境中空气污染。

项目以改善NPC太阳能电池的光伏性能为最终目的，采用模板组装技术制备高质量的NPC电池用有序大/介孔复合电极膜，该法既简化了制备工艺，又可对薄膜的质量进行控制。该研究推动了NPC太阳能电池的产业化进程，同时该技术符合国家能源可持续发展的需要，在改善日益严重的能源危机及环境污染有非常重要的现实意义。

成果与项目的背景及主要用途：化学结构式： 用途：可治疗急性或慢性风湿、关节炎和关节病等源于骨关节组织代谢混乱 的疾病。也是降低胆固醇、消除运动疲劳的保健药品。 技术原理与工艺流程简介：以天然产物甲壳素为原料，在盐酸介质中溶解并 水解为单分子葡萄糖胺、然后经活性炭吸附、真空浓缩、降温析出而制得葡萄糖 胺盐酸盐。葡萄糖胺盐酸盐经碱溶解、硫酸转化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸盐。 28天津大学科技成果选编 技术水平及专利与获奖情况：已完成实验室规模研究，产品质量达到国外同 类产品水平，主要技术指标如下： 外观： 白色结晶粉末，无味。 硫酸根含量： 97.5～102.5％ 干燥失重： ( 0.5％ 灼烧残渣： 23.8～25.7％ pH 值： 5.8～6.2（X＝K） 4.0～4.4（X＝Na） 重金属： ( 10 ppm 铁盐： ( 10ppm 氯化物： ( 14％ 应用前景分析及效益预测：目前，该产品国内外市场紧俏且主要出口，国内 有生产厂家，但供不应求。受原料供应影响，产品价格有时波动。本工艺设计简 便、易于操作、设备投资少、易于工业化、利润很高，有明显的经济效益。建议 有甲壳素来源的沿海企业或生产甲壳素的企业投产该产品。若为后者，则可综合 治理三废，经济效益更好。 以 3.0 万/吨的甲壳素计，则葡萄糖胺硫酸盐（复合盐）原料成本可为 13.0 万/吨，工厂价约 16.0 万/吨，售价 19～20 万/吨，以年产 50 吨产品计，利税可达 150 万元以上。若生产厂自己生产甲壳素，可明显降低原料成本，则经济效益更 为可观。 最近国内有企业正在以药品申请批号，因此国内需求量会大增。 应用领域：药物及保健品。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 生产规模及产量：以年产 50 吨葡萄糖胺硫酸盐为宜。 所需厂房面积：300 m2。 主要设备：酸解釜、浓缩釜、贮罐、冷凝器、水环真空泵、真空滤槽，酸碱 转化釜、冷冻设备。 主要原材料及来源：全部为国产原料如甲壳素、盐酸、活性炭、丙酮，氢氧 29天津大学科技成果选编 化钾、硫酸。 设备投资：设备投资约 80 万元。 总投资：依生产厂具体情况而定。 合作方式及条件：面议。 

（专利号：ZL 201510358362.2） 简介：本发明提供一种轮腿复合式越障行走机构，属于车辆行走技术领域。本发明的越障行走机构包括驱动齿轮、车轮支架、车轮、左驱动轴、右驱动轴、第一单向端齿环、双向端齿环、第二单向端齿环、压缩弹簧、盘形力矩传感器、第一环形电磁吸盘、第二环形电磁吸盘、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、转臂轴、转臂箱体、第一转臂齿轮、第二转臂齿轮、越障轴、越障杆、第一回位弹簧以及第二回位弹簧。该行走机构中的双向端齿环在盘形力矩传感器、第一环形电磁吸盘、第二环形电磁吸盘和压缩弹簧的作用下利用花键副实现轴向移动，可以分别与第一单向端齿环或第二单向端齿环啮合，进而实现整个行走机构在平地上的轮式行驶或遇障碍时的腿式越障功能。本发明行走机构能够应用于越障车辆或机器人的行走系统中。

一、 项目简介     将铝合金作为阳极置于电解液中，施加电压对其进行微弧氧化，通电后合金表面通过微等离子体放电，在非法拉第区进行复杂的热化学、等离子化学和电化学过程，原位生成一层很薄的均匀绝缘氧化陶瓷层。该技术工艺简单、处理效率高、成本低、无污染，获得的陶瓷膜层具有很高的耐腐蚀、耐磨损、耐高温的特点。对微弧氧化的工艺参数进行调整，可以获得性能优良的耐海水腐蚀陶瓷膜，其耐海水腐蚀性能是纯铝的4倍。微弧氧化陶瓷膜耐海水腐蚀性能大大提高，对其在海水中的腐蚀机理进行分析，主要影响因素为陶瓷膜的厚度和陶瓷膜在生产过程中生的裂纹和孔洞，因此需要对其进行电沉积封孔，弥补这些缺陷。电沉积封孔后，陶瓷膜孔隙率大大降低，膜厚增加，复合涂层的耐腐蚀性能进一步提高，是微弧氧化陶瓷膜的2倍，是纯铝的8倍。     当前我国正在积极的发展海洋产业，耐海水腐蚀结构材料将会获得越来越多的应用，因此耐海水腐蚀复合涂层可以大大的提高材料的寿命，从节能和环保两个方面，可以获得很好的经济效益和社会效益。二、 项目技术成熟程度     微弧氧化复合涂层技术在实验室条件下，生产的可重复性和稳定性非常好，在实验室条件下，可以获得100cm2的复合涂层，其耐腐蚀性能稳定，是纯铝材料的8倍。三、 技术指标     微弧氧化陶瓷膜厚度20-40μm，电沉积膜层厚度15μm，耐海水腐蚀性能是海水的8倍；四、 市场前景     船舶、海上石油平台、海水养殖、海水制盐等产业中需要大量的结构材料，通过微弧氧化和电沉积复合技术，在金属表面生成一种复合涂层，其耐腐蚀性能是铝金属的8倍，从节能和环保两个方面，都具有很重要的意义。五、 规模与投资需求     投资规模1000 万元，其中厂房3000平米，电力2500千瓦。     主要设备有大功率微弧氧化电源，清洗池、氧化池、恒温冷却设备、天车，机加工等设备。六、 生产设备微弧氧化生产线。七、 效益分析按每年生产30万平米计算，产值3000万元，可获利约1000万。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：曹晓明，电话：13902060727，联系人：李世杰，电话：60208474  邮箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片图1 封孔前后试样浸泡海水45天后的腐蚀对比图a. 微弧氧化试样浸泡海水前；    b. 微弧氧化试样海水腐蚀后；c. 微弧氧化+封闭处理试样浸泡海水前；　d. 微弧氧化+封闭处理试样海水腐蚀后图2 不同试样在质量分数为5%NaCl溶液中的动电位极化曲线