合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前，每年全球氨产量已超过亿吨，其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题，其它部分用作重要的工业原料。此外，氨还具有含氢量高（质量比达17.6%）、易液化等优点，有望成为重要的清洁储氢与储能材料，具有广阔的应用前景。然而，由于氮气分子非常稳定且难以活化，温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压（300–500摄氏度，100–200个大气压）等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨，其能量和氢气都来自于化石燃料（如甲烷等），表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给，并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案，在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨，成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应（总反应为N2 + 3H2O  2NH3 + 1.5O2）提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行，以大量易得的水与氮气（空气）作为反应原料，以可持续能源（太阳能，风能等）产生的电能作为能量来源，即可实现“零排放”合成氨。因此，不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分，电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而，电化学合成氨技术仍面临重大挑战，其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化，就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而，现有研究经验与理论表明，该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题：具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应，从而表现出低的反应选择性；而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强，导致产物难以脱附，表现出过低的反应活性。因此，为取得电催化合成氨研究进展，大幅提高催化剂的选择性与活性，就必须突破现有理论，发展新型催化剂与催化体系。

设计合成了C/ a-MoC /Ag三组元复合电催化剂，巧妙利用高度石墨化多孔碳矩阵的高导电性、a-MoC的稳定性、Ag纳米团簇的单分散性和优越氧吸附特点，C、a-MoC和Ag之间相互作用产生有效协同效应，使得C/ a-MoC/Ag复合催化剂具有可以与贵金属铂媲美的电化学氧还原性能。通过旋转圆盘电极测试了C/ a-MoC/Ag新型复合催化剂在碱性条件下的氧还原电催化性能（如图1），C/α-MoC/Ag的半波电势迁移到电势更正的位置（−0.145 V ），这表明氧分子还原性能由于C/α-MoC和Ag之间的协同作用得到了很大的提升。尽管Pt/C电极产生了更正的半波电势（-0.125V），但是C/α-MoC/Ag复合催化剂在-0.8V的质量传递限制电流密度相比Pt/C来说增长的斜率更大。更重要的是Ag在C/MoC/Ag中的含量仅为百分之6.7，相对于20%Pt/C来说极具有商业应用价值。为了进一步阐明C/α-MoC/Ag的协同效应，他们利用DFT理论研究了氧气分子在a-MoC(001)负载Ag纳米颗粒的吸附行为（图2），结果表明，相对于纯的a-MoC(001)面比较来说，少量Ag负载后，整个基地表面上氧气分子的活化能均大大降低(>0.28eV)，充分说明了复合催化剂C/α-MoC/Ag三成分之间的有效协同效应。此研究为设计新一代价廉高效空气电池用电催化材料提供了新思路。

通过将酞菁铜（CuPc）分子与碳纳米管复合，得到了高效的二氧化碳电催化剂。它可以在较低过电位下将二氧化碳高选择性地还原为甲烷，其法拉第效率达到66%（图3），是目前产甲烷的活性最高的电催化材料。不同于该课题组此前报道的单分散的CoPc/CNT催化剂（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶体以堆积状态分散于CNT之中（图3b）。原位在线X射线吸收（XAS）研究发现，堆积状态下的CuPc分子在催化工作电位下会自发转变为尺寸为2nm左右的铜纳米团簇，是高催化活性位点；当停止催化反应后，铜纳米团簇又会可逆地回到CuPc分子结构（图3c-e）。不同于CuPc，另外两种铜配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反应电位下都不可逆地转变为金属铜微米枝晶，因此催化活性和选择性远低于CuPc/CNT

"BARMS技术的目标是发展一种兼具高效，低污泥产量，低能耗，能在有氧条件下清除氮磷污染的生化处理技术。在先进生物材料技术的支撑下，BARMS技术在微米尺度上实现了上述功能的有机整合。 污水处理机构现场使用结果显示，相对于通常情况下的“活性污泥法”，BARMS能显著提高处理效率，能处理COD高达10000 ppm的高浓污水；BARMS可大幅度降低生化污泥产率，减排达90%以上；BARMS使用搅拌装置即可满足反应需求，节约用电50%以上；结合SND菌培育技术，BARMS可在有氧条件下高效去除水体的氮磷污染，实现一步法去除水体中氮，磷和有机物等主要污染，简化处理流程，增加系统稳定性。BARMS的技术原理是制备了一种具有独特纳米微结构的微生物载体，BARMS载体 （已申请国家发明专利）。BARMS载体是一种直径10微米大小的微球，可支持环境友好型的微生物在其表面生长，并形成稳定性极高的“材料-微生物”复合结构，可以适应各种不良环境，显著提高了系统的适应性和稳定性。 每一个发育成熟的由微生物活化的载体微球就成为一个微米级的处理单元。微球表面的微生物全部参与污染物的降解，由于微球巨大的比表面积，相对于“活性污泥法”，BARMS系统的水接触面积提高了10000倍以上，是系统高效运转的根本保障。由于BARMS载体强大的吸附性，阻止了细菌之间自发形成的污泥，使得BARMS系统几乎做到了污泥零排放，污泥减排达90%以上，是目前国内外市场上唯一能做到这一点的技术产品。 SND菌是可在有氧情况下进行硝化和反硝化的细菌，并且具有磷聚合的特征，可以一步做到清除水体的三大污染物（N，P，COD）。BARMS载体配合特定的反应条件，可与SND菌形成稳定的复合物，从而实现有氧状态下的三种主要污染物的一步去除，这也是目前市场上唯一能实现该技术标准的产品。"

本发明公开了一种农林有机废弃物炭化处理装置，包括机架(1)；螺旋输送机组，安装在机架上具有多个上下平行布置的螺旋输送机(31、32、33、34)，每个螺旋输送机上都设置有进料口(31a、32a、33a、34a)、出料口(31b、32b、33b、34b)和出气口(31c、32c、33c、34c)，每个螺旋输送机的出料口与其下方相邻的螺旋输送机的进料口相连；动力装置(2)，与螺旋输送机相连驱动螺旋输送机输送物料；加热装置(4)，设置在每个螺旋输送机(31、32、33、34)上，由控制装置(6)控制其对每个所述螺旋输送机的加热温度和加热时间。该设备炭化处理每一处理步骤温度和炭化时间可调，以便满足不同种类物料炭化处理的需要，同时节省资源，设备使用范围广。

本项目主要针对我国分散式农村生活污水及污泥处理的现状，结合蚯蚓的生物生态学特点，基于蚯蚓与微生物相互作用的生态学原理，采用“蚯蚓生物滤池+蚯蚓堆肥”联合对分散式污水污泥进行资源化处理与处置研究。在蚯蚓生物滤池处理生活污水过程中进一步优化填料的级配，提高其污染物降解及原位减量污泥的工艺性能，使其净化后出水满足《国家农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）中的水作作物和加工、烹调及去皮蔬菜类别的灌溉标准；对蚯蚓生物滤池污水净化过程中产生的少量蚓粪污泥进一步发挥蚯蚓对污染物稳定及无害化的特性，采用蚯蚓堆肥技术稳定化与无害化处理蚓粪污泥，堆肥后泥质满足《污泥农用规范《CJ/T 309-2009 城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》的标准，为解决我国分散式农村生活污水污泥资源化处置的难题提供有效的途径。 项目负责人所在研究团队在中小城镇污水处理、剩余污泥减量化与资源化等生物处理技术方向上开展了 10 余年的研究工作，自 2010 年以来，相继获得“2010 年国家星火计划”、“ 2011 年国家青年自然基金”、“教育部博士点基金”等的资助。申请人自 2004 年在同济大学环境科学与工程学院攻读博士学位以来，一直致力蚯蚓生物滤池技术的工艺优化与机理研究。工艺方面主要集中于农村生活污水-污泥的同步处理，在研究过程中发现，蚯蚓生物滤池对污水的处理相比于其他工艺具有经济节约、管理方便的突出特点，尤其是污泥的产量少对于分散式剩余污泥的处置问题，更是提供了有利的解决途径。经过十多年的积累，申请人熟悉该工艺的运行控制参数与实验方法，具有一定的知识储备。建设的上海嘉定和四川青川县马鹿乡“蚯蚓生物滤池处理农村生活污水工程示范”运行良好。申请专利 1 项，授权专利1项。 本项目基于蚯蚓的生物生态学特点进行污水与污泥的生态型转化，工艺技术中无需传统生物处理中的曝气设备，也不会产生常规生物滤池堵塞的问题，因此，具有经济节约，技术高效，管理方便，基建及运行费用低等主要特点，在我国分散式农村生活污水污泥的资源化处理与处置方面，具有广阔的应用前景。 与本项目合作的上海泓济环保工程有限公司是一家废水、固体废弃物处理项目设计、施工、运营及设备销售于一体的高科技环保公司，上海市高新技术企业，拥有多项废水预处理、生化处理、含盐废水浓缩及零排放技术和固体废弃物处理技术，以及建设部颁发的环境工程专项工程承包资质、设计资质和环保部颁发的环境污染治理设施运营资质，综合实力位于行业领先水平。该公司长期以市场为导向，贯彻以技术服务为核心，工程和设备产品为两翼的发展战略，能够根据客户特定需求，结合专业水准开展针对性的研发工作，提出先进而创新的系统解决方案、解决问题。可以为本项目的工程化应用提供有力的技术与设备支持。

金属表面镀铬、镀镍能耗高，镀液处理成本高，环境污染严重。微合金化耐磨蚀技术，表面硬度达到镀硬铬要求，耐蚀性能优镀铬镀镍处理，生产过程绿色无污染，批量工业化生产具有显著的经济效益和社会效益。 微合金表面处理技术”是在金属表面纳米化、稀土助渗和低温渗氮/碳/金属技术的基础上自主创新发展而来的表面强化技术，通过氮、碳、硼等间隙原子及稀土、钽、钛、钨、钼、硅等微量合金元素的协同复合渗入，在钢铁零件表面形成具有精细微观结构的复合层，大大提高耐蚀性和耐磨性，解决了传统氮化存在的氮化层晶间脆化、不耐高温等缺点。

针对垃圾渗滤液中的COD、BOD5及氨氮浓度较高，水质水量变化大，污染物种类繁多，可生化性差的问题，研究开发的垃圾渗滤液全量化处理工艺实现了零浓缩液排放，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，该工艺基本不受水质水量变化的影响，自动化程度高，投资成本和运行成本为目前普遍采用的膜处理工艺的1/3。该工艺已经在渭南垃圾渗滤液处理场进行中试，取得良好效果。该工艺技术申请国家专利2项，已授权1项。

大多数的自然水体污染严重，道路及野外能够方便采取的水体往往含有杂质，不能直接饮用。该车载饮用水净化处理装置，采用汽车车载电源，用于单次 2L 以下的江河、水库、水塘等水质净化处理，解决汽车司机及少量乘客在野外，特别是在堵车、道路塌方阻断等突发紧急灾害情况下的饮水安全。该装置具有安全程度高、重量轻、尺寸小、成本低廉等优点，极具推广应用价值。