本项目属复合材料与传感器研究领域。主要针对气体传感器特异性响应与识别机理、气体信息与电信号转换机制以及薄膜表面/界面效应等基础科学问题开展了深入研究，提出并发展了有机纳米复合气敏材料新领域，为有机/无机纳米薄膜组装与结构调控提供了新途径，同时建立了传感器微观响应模型，对发展新型复合薄膜气体传感器具有重要的科学意义。发表SCI论文71篇，SCI他引905次，均为正面引用，研究成果受到敏感材料与传感器领域研究者的广泛关注与认可。本项目申请国家发明专利49项，授权29项，研制出了灵敏度高、响应快（<

现有的有机氮测定方法主要基于差减法，存在多方面测定的累加误差，结果难免不够精确和可靠。本发明技术是一种体积排阻色谱联用型氮检测器及应用，其对有机氮的检测原理在于通过体积排阻色谱柱实现有机氮和无机氮的分离，然后通过石英螺旋管结合紫外氧化的方式将有机氮转变为硝态氮，通过紫外检测器检查硝态氮在220nm的紫外吸收，实现定量分析。

项目研究背景及用途 ：有机硅改性双马来酰亚胺树脂是一类高性能聚 合物材料，其热稳定性能和力学性能都比环氧树脂优越，因此含硅双马来 酰亚胺树脂作为金属替代物广泛地用作制造压缩机叶片、大型计算机部 件、印刷电路基板等，是目前最受青睐的高性能聚合物材料之一。 工艺流程 ：用催化方法先合成中间体 N-（4-羟基本基）马来酰亚胺， 再合成含硅双马来酰亚胺齐聚物， 采用四种有机硅合成了四种含硅双马来

该工作提出了小分子受体的全新设计思路，以多环芳烃为核心，极大地缩短了光伏材料合成步骤，为发展高效、低成本的有机太阳能电池提供了新的材料体系。

本发明涉及一种仿生有机胍催化剂合成医用生物降解材料的工艺方法，特别是医用生物降解性聚酯类聚合物合成的新工艺方法，其特点是使用无毒、无金属的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍为催化剂进行环酯类单体(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己内酯)的开环聚合反应，从而合成高度生物体安全性医用生物降解材料。这一新工艺方法避免了使用目前广泛使用的具有细胞毒性的辛酸亚锡类催化剂。本工艺采用本体聚合法，聚合反应具有受控、活性聚合反应特点，不仅可合成均聚物，并且能用于合成具受控组成的嵌段共聚物。本工艺无三废污

DPP类颜料（吡咯并吡咯二酮系有机颜料）具有很高的耐晒牢度、耐气候牢度和耐热稳定性，可单独或与其它颜料拼混使用以调制汽车漆。在DPP系有机颜料的专利有效期内（1986~2003），瑞士Ciba公司是此类有机颜料的唯一生产商。2003年后，国内开始研发生产DPP类有机颜料，但是截止到?00?年，能够被国外的汽车漆厂商接受用于调制汽车原装漆的只有我们生产的品种。生产DPP类颜料的技术关键主要在于中间体（各种芳香腈和丁二酸酯）的低成本生产，按照Ciba公司的专利，合成DPP类化合物所用的丁二酸酯一般为丁二酸的低级脂肪酯，其缺点是反应收率不高，有相当部分的原料没有转化或是生成了对人体有害的副产物。 为此，我们发明了一种环境友好的生产芳香腈的工艺，低成本地制造出所需要的芳香腈，还设计并合成了一种丁二酸的高级脂肪酯，用它与芳香腈反应可高产率地获得DPP类化合物，再对后者采用我们在以往的工作中累积的颜料化加工的技术对其进行颜料化加工，从而高品质地生产出DPP类有机颜料，部分品种已经被国外的汽车漆厂商用于制造汽车漆，成果获国家发明专利（ZL200510030080.6）授权，并在胶州市精细化工有限公司实现了工业化生产。

项目研究的背景及用途：本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源(如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物，产量约每年 30 亿吨)高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。利用生物质作为能源，不仅仅是解决了长期的能源供给问题，更重要的是大大缓解了环境保护的压力。本项目的技术路线所排放的其他污染物如硫化物、粉尘粒子的浓度也大大低于现有的燃煤发电厂。此外，高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比，本项目的技术路线具有以下优点: (1)发电效率高; (2)炭转化率高、能量利用率高; (3)排放的二次污染物少; (4)初投资和远行费用低。 本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物，通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争，同时确保生产过程符合环境友好性要求，没有明显的二次污染。成果水平及主要技术指标:本技术水平处于国内领先水平,在国际上也是领先的。目前正在申报发明专利 2 项。所需厂房占地面积:需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应(年需要量为8000 吨左右);设备相对比较简单，但需要由相关的厂家定制生厂;厂房面积约为15000～20000 平方米;投资规模在 500 万左右。 市场分析及效益预测：本项目的市场前景很大。以天津市为例，天津市每年约有 600 万吨生物质资源，可发出功率为 90～100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物，则可以发出更多的电，而且随着发电规模的扩大，可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000～4000 kW，该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径，同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例，投资回收期为 2.2 年，年盈利为 220 万左右。

目前重金属及含砷废水的处理是世界性难题，缺乏有效的处理技术，尽管生物法、电解法、混凝、吸附、反渗透技术等能达到一定的处理效果，但存在处理成本过高、能耗大 、操作困难、易产生二次污染的问题，难以被企业接受。本项目针对混合重金属废水处理成本高、出水难达标的难题，基于纳米铁(nZVI)的核壳结构理论，合成一种经济高效、协同去除废水中多种金属的高活性铁基材料，即结构态羟基活性亚铁（SRF），具有大于传统材料10000倍以上的比表面积和界面反应活性，它具有纳米铁的反应活性，但是克服了纳米铁昂贵的成本，对废水中的重金属离子具有高效网捕功能。但避免了表面钝化、团聚带来的nZVI活性降低、颗粒增大、反应效率低的问题。SRF是无毒、无害、无污染的绿色试剂，通过吸附、还原、共沉淀的方法去同步除水中的重金属离子和砷，而且适用pH范围广，产泥量少，成本低。能广泛适用于各类重金属工业废水处理（如冶金、电镀、化工、电路板、皮革等行业产生的重金属废水），并有利于实现金属资源化利用，具有较好的市场前景。 课题组相继承担国家级项目（863计划项目3项、国家自然科学基金2项、国家科技支撑计划2项）和省部级项目（上海市、教育部、江苏省）二十余项，并获得上海市技术发明一等奖一项，上海市技术发明二等奖一项，中国国际工业博览会创新奖一项。目前拥有难降解工业废水处理处理及相关领域发明专利十多项。课题组目前主要研究难降解工业废水深度处理相关课题，在金属废水处理方面，已承担自然科学基金项目“纳米铁壳层物种反应活性及原位矿物转化同步除砷机制”。 市场前景： 近年来我国经济快速发展，工业布局、产业结构没有明显改善，工业生产工艺、污染治理水平没有有效提高，全国涉重金属重点行业产能产量持续增加，重金属污染物排放量（铅除外）仍在增加，一些污染物排放量增幅还很大（汞增幅为26％）。我国重金属污染较为严重，主要体现在以下两个方面：一是重金属污染物产生和排放量大，根据第一次全国污染源普查结果，2007年全国废水中铅、汞、镉、铬、砷等五种重金属产生量为2.54万吨，排放量近900（897.3）吨。大气中上述五种重金属污染物排放量约9500吨。列入国家危险废物名录中含上述五种重金属的危险废物产生量为1690万吨。再一个是重金属污染的危害是影响较为突出，重金属土壤污染会导致农作物中重金属超标，从而影响人体健康；一些地方由于重金属的大气污染或水污染导致人体健康受到损害或威胁，对群众健康造成了严重威胁。据统计，在2011年1到8月，全国发生了11起重金属污染事件，对周边生态环境的影响范围之广、对民众生命健康的危害之大，引发了社会的高度关注。 环境污染事故的发生也多为工业污水事故，为了有效地改善水质，中国每年用于水资源保护项目的资金近千亿元。传统的水处理工艺很难满足水处理方面的要求，新兴的污水深度处理技术在价格与处理效率上存在一定的缺陷，开发成熟廉价的污水处理技术及其配套产业设备等具有广阔的商业市场。目前市场上存在多种应用于工业金属废水处理的技术手段，深度处理技术种类多，没有形成一种主导的技术手段，所以废水深度处理领域具有强大的竞争优势。而且，重金属废水处理系统工艺复杂，运营成本高，废水中重金属含量超标，不能达标排放，排到环境中污染土壤和水源，有价值的金属白白流失，难以回收，废水处理产生的重金属污泥成为危险废弃物，处置要求严格花费高。因此，开发技术成熟、成本低廉的金属废水处理技术具有广阔的应用市场，且市场需求大，进驻门槛低。本项目研发的多羟基亚铁材料技术，具有技术成熟，投资、运行成本低等优势，高效处理重金属以及含砷废水，广泛适用于各类重金属工业废水处理，回收重金属，实现循环经济与清洁生产，在重金属废水深度处理领域具有强大的竞争优势。

本发明是一种凹凸棒矿物制造印染废水脱色材 料的技术方法，它是以凹凸棒石粘土为主原料(80～100目)， 与1.5～ 3.0mol/LH2SO4，固液比1∶2～3，在常温下活化1～2h，并加入 0～5％的Fe、Mn、Al等金属硫酸盐(按金属氧化物计)，再经3～ 6mol/L碱溶液中和至pH值7～8，一次固液分离，造粒(3～ 5mm)，烘干，再经700℃煅烧0.5～2h后制成。产出的滤液副 产回收 Na2SO4·10H2O或 (NH4) 2SO4；该脱色料 对印染废水脱色后，颗粒料经1.5～6.0mol/L硫酸铵溶液浸泡 2～5min、在300℃下焙烘5～25min后，可重复循环使用四次 以上；脱色材料对印染废水的脱色率≥94％，循环使用的脱色 率≥91％。具有制造过程简单、成本低廉、无污染物排放等特 点。

我国淡水资源极度匮乏，每年缺水量达60亿m3，水资源环境遭受着严重污染，年排放废水达到500多亿吨，水源污染加剧了水资源的短缺。企业排放污水中含有大量可回收的有价成分，通过分离回收不但可以缓解水污染，而且可以实现淡水回用和有价成分的再利用，补充水资源需求缺口，降低成本，使企业排放废水达到国家排放标准要求。 膜分离技术是高效、低能耗的分离方法，是解决能源、资源和环境问题的重要手段。膜蒸馏技术是近年来迅速发展的新型膜分离技术，可广泛用于海水、苦咸水淡化、工业水处理、食品浓缩、医药产品浓缩结晶等领域。在低位温差推动作用下实现混合料液的气液分离，可得到淡水和难挥发组分的浓溶液或晶体。操作温度为50℃~80℃，特别适合高沸点、热敏性及高浓度物料的浓缩结晶，可利用低位热能如工厂废余热、地热等来实现能量综合利用，常压操作，设备体积小，占地面积小；易于操作和管理维护，易于实现自动化和在线监测。