所属行业领域 铝及铝合金的钎焊材料 成果介绍 本研究成果是涉及一种Al-Si-Zn-Ge系低熔点铝基钎料及其制备方法，钎料合金中主要添加元素为Si、Ge、Zn，旨在解决当前铝基钎料所面临的两个关键问题：1、熔化温度低的加工成型性差（如Al-Si-Cu、Al-Ag-Cu等）；2、加工成型性好的熔化温度高（如Al-12Si）。这两大关键问题直接制约着钎料合金的制备和使用，到目前为止，大量的性能

本发明公开了一种具有光催化降解甲醛功能的超双疏涂料及其制备方法和应用，所述超双疏涂料是以二氧化钛纳米粒子作为中心核，利用含氟的硅氧烷和硅酸酯类物质共水解形成氟硅纳米小球，紧紧包裹二氧化钛纳米粒子，所形成的具有核壳结构的纳米粒子的悬浮液。本发明所得超双疏涂料可以用于玻璃，纸片，钢铁等不同的基底上；所制备的涂层不仅疏水疏油，而且对一些如乙二醇，甲苯等有机物也表现出良好的排斥作用；所制备的涂层在紫外灯的照射下，还具有一定的光催化降解甲醛的效果。与现有技术相比，不仅所制备的涂层制备方法简单、成本低廉、有利于大规模工业化生产，而且所制备的涂层具有多种性能，如自清洁、超双疏、光催化、抗油污、抗结冰等。

我国湖泊水库近在近20年来富营养化发展速度相当快，藻类爆发日趋频繁，已经严重影响到了饮用水水质。上海地处平原，河道水流缓慢，近年来日益严重的“黑臭河道”现象也是典型的半封闭性水域的富营养化。曝气富氧和种植水生植物是修复富营养化水体的有效技术，但是常规大气泡富氧方式富氧效率低，容易造成底泥扰动反而加重水体污染；水生植物在冬季修复效率低下。前期研究结果发现微纳米气泡具有比表面积大、上浮速度慢的特点，可以改善下层水体的溶解氧浓度，恢复好养微生物和浮游动物的活力。本课题针对富营养化水体，采用微纳米气泡富氧技术与水生植物种植技术相结合的方式，根据不同的水质条件（水库、黑臭河道）调控相应的微纳米气泡的应用方式及条件，结合种植适宜的水生植物，促进植物根系发展提高冬季氮磷去除效率，从而实现水体的高效净化。通过对修复过程中的水质变化规律和微生物演替规律进行动态监测，观察不同微纳米气泡的实施条件对水生植物的生长和根际微生物变化的影响，探索微生物群落特征与水体修复效果的映射关系，用以指导该技术的推广和应用。 我国湖泊水库近在近20年来富营养化发展速度相当快，藻类爆发日趋频繁，已经严重影响到了饮用水水质。上海地处平原，河道水流缓慢，近年来“黑臭河道”现象日益严重，黑臭异味的根源是半封闭性水域的富营养化，外源污染物的过量输入超越了水体的环境容量。封闭性和半封闭性富营养化问题亟待解决，本项目拟开发的环保绿色高效的修复技术具有广阔的市场前景。

本发明公开了一种富二氧化碳吸收剂溶液中空纤维膜接触器减压再生系统及方法。它是将富二氧化碳吸收剂溶液经加热器加热,并通过增压泵、液相流量计使增压的富二氧化碳吸收剂溶液进入中空纤维膜接触器的管程进行再生,再生后得到的吸收剂贫液从中空纤维膜接触器的管程下端输出;在真空泵的作用下,由吹扫蒸汽发生器产生的低温吹扫蒸汽,由中空纤维膜接触器的壳程下端进入进行协助再生,再生后的CO2在低温蒸汽的吹扫和真空泵的抽吸作用下,经冷凝器除水后得到高浓度的CO2气体。本发明通过在膜接触器内降压操作代替传统加热再生的方法,降低吸收剂富CO2溶液的再生能耗,可以解决化学吸收法分离燃煤烟气中CO2的高能耗问题。

量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。 为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码，解决了路径比特的相干性问题[PRL 117, 220402 (2016)]，制备出了高保真度的三维纠缠态[PRL 117, 170403(2016)]；解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态[PRL 125, 080503 (2020)]；解决路径自由度的传输问题，实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020)]等。研究组从2017年起开始了高维量子隐形传态的实验研究。然而理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 为了实现高维量子隐形传态，研究组首先巧妙的提出了纠缠辅助的方式，利用log2d-1个辅助纠缠光子对就可以高效的实现d维的量子隐形传态，从而解决了资源消耗问题。然后实验上利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定，干涉可见度在45小时内保持在0.98的水平，从而利用六光子系统实现了三维的量子隐形传态。研究组对三维量子隐形传态过程做了过程层析，保真度达到0.596，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。高效的高维量子隐形传态的实现为构建高效的高维量子网络打下坚实的基础。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系统、毫米波雷达成像系统和毫米波定向能武器系统,是毫米波拒止武器系统必需的大功率微波源。主动拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人体表皮的痛觉神经，使人感到剧烈灼痛达到驱散非合作人群的目的。可用于装备部队作战、维和、反恐(针对恐怖活动与恐怖分子,尤其是人体炸弹)，装备警察用于制暴、监狱控制、重要目标(军事、政治、经济及安全设施和人员等)保护（如军事基地、军事禁区、使领馆、航船、机场、重要场馆等的防护）及反海盗劫持活动等等，这对保障国家安全具有重要作用。 本项目在突破一系列关键技术的基础上研制出了低电压、小电流3mm波段高功率连续波回旋振荡管，在关键技术研究上有一系列创造性贡献。 研制成功了高效、高模式纯度TE62模式的W波段连续波回旋管：频率94 GHz、工作电压29.4 kV、工作电流2.2A、输出功率26.5 kW、效率41%。其各项参量达到和超过合同指标，器件综合技术水平达到国内领先、国际先进水平。 目前国内100万人以上大城市数量已达到100多个，按照目前大型城市安全需要，每个城市为其各重要部门的综合安全防护系统总共配备10套主动拒止武器系统，每套按500万元计算，创造的经济价值约为50亿。每套成本低，单套实验演示系统造价小于500万元，仅为美国每套造价的8%；其核心器件3mm高功率回旋振荡管及相关关键技术、配套器件实现完全国产化。

项目成果/简介:量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。 为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码，解决了路径比特的相干性问题[PRL 117, 220402 (2016)]，制备出了高保真度的三维纠缠态[PRL 117, 170403(2016)]；解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态[PRL 125, 080503 (2020)]；解决路径自由度的传输问题，实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020)]等。研究组从2017年起开始了高维量子隐形传态的实验研究。然而理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 为了实现高维量子隐形传态，研究组首先巧妙的提出了纠缠辅助的方式，利用log2d-1个辅助纠缠光子对就可以高效的实现d维的量子隐形传态，从而解决了资源消耗问题。然后实验上利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定，干涉可见度在45小时内保持在0.98的水平，从而利用六光子系统实现了三维的量子隐形传态。研究组对三维量子隐形传态过程做了过程层析，保真度达到0.596，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。高效的高维量子隐形传态的实现为构建高效的高维量子网络打下坚实的基础。

生产发泡聚丙烯的关键难点在于通用聚丙烯的熔体强度极低，在发泡过程中包裹不住气 体，而产生熔体破裂，不能发泡或发泡倍率很低。此外，发泡聚丙烯的生产方式和品种主要分 为挤出发泡聚丙烯、珠粒发泡聚丙烯以及注塑发泡聚丙烯三种，所有这些发泡聚丙烯都需要采 用高熔体强度聚丙烯作为原料才可能得到。可当今采用齐格勒-纳塔催化剂合成的通用大宗聚 丙烯树脂都属于线形半结晶高聚物，未融化之前是坚硬的固体，一旦融化后其熔体就几乎没有 强度，无法包裹气泡形成泡沫材料。要将通用聚丙烯改成高熔体强度，可以包裹气泡形成泡沫 材料的聚丙烯，世界上目前只有巴赛尔、北欧化工等少数公司拥有该技术。 反应挤出研究室从2000年即开始了发泡聚丙烯的研究。分别在聚丙烯分子链长枝化、基础 发泡理论以及与该理论相应的发泡工艺等几方面进行了深入的研究。本项目的研究抓住了问题 的核心，首先从聚丙烯分子链长枝化方面取得突破，获得了熔体强度以及可发性超出国外最优 秀产品的长枝化聚丙烯。并且完成了从基础理论、小试、中试到工业化技术路线确定的全过 程。 为了对发泡聚丙烯发展进行实质性的推动，我们对高熔体强度聚丙烯的下游产品挤出发泡 聚丙烯 (XPP) 、珠粒发泡聚丙烯 (EPP) 以及注塑发泡聚丙烯展开了全面的研究。着重进行了基 础发泡理论的研究，特别在建立聚丙烯拉伸黏度与聚丙烯泡沫可发性之间的对应关系，以及如 何通过工艺技术实现发泡过程等方面进行了大量深入的研究。

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”。

最近以来，LED照明以其节能环保等优点，获得了大规模的应用。以氮化物结构陶瓷相关材料（如AlN，Si3N4）为寄出的氧氮化物荧光粉在保持了高温、化学和力学稳定性的基础上，还具有较为优异的光转换性能，赢得了越来越广泛的关注。其中， 有潜力应用在紫外激发的白光LED上的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉不仅具有较高的光量子效率，而且与常用的热淬灭严重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的热稳定性。但是，目前报道的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉的制备方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高纯度氮化物粉体在高温下通过固相反应合成，要求2050℃的高温下，10个大气压的氮气压力，保温4个小时以上获得，粉体还要在保护环境中球磨粉碎由于高温产生的团聚，成本及其高昂，且颗粒尺寸控制困难。探索能够得到高纯度、粒径均匀可控、发光性能好的荧光粉且成本低的合成方法，对于这类新型材料的研究、应用都具有重要意义。 目前， AlN的合成方法主要有以下几种: 铝粉直接氮化法、碳热还原法、气相还原氮化法、裂解法、等离子体法、电弧熔炼法、自蔓延高温合成法、微波合成法，其中前两种方法已经应用于工业化大规模生产。比较而言，铝粉直接氮化法为强放热反应,反应不易控制，反应过程中放出的大量热易使铝形成融块，造成反应不完全，难以制备高纯度、细粒度的产品；碳热还原法制备的氮化铝粉末纯度高、性能稳定、粉末粒度细小均匀、成形和烧结性能良好，但是因为反应物中必须加入稍过量的碳以保证反应完全，这种方法难以避免碳的残留；而气相还原氮化法制得的AlN纯度高、粉末粒度细小均匀并且大大减少了碳的残留。而在制备氮化铝前驱体时溶胶-凝胶法又以成分易分布均匀、颗粒细小胜过固相混合法。我们首次利用柠檬酸做络合剂，通过溶胶凝胶法制备Eu2O3和Al2O3均匀混合的反应前驱体，结合气相还原氮化法的方法来合成AlN：Eu2+荧光粉，如下图。这种制备方法成本低，且具有很强的普适性，可应用于合成其他高纯氮化物应该材料。 该方法解决了生产氮化物荧光材料中需要高纯氮化物作为起始粉料成本高等劣势，利用价格低廉，原料易得的氧化物作为原料，合成出所需的氮化物荧光材料。而且此方法反应活性高，低温下得到颗粒大小均匀，发光稳定可控的发光材料，节约后处理成本。