为解决有机固废来源广泛、热解特性差异大、热解装置运行不稳定等难题，针对不同来源有机固废，构建了差异性的热解策略，开发了气固双循环热解技术、静态回转热解技术、旋转步进热解技术以及旋转耙式热解技术等。已在新疆、重庆、湖北、黑龙江、江苏等地推广建立了20余套工业应用装置。用户认为，热解装置运行稳定性强、处置效率高、经济效益好。 目前，项目团队正与多家央企单位进行合作洽谈。该成果申请国家发明专利21项，其中授权14项。多项具有完全知识产权的核心技术突破了行业发展壁垒，达到了国际领先水平，荣获中国发明协会发明创新一等奖等奖励5项。

开发了一种基板支持快速蒸发结晶法，成功 制备了单纳米尺寸的 DAST 纳米晶体，并显示出极好的荧光、二阶非线性特性 (DAST 晶体具有极高的光学二阶非线性系数，在光学倍频、电光调制、超宽频 太赫兹发生、荧光探针等多方面有着广阔的用途)。

该项目研制的有机育苗基质成型机将经过处理后的以禽畜粪便为主要成分的有机基质制成育苗营养钵。主要采用带轮、齿轮、槽轮等传动方式，运用曲柄滑块机构的急回特性，可改善有机育苗基质的成型效果。能够通过更换不同的成型模盘、调节成型冲头的高度、更换不同的成型冲头等方法，满足不同的有机基质的成型需求，根据不同作物的生长特性，制作出不同尺寸和压缩比的营养钵。作为一种小型的基质成型机，具有结构简单、传动和成型的可靠性高，生产和维护成本低，使用方便等特点。基质块日生产量可达6000个左右，只需三相电机即可工作，可以与变频器配套使用用于调速。 该成型机可以用于各类有机基质的成型要求，适应性广，采用机械传动，结构简单可靠，维护成本低，操作简单，具有较好的市场应用前景。使用电力作为能源，清洁可靠。作为基质处理设备，生产效率高，具有较高的经济效益。 成果完成时间：2017年5月

石化、化工、制药等行业生产过程中，会出现有机相产品乳化或含水量不合格的现象，严重影响了产品的质量。金属加工行业，生产过程和设备使用大量润滑油，使用过程中油品也容易带入水分发生乳化，影响了产品质量，也给设备正常运行带来隐患。本技术采用疏水性膜材料进行分离，其关键技术是其中的水分处于分散状态，不与有机溶剂互溶，可以通过超滤的机理进行去除。

针对工业生产过程排放的烷烃、芳香烃、烯烃、卤代烃、酯、醛、酮等VOCs，项目开发了实现VOCs高效净化的催化燃烧技术。通过活性组分、涂层材料和载体材料的优化，筛选出具有高催化活性的催化剂组分配伍。通过制备工艺参数的控制，实现了催化剂的均一、稳定制备。开发了与催化剂匹配的高效净化集成工艺，实现能量的综合利用。项目获国家发明授权专利3项。

本项目开发了膜法VOCs回收技术，该技术针对有机废气中，挥发性有机物与空气理化性质的不同，开发出具有优先渗透有机物，截留空气的高性能分离膜，实现有机废气中挥发性有机物与空气的分离，达标排放净化空气。有机物在分离膜渗透侧获得浓缩，以较低的能耗冷凝收集回收有机物。其特点是操作简单、能耗低，与石蜡油回收正己烷相比，节能70%以上。该技术及所使用的分离膜已获中国专利授权。并且该技术同时实现挥发性有机物的回收利用和有机废气的清洁排放。因此具有分离效果好、排放浓度低、回收率高、无二次污染和能耗低等优点。

密闭的新水、软水、纯水系统在运行过程中会发生严重的腐蚀，水质变差、发黄甚至产生“红水”，且对系统中的设备产生严重的危害。本产品为全有机缓蚀剂，不含磷，不含重金属如钨、钼、锌等元素，在投加量为2000mg/L时，可对水系统中的碳钢、不锈钢、铜、铝等金属设备提供全方位的保护。

江南大学安全检测与分析研究室在有机废气废水的检测和治理方面有着多年的研究经验，开发出基于活性氧氧化分解有机污染物的关键技术，为企业提供各类有机废气/废水的检测和处理工艺和装备研发。以高效低耗、无害化、资源化处理新技术，实现废气/废水达标减排；研制与资源循环利用相协调的废气/废水集成处理体系，实现工程化转化；利用物联网、GPRS/3G 无线通讯技术实现对企业废气净化治理状态及效能进行 24 小时在线监控，实现采集、传输、存储功能一体。

本工程设计规模为 7000 m3 /d，总投资 1380 万元，总占地面积约 5000 m2。 设计进水 COD 2500 mg/L，BOD 1200 mg/L，固体悬浮物（SS）500 mg/L，pH 5-12，氨氮 30-50mg/L，磷酸盐 15 mg/L；处理后的出水水质达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）、广东省《水污物排放标准》DB44/26-2001第二时段一级标准：COD≤45 mg/L，BOD≤15 mg/L，固体悬浮物（SS）≤20mg/L，pH 6～9，氨氮≤5 mg/L，磷酸盐≤0.5 mg/L。

强度和韧性的“倒置关系”是材料研究领域长期存在的难题。大量的实验表明，随着金属材料内部晶粒尺寸的降低，在强度获得提升的同时，韧性将大打折扣。目前，广泛采用的高强材料韧化策略有：（1）改变组分，通过引入和调整材料的多种主要元素，同时激活多种塑性变形机制，高熵合金材料就是采用这种思路；（2）改变微结构，在材料内部引入一种或多种梯度分布的微结构，避免由于特征长度突变带来的性能突变，有效克服金属材料强度和韧性的失配问题，这种材料被称为梯度纳米结构材料。 图1 梯度结构金属材料的类型（摘自：李毅，梯度结构金属材料研究进展，中国材料进展，2016, 35: 658-665）人工制备的梯度纳米金属结构主要包括以下几种：梯度晶粒，梯度位错，梯度孪晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含两种以上的梯度混合结构。在已经发展成熟的金属材料内部引入梯度纳米结构，可以进一步提高其强韧性匹配能力。例如，通过表面研磨处理（SMAT）在孪晶诱发塑性（TWIP）钢表面引入大量的塑性变形，使其表面晶粒细化，随着深度的增加，晶粒细化的程度逐渐降低，同时塑性变形也会导致位错演化和孪晶的产生，因此在TWIP钢内部形成了包含梯度晶粒，梯度位错和梯度孪晶的梯度混合结构。这种梯度纳米结构TWIP钢的强度可以提升50%，断裂应变仅从60%下降到52%，具有更高的强韧性匹配能力。目前，关于梯度纳米结构TWIP钢的研究集中于实验，反映物理机制的本构模型研究还鲜见报道。西南交通大学力学与工程学院张旭教授与德国马普钢铁所、中国钢铁研究总院等机构开展合作，指导博士生陆晓翀发展出考虑位错滑移和变形孪晶等物理机制的微结构尺寸相关晶体塑性本构模型。依托DAMASK平台将该模型移植有限元，并对梯度纳米结构TWIP钢的单轴拉伸变形行为展开模拟，揭示了其微结构演化与宏观性能之间的关系，量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。相关研究工作已在金属材料与固体力学交叉领域顶级期刊《International Journal of Plasticity》上在线发表，论文题目为Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 论文链接： https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP钢的单拉实验数据验证该模型的合理性，结果表明该模型对不同尺寸下的应力应变响应和应变强化行为都可以较好地描述，特别是细晶TWIP钢硬化率曲线中的up-turn效应。通过对内变量演化的分析及对比性模拟，作者发现这种up-turn效应源自于细晶中显著的背应力。 图2 对比不同晶粒尺寸TWIP钢的单拉实验和模拟结果由于梯度纳米结构TWIP钢的微结构十分复杂，晶粒数目众多，通过采用三维均匀化方法，建立了宏观试样尺寸的有限元模型。通过对每层单元赋予不同的晶粒尺寸，初始位错密度和孪晶体积分数，离散地描述材料内部微结构的梯度分布，并通过梯度网格划分方法进一步减少单元数目。对于材料表层微结构变化剧烈的区域，采用密度较高的网格，以保证更加精确地描述微结构的梯度变化。 图3三维均匀化方法示意图作者利用发展的晶体塑性模型，对均匀和梯度纳米结构的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP钢的单拉变形行为进行模拟。结果表明，在合理描述均匀结构TWIP钢应力-应变响应的基础上，通过引入微结构的梯度分布，无需修改任何参数就可以较好地描述梯度纳米结构TWIP钢的单拉力学行为。通过对比变形云图，作者发现均匀和梯度纳米结构TWIP钢的表面都会变的粗糙不平，但梯度纳米结构的表面粗糙度更加明显，产生的应变局域化形成了两个凹陷区，且凹陷区在垂直于平面方向也会发生收缩。随着深度的增加，收缩程度逐渐降低。通过对比性模拟，作者发现表面凹陷区的出现就是梯度纳米结构TWIP钢韧性略微下降的原因。而应变局域化的产生与表面纳米层晶粒的应变强化能力有关，提高表面纳米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷区的出现和韧性的下降。此外，作者通过分析不同层位错密度的演化，进一步证实了上述观点。作者还通过对比性模拟量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。结果表明：强度的提升源于梯度位错结构，梯度晶粒和梯度孪晶结构有助于保持材料的应变强化能力。 图4 均匀结构和梯度纳米结构TWIP钢的模拟结果对比分析。