项目简介：精馏是化学工业领域中应用最为广泛的分离技术。但精馏过程的能耗巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而精馏能耗又占其中90%以上。我国在石油化工、天然气化工、制药、化肥、维尼纶等领域能耗远高于国外，与国内精馏过程的节能技术落后不无关系。因此，开展精馏过程节能机理和节能技术的研究对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。在热力学上，隔板塔被认为是较为理想的塔结构，等同于一个完全的热耦合塔。以分离三组分混合物为例，用相同的理论板数，完成同样的分离任务，采用隔板塔比传统的两塔流程可降低能耗30%~50%，节省设备投资30%以上。高效立体传质塔板是河北工业大学化学工程研究所开发的高效立体喷射型塔板专利技术，具有大通量，高效率，低压降等一系列优点，目前在石化、制药、化肥、化纤等诸多化工领域得到了广泛的应用。将高效立体传质塔板和隔板塔两者的优点相结合，研究过程节能机理，开发出具有高效节能的新工艺和设备，对化工分离过程传质效率和能源利用率的提高、设备投资的节省具有显著的经济效益和深远的社会意义。本项目已在华北制药集团得到成功应用，为企业节省设备投资32%，工艺节能35%。应用领域：石油、化工、制药、化肥、维尼纶、氯碱联系方式：河北工业大学化工学院 方静 副教授电话：022-60202246；传真：022-60204475地址：天津市红桥区光荣道8号309信箱 300130邮箱：ctstfj@hebut.edu.cn网址：www.ctst.com.cn

传统轻质夹层结构材料，如蜂窝夹层结构，制造过程复杂，质量难以控制，特别是在使用过程中经常会开胶、脱粘，甚至会引起芯子塌陷、面板凹陷、皱褶失稳，耐久性较差。本项目所研发的新型轻质夹层结构可克服传统夹层结构材料的上述不足，包括多层间隔连体织物复合材料和Z向纤维增强的泡沫夹层结构。 多层间隔连体编织物是一种层与层之间由连续纤维芯柱相接而成一体呈空芯结构的编织物，可以单独增强制成空芯连体结构轻质复合材料，也可以在纤维芯柱间填充泡沫材料，制成新型多夹层结构复合材料，具有优异的整体性和耐久性，根据填充的泡沫种类，还可具备阻燃、隔音等功能特性。 Z向纤维增强的泡沫夹层结构复合材料包括Z-pin增强的X-Cor泡沫夹层结构和缝纫轻体材料夹层结构两种。该结构有效改善了夹层结构的平压强度与剪切性能，用于结构复合材料有明显优势，为结构轻量化和低成本化提供了新的思路和解决途径。 北航针多层间隔连体编织物复合材料和Z向纤维增强的泡沫夹层结构进行了大量研究工作，掌握了制造设备、成型工艺、性能评价等方面的全套技术，开发的夹层结构无面芯剥离问题，综合性能优异、可设计性强，在很大层面上可以替代目前的蜂窝夹层结构与泡沫夹层结构复合材料，具有十分广泛的应用前景，已用于建筑、化工、交通、船舶、风能等领域。

国内农用化肥年施用量（折纯）达到6000多万吨，施肥效率低下和化肥消费高之间的矛盾将随着能源匮乏引起的化肥涨价而进一步激化。化肥使用效率低下，导致用量增多，进而带来更多的环境影响，如地表水体富营养化，地下水体硝酸盐含量严重超标；大气污染；温室气体排放增加；土壤板结、酸化、肥力下降；农产品品质下降等一系列问题。 经浙江大学科研团队研发的新型环保控释肥料是在传统肥料的外面包覆一层易降解的有机材料膜，根据作物的营养需要控制肥料养分的释放晕和释放速度，使肥料养分的释放与作物的营养需求保持一致，施用简便、省工增效、节能环保。

针对油性涂料环境污染大的问题，以复合乳胶为成膜物质，先后研制出水性地坪涂料、水性金属防腐蚀涂料、水性混凝土防腐涂料、水性木器涂料等高性能水性涂料。性能优良，完全可以替代同类油性涂料，成为环境友好新型涂料的重要发展方向。

可穿戴生物电信号监测允许前所未有的健康监护进入人们的生活，是当下IOT（Internet of Things)处于爆发前夜的一个重要发展分支，与互联网+相结合，将会推动智能医疗的发展，为医疗带来一场革命。 干性和非接触检测技术作为生物电信号可穿戴检测必要技术，均需极高输入阻抗和极高的电路噪声抑制能力，且面临监测距离与噪声之间的矛盾，尚无法满足应用需求。

CZTS薄膜太阳电池：虽然CIGS 是目前薄膜太阳能电池中光电转换效率最高的太阳能电池，但是由于In和Ga元素是稀有金属，在面向大规模生产时受到元素稀缺的制约。有机-无机杂化钙钛矿太阳电池：将无机材料电子迁移率高、机械性能良好、稳定性高和有机材料光吸收率较高、易加工的优点加以整合，发挥协同效应，提高光伏电池的整体性能，是未来太阳能电池最重要的研究方向。

新型塑料蜂窝板是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用塑料为原料，制成的具有蜂窝纸板刚度、抗压和抗弯性的环保性材料。其成本与蜂窝纸板成本相近。由于新型塑料蜂窝板防潮、防霉，可制成包装箱、托盘、间隔板、墙板等，因此是取代木制品和蜂窝纸板理想的包装材料，用于物流、医药和电器包装、建筑等领域。由于新型塑料蜂窝板可反复回收利用，因此它是一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的新型绿色包装材料，具有很大的应用前景。新型塑料蜂窝板成型技术是专利技术，包括成型装备与模具设计、制品结构设计、配方及加工工艺控制技术。

新型循环肿瘤细胞（CTC）检测纳米技术，是一项从技术原理、核心试剂及操作流程都具备自主知识产权、完全独创的肿瘤液体活检技术。该技术利用癌细胞特殊的代谢特点，以及由此产生的特殊生物物理学特征，实现对白血病及各类实体瘤的CTC高效、灵敏、特异检测，解决了长期制约CTC行业发展所面临的瓶颈问题。 同济大学医学院、附属东方医院陈炳地副教授联合刘中民教授和崔征教授团队研发的新型CTC检测纳米技术，从根本上解决了CTC高效、特异捕获的瓶颈问题。新型CTC检测纳米技术能从多个盲编的血样中，准确检认出癌症血样和健康血样。其检测敏感度远远高于同行其它技术。该技术也是目前世界范围内唯一一种能够把白血病癌细胞从血液中捕捉并检测出来的技术。新型CTC检测纳米技术首次解决了癌症检测、癌症治疗中急需解决而又长期得不到解决的问题，即能够快速、安全、高频检测当前的化疗效果是否理想，并通过足量的捕获CTC做药敏测试，实现对抗癌药物的个体化精准选择。 目前，该技术已经开展初步的科研转化，在上海组建了专门的研发团队，在福建组建了市场团队，在同济大学附属东方医院等三甲医院开展临床研究。该技术已获得多项创业大赛大奖，同时获得了多项政府人才政策的支持。

随着支配半导体技术数十年的摩尔定律日益接近其发展极限，多种功能器件集成被认为是超越摩尔定律延续集成电路发展进程的重要途径之一，这就需要能够满足多种功能器件高密度集成的制造技术。多元兼容集成制造技术就是为此而开发的，该技术通过在更大范围内优选结构/功能材料组合，开发异质集成制造工艺，大大拓展了功能微器件创新设计和制造的腾挪空间。经过多年探索，目前已形成了涵盖金属、聚合物、陶瓷、复合材料的MEMS异质异构制造技术体系，并在多种类型功能器件研发中发挥了关键作用，初步展现了其基础性支撑作用，相关技术获得2016年度上海市技术发明一等奖。 微系统集成发展趋势 多元兼容集成制造技术  获奖情况 上海市技术发明一等奖2016年团队获奖 国家技术发明二等奖2008年 上海市技术发明一等奖2007年 超薄超快高热流密度微通道散热器 上海交通大学团队在长期研究经验和技术积累基础上，创造性地提出了不同高热导率材料组合构造的复合结构微通道散热器设计方案，并基于多元兼容集成制造技术完成了多种尺寸样品研制，其中，热源面积与常用功率芯片尺度相当的超薄散热器冷却能力达到800W/cm2以上，在保留传统微通道散热器良好系统兼容性和适用性的基础上达到了相当高的散热能力水平，为解决高功率芯片系统超高热流密度散热问题提供了一个深具可行性的解决方案。 高温薄膜温度传感器研究  发动机燃烧室等极端恶劣环境下（高温、强振动、强腐蚀等）的工作参数现场监测对传感器技术是严峻挑战，国内外研究广泛。交大团队基于特种材料微纳集成制造技术的长期积累，在高温绝缘薄膜材料、多层薄膜应力调控、曲面图形化和高温敏感介质等技术上取得了一定突破，成功开发了多种可与现场结构共型的高温薄膜传感器，具有体积小、环境扰动小、响应快、灵敏度高、可分布式安置等优点，该团队已经掌握了温度、应力/应变、热流等多种高温状态参数测量技术，适用温度在800-1300℃之间。 薄膜绝缘电阻随温度的变化及测试结构 高温薄膜温度传感器制造及曲面图形化技术 薄膜温度传感器在发动机不同部位测温需求 无线温度传感器测温系统 高性能转接板 基于转接板的多芯片封装是2.5D高密度集成最具可行性的方案之一。但是传统的硅转接板性价比不高，阻碍了广泛应用。上海交大团队基于非硅微加工技术的长期积累，突破了硅转接板绝缘层完整性和再分布层热隔离的难题，成功研制了漏电流极低的低成本高性能硅转接板。此外，还开发了复合材料非硅转接板，TCV陶瓷转接板，TGV玻璃转接板等各种三维封装基板，实验室能够针对不同类型器件三维高密度封装的具体要求，定制开发不同功能的专用转接板，为多功能、高密度、高功率、低成本封装提供个性化解决方案。 TSV-3D 高密度封装概念图  金属-聚合物-纳米复合材料非硅基转接板实物图片