高比表面积二氧化钛主要用于催化剂载体材料。针对脱硝催化剂用纳米二氧化钛，比表面积大，催化活性高，化学性质稳定，使用寿命长，主要应用在处理氮氧化物，电厂、汽车尾气等催化剂领域。同时纳米二氧化钛具有光催化活性，对治理雾霾有非常重要的作用。该技术的特点是比表面积可控、催化活性高、使用寿命长。开发了纳米二氧化钛的研制方法。采用硫酸法水解得到的偏钛酸，通过加入控制剂、同时控制浓度、温度、pH 等工艺参数，可以制备比表面积从 10~350m2/g，颗粒大小尺度可控的纳米二氧化钛。

一、项目简介  “中国制造2025”发展规划的启动促使智能制造成为生产制造企业的主旋律，而工业机器人作为智能制造的重要柔性制造单元，迎来了广阔的行业发展机遇。福建省出台的《福建省实施<中国制造2025>行动计划》，将发展智能制造视为首要任务，推广“数控一代”，开展智能制造试点示范，实施“机器换人”专项行动，发展壮大智能装备产业，开发智能终端产品和提升工业软件支撑能力。 二、前期研究基础 与泉州市微柏工业机器人研究院有限公司建立合作关系，采用企业与高校共同投资模式，建立“嘉庚学院—微柏工业机器人创新实验室”，实验室现有师生近百人，为高校师生提供研发环境，为企业进行技术难题攻关并培育人才。 与微柏签署了为期3年的技术服务合同（2014.12-2017.12，微柏工业机器人技术支持服务，150万元）。 与微柏联合申报了多项科技项目：（1）工业机器人整机综合性能测试仪的研发及产业化，2016.10，国家重大科学仪器设备开发专项；（2）工业机器人的远程监控和故障预测系统的开发，2015.9，福建省对外合作项目；（3）面向瓷砖智能化分拣生产线的关键技术，2015.10，泉州市科技局燎原计划。并协助微柏完成了福建省新型科研机构、企业创新基金、厦门大学本科生校外实习基地申请。 三、应用技术成果 基于课题组自主研发的机器人控制器，结合机器视觉自动识别技术，分别开展了以下6个项目：（1）为四川航天世东汽车部件有限公司研发的焊接机器人焊缝自动跟踪识别系统；（2）为苏州宝丽洁公司研发的之驻守机器人湿纸巾自动识别贴盖系统；（3）为泉州港威五金制品有限公司研发了铝水自动浇注系统；（4）为晋江的沃鞋服有限公司研发的鞋模自动跟踪喷胶系统；（5）为福建省锂东精密机械有限公司研制了自动搬运识别系统；（6）为江苏太仓宝祥有色金属制品厂研制了自动码垛识别系统。 四、合作企业 泉州市微柏工业机器人研究院有限公司是福建省工业机器人研发龙头企业，从事工业机器人相关技术研发及产业化十余年，专注研发六关节与四关节自由度串并联机械手等，自主研发数十种应用在冲压、喷涂、焊接、激光加工等生产作业领域的专业机器人。自主研发了高精度RV减速机检测台，工业机器人零点矫正与运动精度检测装置，焊接机器人防碰撞测试装置等工业机器人核心部件与整机检测系统，获得国家发明专利5项，国家实用新型专利30项。作为福建省科技小巨人企业、福建省科技型企业泉州市智能制造示范企业等，承担了省部级科技项目10余项。

水是维系生态系统健康的重要因子，具有调节河川经流、发展灌溉、提供工业和饮用水源、繁衍水生生物、沟通航运、改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在支撑经济社会发展和维持生态环境平衡中发挥了重要作用。水质监测是水资源保护中的基础性工作，对于污染源控制、环境规划具有重要意义和作用。我国一贯主张预防优先于治理的环境保护政策，在《国家中长期科学技术发展规划纲(2006-2020)》确定的16 个重大专项中，水专项是迄今为止我国资金投入总量最大的环境科研项目，投入逾百亿，旨在为中国水体污染控制与治理提供强有力的科技支撑。建立智能水质监测网络，加强水质监测能力，提升河湖管理水平，是水污染防治与水资源可持续利用的重要前提。 二、前期研究基础 项目组与联合环境技术（厦门）有限公司签署了合作课题“水环境远程监测云平台技术服务”，2017.9-2020.8，30万。利用无线网搭建水环境远程监测云平台，通过云端实时收集系统运行的过程数据，并进行统计分析，服务端和APP客户端实现实时查看数据和远程设备运行情况，并能远程控制设备启停等。 三、应用技术成果 项目组开发了膜系统远程监控维护系统（UE-MRTU），并于2017年12月部署应用在云南昆明的一个自来水厂。 四、合作企业 联合环境技术（厦门）有限公司于2006年6月成立，专业从事以膜法技术为核心的中水回用、固液分离、纯水制备、废水等项目的设计、研究与开发应用。作为中国最早的膜系统服务商，提供膜系统的设计、制造、安装；以及膜系统的污染检测、清洗维护、运营管理。联合环境技术公司的膜法水处理技术在工业、民用及商业领域得到广泛应用（如江苏某市政污水处理厂，福建某市政污水处理厂，外蒙古乌兰巴托某饮料厂污水处理项目和江苏某太阳能光电有限公司污水处理项目）。工业应用产品包括外压式中空纤维膜组件和浸入式膜组件，可应用于给水/污水处理、水回用、海水淡化、食品、制药、石油、化工、电力、生物分离及其它分离过程；家用/商用净水设备包括膜净水器或集成水净化系统；集装式一体式应急超滤设备等，成功运用于各个领域的水处理项目；扩展水生态系统综合项目，包括提供水生态修复、水环境监测及水务投资/运营。已获得十几项国家发明和实用新型专利授权，在远程监控方面也获得了多项软件著作权。

电，是现代文明之光。今天，人类对电能的依赖不亚于水和空气，电力传输正如我们的交通，为人类社会提供了持续的能源供给。特高压输电是电力传输的“高速公路”，经过多年的努力，在解决了众多技术难题后我国的特高压输电技术已处于世界领先的地位。 外绝缘设备是保证电力传输安全稳定不可缺少的重要组成部分，其中，绝缘子是最重要的一类外绝缘设备，目前广泛应用的绝缘子主要有瓷质、玻璃和复合绝缘子三类。由于出色的憎水性和憎水迁移特性，以及由此获得的优异耐污闪性能，以硅橡胶作为伞裙材料的复合绝缘子在我国电网中使用广泛，据不完全统计，目前全国挂网运行的复合绝缘子已超过800万支。 然而，由于造型工艺简单，复合绝缘子的生产制造厂家可以根据需求调整模具在相同的绝缘高度或爬电距离的要求下制造出多种具有不同伞形结构的产品。项目组前期的研究发现，具有不同伞形结构的复合绝缘子（包括悬式和支柱）将具有不同的外绝缘性能（污闪和雨闪性能）。因此，通过某种手段进行伞形结构的优化和选型，不但可以提升外绝缘设备的性能，保障电力供给的安全性，还可以通过节约原材料或绝缘距离有效提升工程设计和运行维护的经济性。 项目组与中国南方电网有限责任公司、清华大学具有长期的深度合作，本项目的试验研究均是在由上述两家单位合作共建的特高压工程技术（昆明、广州）国家工程实验室完成的。首先根据特高压输变电工程对于绝缘水平的要求，设计了三十余种具有不同伞裙结构参数的复合绝缘子试品；其次，复合绝缘子的生产制造厂家根据设计结果进行试品研制；第三，以试品为研究对象在实验室内开展一系列的大量实验研究，获得关键实验数据（闪络电压值），并采用多种方法对数据进行分析；最后，通过对比能够反映产品外绝缘性能的实验结果选出综合性能优异的试品，并以其伞裙结构参数作为优化设计的结果。 成果应用：乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程（简称昆柳龙直流工程）是国家特高压多端直流示范工程，也是国家西电东送部署、推动构建清洁低碳安全高效能源体系的世界级输电工程。该工程采用混合直流输电方式，直流额定输电容量8000MW，额定电压为±800kV，工程起点位于云南省昆明市禄劝县昆北换流站，直流落点分别为广西柳州市鹿寨县柳北换流站和广东省惠州市龙门县龙门换流站，线路长度约1452km。项目组成员参与了“换流站站址污秽调查和预测以及外绝缘研究”工程前期专题研究，同时根据在特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的实验结果，给出了工程三个昆北、柳北和龙门换流站直流设备的外绝缘配置要求，并将伞裙优化结果直接应用于上述三个换流站直流设备的外绝缘设计中。

本项目将提供一款高品质的非晶 ZnTiSnO 微型半导体气体传感器，为一种具有纳米材料特征的薄膜型气体传感器，用于可燃性气体（特别是乙醇）的检测。该半导体气体传感器具有下述优点：灵敏度高、选择性好、响应快、稳定性好、抗干扰性强、可室温工作、易于微型化、与微电子系统兼容，而且制作工艺简单、组装成本低、价格低廉。 （1）半导体气体传感器件的核心材料为气敏层，即非晶ZnTiSnO 薄膜，该材料质量如何直接决定了器件的性能。通过前期预研究，我们设计并合成了具有表面微纳结构的绒面 a-ZnTiSnO 薄膜，如何进一步优化工艺参数，更加提升 a-ZnTiSnO 薄膜高质量，实现精确可控生长，依然是本项目拟解决的关键技术。 （2）气体传感器的实用性在于器件参数的确立，因而，通过系统研究，建立非晶 ZnTiSnO 气体传感器各气敏性能与气体参数之间的定量关系曲线，特别是室温工作条件下的定量关系，是本项目拟解决的关键技术。 （3）为使气体传感器获得广泛应用，器件良好的稳定性至关重要。通过工艺优化、器件设计和封装保护等措施，实现非晶ZnTiSnO 气体传感器的高稳定性和抗干扰性，使器件具有长的使用寿命，也是本项目拟解决的关键技术。制备出高质量非晶 ZnTiSnO 薄膜，具有均匀且均一的表面微纳结构，绒度大于35%；薄膜与衬底附着力大于 21N。非晶 ZnTiSnO气体传感器性能指标：气敏层尺寸 10~300μm，易于集成化；对可燃性气体有高选择性，其中对乙醇的敏感度最高；室温工作条件下，对 100ppm 乙醇的响应度不低于 30；响应时间小于 1.8s，恢复时间小于 1.5s；稳定性好，有效使用寿命不低于3 年。 理论与实验相结合，揭示出 a-ZnTiSnO 气体传感器室温气敏性能和稳定性机理，建立理论模型，阐明器件的耐候性规律。研制出具有实用价值的高品质 a-ZnTiSnO 半导体气体传感器，建立一套非晶 ZnTiSnO 材料生长和器件制备的完整工艺，关键技术拥有自主知识产权。 应用范围：  纳米氧化铜产品广泛应用于各类抗菌、抗紫外线、空气净化产品中，如抗菌保鲜膜、抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌整理液、抗菌陶瓷、抗菌地板、抗菌纺织品、防嗮化妆品、室内甲醛治理等产品中。 纳米CuO应用前景 催化剂：主要用于国防领域，作为复合固体推进剂的重要成分，用来调节推进剂燃耗性能。 传感器：纳米氧化铜对外界环境的温度，光，湿气等十分敏感，并且可以提高传感器的响应速度，灵敏度和选择性。 在超导，陶瓷，电极活性材料等领域作为一种重要的无机材料有广泛的应用。 用作玻璃，瓷器的着色剂，光学玻璃磨光剂，有机合成的催化剂，油类的脱硫剂，氢化剂。 用于制造人造宝石及其它铜氧化物，用于人造丝的制造，以及气体分析和测定有机化合物等。 用于饲料中，提高铜的表观消化率。 用于抗菌剂，纳米氧化铜具有清洁，高效，能耗低，污染小，被广泛用于医药，纺织等领域。 用于粒子助力制冷器节能，提高热传递效率。 降低冷冻机油的粘度。 提高烟气脱硝性能。 应用范围： 橡胶工业中硫化活性剂，石油化工行业催化及添加剂，是汽车轮胎、飞机轮胎、工业电缆行业材料以及氧化锌陶瓷； 涂料油漆、透明橡胶、乳胶和塑料行业用，可增加产品强度和致密性、粘合性、光洁度； 抗菌抑菌和除臭材料、医药卫生用杀菌材料、玻璃陶瓷杀菌自洁材料、医药行业杀菌敷料； 电子工业和仪表工业、制造电器件、无线电、无线荧光灯、图像记录仪、变阻仪、荧光体； 军事工业：红外吸收材料。   五、纳米氧化锌分散液 项目 Item 标准 Standard 氧化锌(W/%) ZnO 4% 外观 Exterior 乳白略显黄色易流动液体 Milky white slightly yellow liquid PH 7.2   分散液氧化锌含量可以根据需要在30%以下定制

以机械混合、扩散、化学反应速率、成核速率、长大速率等诸因素为变量，建立“液相化学反应胶粒析出相变过程的数学方程组及边界条件”，提出 “连续有序液相沉淀纳米粉体制备技术”。该技术可以制备粒度在10-200nm高分散的氧化物纳米颗粒 ，包括BaTiO3，Y3Al5O12及一系列稀土氧化物，并拥有独立的知识产权。 1.通过液相反应胶粒析出机理分析，采用此液相沉淀技术在低温800℃条件下制备了四方相钛酸钡纳米粉体。通过反应前液体钡钛比的精确控制，以及洗涤工艺控制，使粉体的钡钛比达到003比1。制备的纳米粉体在40-60nm之间，粒度分布窄、分散性好、烧结活性高。目前此液相沉淀技术已经成功延伸至牙科纳米氧化锆粉体和稀土掺杂钛酸钡基纳米粉体的制备。 2.续有序液相沉淀技术制备Y3Al5O12纳米粉体 3.稀土氧化物纳米粉体的制备

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR 一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术研发人员，参与了世界第一颗四模一体（GPS、格洛纳斯GLONASS、北斗、伽利略Galileo）国内某北斗导航芯片研发，参与了国内导航界某龙头企业的芯片研发、流片，成功用到国内的渔船导航、汽车导航等北斗信号接收机中。 导航芯片加密技术采用了三级加密技术，由芯片级加密、硬件班级加密、软件加密，三级加密技术。芯片的加密技术和工程实现，需要跟实际的物联网使用场景相结合，实现定制化加密。北京师范学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室能够作为技术参与方为物联网芯片、NB-IoT芯片、5G芯片、消费类电子芯片，提供技术研发指导。

针对养殖鱼虾主要流行性疾病的病原，解决病原检测与疾病诊断的关键技术问题，研制出病原的单克隆抗体，应用胶体金免疫层析技术，设计研制出对虾白斑症病毒（WSSV）胶体金检测试纸、WSSV半定量快速检测试纸、鱼类淋巴囊肿病毒（LCDV）胶体金试纸条、牙鲆弹状病毒（HIRRV）胶体金试纸条、鱼类病原性弧菌快速检测试纸等。检测仅需3~5分钟，不需要专业仪器设备专业人员操作，在现场即可进行检测，结果肉眼可见，用于鱼虾主要病原的现场、多病原/多样品、快速、准确检测诊断。实现水产动物病原的现场、快速、简便、准确、灵敏的检测。 系列检测试纸条通过优化制备工艺、质控体系，在实验室内生产，应用于养殖生产过程中病原的实时检测及早期诊断、进口鱼虾的检疫，满足海水养殖动物疾病监控预警需求，指导疾病准确防治，能够有效预防养殖过程疾病的发生、传播和流行，降低养殖风险。

成果描述：茄尼醇是一种存在与烟叶、马铃薯叶、桑叶中的具有消炎、杀菌、吸收紫外线、抗氧化功能的植物活性化学品，在其分子结构中含有九个非共轭双键的聚异戊二烯醇，其极性非常弱，亲水性差，亲酯性强，可以溶于大多数非极性有机溶剂中；其分子中的非共轭双键是其药理活性的结构源泉，也是其获得工业应用的结构依据。茄尼醇主要用于合成辅酶Q10、茄尼醇胺、茄尼醇酯等医药中间体，同时也直接用于化妆品中增强化妆品的保健功能。 市面上的茄尼醇通常分为含量20%左右的浸膏、70%左右的粗茄尼醇、90%左右的茄尼醇、以及98%以上的茄尼醇精品。含量越高，价格越高，且含量越高，技术难度越大。 传统技术想要得到含量90%以上的产品，通常需要柱层析工段来达到，相对溶剂量大，操作复杂，生产成本高。经过对茄尼醇中产品与杂质的深度分析和大量的实验，得到了能够溶解茄尼醇但不溶解杂质的混合溶剂。本项目成果可从70％的茄尼醇出发，不经过柱层析，仅利用混合溶剂法处理得到含量90%以上的产品，且混合溶剂可循环使用，最大限度地降低生产过程的成本。将90%的产品再经过柱层析，可得到99%的精品。该项目采用的生产过程属于无污染的绿色化工工艺过程。市场前景分析：项目产品茄尼醇，是一种具有很高技术含量和附加价值的精细化学品，主要用于药物（如辅酶Q10）以及其它一些医药中间体（如抗流感病毒茄尼醇脂肪酸酯、茄尼基脂肪胺）等的生产中，也可以直接用于抗氧化保健品和化妆品的生产过程；尤其是它是抗衰老和提高细胞活力、增强人体免疫力辅酶Q10的必须的原料（构成辅酶Q10的侧链），以及在抗流感病毒药物、抗肿瘤病毒药物、以及心血管疾病药物中应用，极大地刺激料茄尼醇的市场应用和技术的研究开发。 2002年底2003年年初，由于国外对辅酶Q10以及其它一些药物（如抗流感病毒药物、抗肿瘤病毒药物、高血压药物等）生产技术取得突破性进展，同时辅酶Q10作为增强肌体免疫能力、抗衰老、抗氧化功能成分在保健品、化妆品、日用化学品领域的应用得到实质性扩大，刺激了国外对高品质茄尼醇的需求；市场价格一度攀高，达到400万元/吨。由于世界上60％以上的茄尼醇原料在中国，也就刺激了当时国内涌现出一大批企业上马茄尼醇项目。因为当时产品售价较高，所以，很多企业不计成本也可以有一定的利润。但随着生产企业的增多，市场价格的下滑，在经历了2005年下半年的市场冲击后，许多企业因为技术不过关、设备不配套、以及资金等因素已经倒闭。 目前，日本年产辅酶Q10 100多吨，需要高纯度茄尼醇1500吨以上。欧洲、北美及其他地区豆油不同规模辅酶Q10生产，同样需要纯度高、价格低廉的茄尼醇。由此可见，茄尼醇的市场规模很大，且供不应求的局面将维持相当长的时间。与同类成果相比的优势分析：混合溶剂处理后茄尼醇含量≥90% 柱层析后茄尼醇含量≥99% 国际先进

本研究根据90％脑神经功能正常的人在短时间闭眼后脑电（EEG）中alpha（α）波幅均可明显增强这一普适特征，设计了一套简便易行的基于脑电α波的脑-机接口系统。该系统仅需在操作者头后部放两个脑电检测电极，短暂训练就可以快速而可靠地控制外接机电装置运行开关，还可以扩展为多选项实时控制系统。搭建了闭眼alpha波控制系统，引入开关抑制模块减少误控制，实现了对单个开关的快速可靠控制，经10名操作者试验，激活开关平均时间为2.4秒、平均错误率3％，进一步开发设计了基于计算机LabVIEW平台显示的循环灯选择系统，利用α波控制单个开关的功能，通过四灯循环作为指示菜单，实现了四个目标的α波控制选择。经5名操作者试验，证实每个受试者均只需少数训练时程即可达到10%或更低的错误率。设计了α波机器人控制系统以实现α波对服务机器人的实时控制。经5名操作者参加连续25次随机方向控制实验，平均正确率达到91.2％，再次证实本研究设计的α波的脑-机接口系统进行多选项控制的可实现性和潜在应用价值。如实现系统集成化和便携化，配置适当的控制显示面板，可望进一步开发出专供那些患有全身性重症瘫痪但头脑功能正常的残疾人使用的新型助残轮椅等产品。