01. 成果简介 海洋是人类赖以生存和发展的地球环境的重要组成部分，海洋为我们提供了丰富的矿产资源、食物资源、药物资源以及油气资源等，并且还提供了可以为人类所利用的潮汐能。但是，随着近年来世界经济与工业的快速发展，污染物每年以惊人的数量排放到海水中，经过海洋生物体的富集，一方面对海洋生物造成致命的威胁；另一方面，若通过食物链进入人体，海洋污染的危害会直接作用于我们人类自身。为此，有必要运用科学的手段对海洋环境进行监测，进而调整海洋开发和生态保护的平衡点，以实现对海洋资源的可持续利用和发展。 自2009年开始，团队在多年实验和科研基础上针对测定水体中污染物的化学发光在线分析仪进行开发研制。为了满足海洋污染物现场分析的需要，研制设计船载小型、现场、实时、快速监测海水中多种有机物的化学发光检测专用分析仪。这一研究把当今国际上最先进的分离分析方法应用于海洋监测技术上，该仪器的成功研制有助于推进我国海洋监测的全自动化管理。 目标仪器曾多次参加由国家海洋局北海海洋勘测研究院组织的海上实验，实验数据表明，当腐植酸浓度在0.1-1.0 mg/L范围内时，化学发光强度与腐植酸浓度呈线性关系，所测数据经过中国计量科学研究院和大连国家海洋环境监测中心两家检测机构认证，符合国家标准。 LUM2010 全自动化学发光分析仪 02. 应用前景 可供海洋监测船、沿海各海洋监测站、海洋检测实验室开展海洋监测使用。03. 知识产权 本项成果已采取专有技术进行保护。04. 团队介绍 团队的主要研究领域为微流控芯片质谱联用细胞分析、化学发光/荧光免疫分析、复杂样品前处理分析、空气负离子检测与健康评估等。负责人为教育部长江学者特聘教授、博士生导师，英国皇家化学会会士，承担国家自然科学基金重点项目、仪器专项等科研项目，曾获教育部自然科学奖二等奖、北京市科学技术奖二等奖，任《Journal of Pharmaceutical Analysis》、《Luminescence》、《Trends in Analytical Chemistry》等十余家期刊副主编、特约编辑，中国药学会药物分析专业委员会副主任，中国化学会首届监事会监事。研究成果发表SCI论文近500篇，申请专利逾40项。05. 合作方式 技术许可、合作开发06.联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn linlab@mail.tsinghua.edu.cn

1 成果简介海洋是人类赖以生存和发展的地球环境的重要组成部分，海洋为我们提供了丰富的矿产资源、食物资源、药物资源以及油气资源等，并且还提供了可以为人类所利用的潮汐能等。但是，随着近年来世界经济与工业的快速发展，污染物每年以惊人的数量排放到海水中，经过海洋生物体的富集，不但对海洋生物造成致命的威胁，如果再通过食物链进入人体的话，那么海洋污染的危害会直接作用于我们人类自身。海洋的生态环境正遭受到严重的破坏，海水环境，尤其是近海的海水正面临着日益严重的污染。海洋的环境保护，需要我们运用科学的手段对海洋环境进行监测，进而调整海洋开发和生态保护的平衡点，以实现对海洋资源的可持续利用和发展。自 2009 年开始，清华大学在多年实验和科研基础上针对测定水体中污染物的化学发光在线分析仪进行开发研制。为了满足海洋污染物现场分析的需要，研制设计船载小型、现场、实时、快速监测海水中多种有机物的化学发光检测专用分析仪。这一研究把当今国际上最先进的分离分析方法应用于海洋监测技术上，该仪器的成功研制对于推进我国海洋监测的全自动化过程起到重要的作用。研制成功的仪器，可提供各海洋监测船和沿海 各海洋监测站以及常规的海洋检测实验室的海洋监测使用。设计成功的仪器经过简单改装或改进，也可以应用于陆地环境污染水中的有机物测定，在环境监测领域也可发挥其积极的作用。2 应用说明多次参加由国家海洋局北海海洋勘测研究院组织的以向阳红 08 号为载体的胶州湾海上实验与渤海湾海上实验。实验数据表明， 当腐植酸浓度在 0.1-1.0 mg/L 范围内时，化学发光强度与腐植酸浓度是呈线性关系的，回归方程为 I=34.41+1.17x，相关系数 R=0.994； 同时腐植酸浓度在 1.0-8.0 mg/L 范围内，化学发光强度与腐植酸浓度具有线性关系，回归方程为I=35.12+0.53x，相关系数 R 为 0.993。当苯酚浓度在 0.02-0.1 mg/L 范围内时，化学发光强度与苯酚浓度有线性关系，回归方程为 I=33.52+64.48x，相关系数为 0.983；而苯酚浓度在 0.1-0.8mg/L 的范围时，化学发光强度与苯酚浓度也呈线性关系，回归方程为 I=40.25+26.14x，相关系数为 0.992； 当苯酚浓度在 1.0-10.0 mg/L 范围内，化学发光强度与苯酚浓度呈线性关系，线性回归方程为 I=75.83+1.07x，相关系数 R=0.983。 所测数据经过中国计量科学研究院和大连国家海洋环境监测中心两家权威检测机构认证，其性能符合国家标准。3 效益分析该分析仪可实现全自动、在线、现场、实时监测海水中的腐植酸和酚类物质，并通过中心控制系统远程操控的命令进行接受指令进行测定，实现了命令接收、反馈、执行、数据自动处理、存储、发送以及历史数据的自动保存等功能。从而改变了长期以来对环境监测都是采样后拿回到实验室进行测定、在海上作业的时候则需要在船上或者岸上的实验室进行分析测定，这些方法分析周期长，增加了运输成本的缺点，最重要的是若样品在分析测定之前受到污染或自身发生反应变质的话，会严重影响数据的测量结果，很难适应远洋监测的需要。

1 成果简介海洋是人类赖以生存和发展的地球环境的重要组成部分，海洋为我们提供了丰富的矿产资源、食物资源、药物资源以及油气资源等，并且还提供了可以为人类所利用的潮汐能等。但是，随着近年来世界经济与工业的快速发展，污染物每年以惊人的数量排放到海水中，经过海洋生物体的富集，不但对海洋生物造成致命的威胁，如果再通过食物链进入人体的话，那么海洋污染的危害会直接作用于我们人类自身。海洋的生态环境正遭受到严重的破坏，海水环境，尤其是近海的海水正面临着日益严重的污染。海洋的环境保护，需要我们运用科学的手段对海洋环境进行监测，进而调整海洋开发和生态保护的平衡点，以实现对海洋资源的可持续利用和发展。自 2009 年开始，清华大学在多年实验和科研基础上针对测定水体中污染物的化学发光在线分析仪进行开发研制。为了满足海洋污染物现场分析的需要，研制设计船载小型、现场、实时、快速监测海水中多种有机物的化学发光检测专用分析仪。这一研究把当今国际上最先进的分离分析方法应用于海洋监测技术上，该仪器的成功研制对于推进我国海洋监测的全自动化过程起到重要的作用。研制成功的仪器，可提供各海洋监测船和沿海 各海洋监测站以及常规的海洋检测实验室的海洋监测使用。设计成功的仪器经过简单改装或改进，也可以应用于陆地环境污染水中的有机物测定，在环境监测领域也可发挥其积极的作用。2 应用说明多次参加由国家海洋局北海海洋勘测研究院组织的以向阳红 08 号为载体的胶州湾海上实验与渤海湾海上实验。实验数据表明， 当腐植酸浓度在 0.1-1.0 mg/L 范围内时，化学发光强度与腐植酸浓度是呈线性关系的，回归方程为 I=34.41+1.17x，相关系数 R=0.994； 同时腐植酸浓度在 1.0-8.0 mg/L 范围内，化学发光强度与腐植酸浓度具有线性关系，回归方程为I=35.12+0.53x，相关系数 R 为 0.993。当苯酚浓度在 0.02-0.1 mg/L 范围内时，化学发光强度与苯酚浓度有线性关系，回归方程为 I=33.52+64.48x，相关系数为 0.983；而苯酚浓度在 0.1-0.8mg/L 的范围时，化学发光强度与苯酚浓度也呈线性关系，回归方程为 I=40.25+26.14x，相关系数为 0.992； 当苯酚浓度在 1.0-10.0 mg/L 范围内，化学发光强度与苯酚浓度呈线性关系，线性回归方程为 I=75.83+1.07x，相关系数 R=0.983。 所测数据经过中国计量科学研究院和大连国家海洋环境监测中心两家权威检测机构认证，其性能符合国家标准。3 效益分析该分析仪可实现全自动、在线、现场、实时监测海水中的腐植酸和酚类物质，并通过中心控制系统远程操控的命令进行接受指令进行测定，实现了命令接收、反馈、执行、数据自动处理、存储、发送以及历史数据的自动保存等功能。从而改变了长期以来对环境监测都是采样后拿回到实验室进行测定、在海上作业的时候则需要在船上或者岸上的实验室进行分析测定，这些方法分析周期长，增加了运输成本的缺点，最重要的是若样品在分析测定之前受到污染或自身发生反应变质的话，会严重影响数据的测量结果，很难适应远洋监测的需要。

该专利产品是一种以多孔二氧化硅为基体，聚合物为增韧剂的多孔吸声隔热材料。由于该材料中含有大量的孔洞，因此具有很好的吸声功能，对消除噪音具有很好的效果；同时由于孔洞内部为空气，该材料的隔热性能远远低于其他固体材料，并可根据需要，可以通过对孔隙率的调节来调节导热系数。 该材料成分及制备工艺与在合成的过程中伴随着有机单体聚合，从而可达到无机物与聚合物在分子水平的结合，使该材料比其他无机材料具更大的韧性，同时聚合物具有一定的粘性，可以与钢筋混凝土墙体很好的粘合，且其防火性能远远高于有机材料。 将该材料作为隔热填料与涂料树脂相配合，配为隔热涂料，将涂层涂覆于墙体表面，形成吸声隔热涂层。材料为白色粉末，与墙体颜色基本一致。 将制备的材料在压机上与玻璃纤维复合压制，可以形成隔热板，由于板内部有大量的孔洞，密度较低（约为450-600Kg/m3）,因此将其粘合到墙体不易脱落，即使脱落也不至于发生比较大的伤害。该材料的隔热性能优越，30mm厚的隔热板的隔热性能与350mm的水泥墙相当，与400mm厚的粘土砖墙相当。

项目简介： 合成香料也称人工合成香料，是利用有机合成方法合成的天然香 料或者天然香料类似物。运用不同的原料，经过化学或生物合成的途 径制备或创造出的某一“单一体”香料。目前世界上合成香料已达 5000 多种，属于常用的产品有 400 多种。合成香料工业已成为精细有机化工的重要组成部分。 合成香料如按其化学结构官能团来区分，由烃类、醇类、酸类、 酯类、内酯类、醛类、酮类、酚类、醚类、缩醛类、缩酮类、大环类、 多环类、杂环类（吡嗪、吡啶、呋喃呋噻唑等），硫化物类，卤化物类 等。 项目特色： 利用有机合成的方法合成一系列市场紧缺的合成香料，目前已经 研发成功的品种包括“12-甲基-十三醛”，“β-大马烯酮”，“反-2-戊烯醛”， “反，反-2,4-己二烯醛”，“1-辛烯-三酮”等项目，生产工艺科学，环保 高效，生产过程简单，成产成本低。

成果描述：本成果在于提供一种有机微肥的生产技术。它主要采用多种有机络合剂和分步络合工艺对作物所需的微量元素进行络合反应制得，能够克服现有技术存在的不足，具有络合容量大、生产成本低、营养均衡持久、易被植物吸收、利用效率高、增产幅度高、品质改善明显的效果。 本成果已获得多项国家授权发明专利。市场前景分析：用于预防农作物微量元素缺乏所引起的缺素症，市场前景广阔。与同类成果相比的优势分析：农作物施用本成果产品后，增产增收效果显著、改善作物品质明显，粮食作物一般增产6%-10%，经济作物一般增产9%-15%。本成果拥有的有机微肥在水稻、油菜等农作物上应用后，增产增收效果明显。

1 成果简介我国水污染事故频发， 以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型，因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对， 是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全，保障人民生活和生产， 需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。 水质指纹与水样唯一对应， 简称水纹。课题组从 2003 年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下， 掌握了上百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理，并研发出有机污染溯源仪，填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成，可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下：自动取样，自动测量，自动比对；数据库设计人性化，可以自动添加新指纹；数据自动保存；水纹采集仪性能稳定，使用、维护简便，当仪器光源老化时，自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测，也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数：灵敏度高，信噪比达到 250；完成一次溯源任务不足 15 分钟，测量时间短，重现性好；工作温度/湿度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝现象，350℃以上时湿度为 70%以下)；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；连续 24 小时使用耗电仅数度，成本低。 图1 有机污染预警溯源仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行， 仪器检测出数次水质异常，并及时进行了报警， 现场测试表明，该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化， 预警迅速，并能给污染类型的信息，对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。 目前正在太湖水源地进行示范运行。 仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，运行费每月在 3000 元左右，具有明显的经济和技术优势。

有机玻璃因其透光性优异、可加工性能好、不易破碎、重量轻而在车窗、面罩、眼 镜片、飞机窗盖等众多领域得到广泛应用，但其机械性能尤其力学强度和冲击韧性较低。 复合材料技术是提高有机玻璃力学性能的重要手段。采用常规微米直径的连续纤维作为 增强体的难点在于如何使基体与增强体的折射率相匹配。但若纤维的直径达到纳米级 （远小于可见光波长），基体与增强体之间折射率的匹配性问题将不再重要。 二功能特点 本项目基于同轴共纺复合纳米纤维制备增强有机玻璃。将具有较高力学性能和熔点 温度的聚合物如 PEEK 用作为芯层材料，将透光聚合物 PMMA 用作为壳层材料，经同轴共 纺制备出复合纳米纤维薄膜，再将若干层薄膜累叠一起经热压机熔融压制。由此得到的 复合材料既具备有机玻璃的透光性，又具有更优异的力学性能尤其抗冲击韧性。

项目团队针对各种有机固废的处理与循环利用，原创性成功开发了气体热载体有机固废解聚再生技术。该技术以有机物自产气为热载体提供热源，实现了全密闭循环工艺，能够绿色高效地解聚工业有机废弃物（废旧轮胎、废塑料、废旧皮革、油泥等）、农业有机废弃物（农业秸秆、稻壳、薪柴等）和生活有机垃圾等，使其解聚为木醋液、粗油、炭制品和土壤调理剂、清洁燃气等产品。该技术有如下优势：⑴ 全资源化。有机废弃物全部转化，资源化利用；⑵ 密闭循环。全系统采用全密闭循环工艺，安全环保；⑶ 清洁环保。高温绝氧热解处理有机物，无二噁英、重金属粉尘；⑷ 热效率高。气体热载体直接接触加热，热解聚速度快、效率高、能耗低；⑸ 自热循环。有机物自产的清洁燃气可作为系统热源，自热循环，运行成本低。

本项目着重研发一系列不同工作频率与不同储存信息量有机射频识别（ORFID）标签或有机射频卡为主，研究各种有机集成器件，为大面积集成柔性电子产品产业化奠定了有机电子方面的理论基础。本研究采用不同有机导电材料及制作工艺使有机薄膜晶体管（OTFT）集成于塑料基底上，制备出RFID塑料芯片。工作采用一套新的完整的技术方案，包括结合应用需要进行有机RFID标签的结构，电路设计，在柔性衬底上进行芯片集成电路的制作（通过掩模板及光刻工艺制备高性能的低聚合物RFID标签集成电路，喷墨打印方式制备便宜的高分子等有机RFID标签集成塑料芯片两种路线），印刷天线，及选择合适的测试系统进行应验标签和分析标签工作机制等部分。制备出工作频率为125kHz、13.56MHz 及储存信息量为1字节及8字节的有机RFID标签。其中晶体管的性能达到开关比在104以上，迁移率0.4~0.7cm2/Vs，电路工作电压在15V左右。本项目是国内首批研发有机RFID标签的实验室研究工作，从而给国内有机RFID技术的研发工作建立一个良好的平台，弥补国内在有机RFID标签领域的空白。 主要应用范围： 从长远发展看，有机RFID有可能成为将来主导各行业信息处理的关键技术之一。有机RFID标签作为一个低成本的选择，并不会代替常用、标准的无机RFID标签，而是开辟另一个新的市场，到时在RFID市场，有机半导体将与Si片技术相互补。有机RFID技术除了具有半导体RFID技术的优点以外，还具有便宜、厚度可以非常薄等特点，可以制成柔性电子标签，使用时可以随意粘贴，不受软硬度及厚度等限制，将来可以广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、军事物流等众多领域。 有机半导体的生产工艺将彻底改变了以往的Si集成电路生产流程，省去了复杂及昂贵的CMOS工艺过程（扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光等步骤），便宜并且环保。因为有机电子学能够实现大规模应用很关键的一点就是其能通过印刷工艺来实现有机电子器件的低成本。同样有机RFID标签的研究中，各国研究者的目的是想通过有机半导体材料制备有机集成电路，最终可以通过印刷的方式来得到有机RFID标签产品。这意味着有机RFID标签的到来将带动印刷行业领域的进展。采用打印制备RFID标签的工艺将碳基材料的微细颗粒喷射到芯片的基底上，不到几分钟就可以制造出芯片成品，且塑料芯片可以单片制造，其成本甚至不到0.1美分。而目前如果要建造一座生产Si芯片的工厂，其资金可能要高达百亿美金以上，然而同样的资金却可以建造超过100个生产塑料芯片的工厂。不论从前端厂房及材料成本，到后端的应用与生产成本，有机RFID技术的生产都极具优势。 目前世界各国都认为有机RFID市场前景巨大。至于技术的发展，目前全球都还在探索阶段。各国家、地区和机构纷纷加大研发力度，尤其各国已经有专门的公司进行相关项目的投资。比如，美国Organic ID、IBM和德国PolyIC等公司。而中国的大部分企业一直处于观望的状态，虽然目前已经开始尝试无机RFID在一些领域的应用示范，但在技术基础方面远远落后于欧美各国，加之标准待确立和产业基础薄弱，诸多因素制约着RFID技术在中国这个世界最具潜力的消费市场难以大规模运行。如果有机RFID的研究及应用方面迟迟不肯投资，在未来新崛起的有机RFID产业里又必将落后于欧美、日韩和新加坡等国。只有在快要占领市场的有机RFID技术方面尽早投入，将来才可能分得一杯羹。 制备出基本器件后，随着研发不断深入发展，将制备存储量和响应不断提高的器件。