移动互联网时代，智能手机等设备的屏幕越做越大，研发可卷曲、可折叠的便携电子产品已成为趋势。然而，固定形状的电池限制了可折叠电子产品的发展，亟需开发相应的柔性储能器件。天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作，研发成功了迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器，其厚度仅为A4纸的三分之一（约30微米），柔韧、轻盈，是可穿戴设备的理想电源。 “轻质超薄”是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能，该研究团队从器件结构优化设计出发，使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜，再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。 该超电容厚度只有A4纸厚度的三分之一左右，且有很好的柔韧性。经过优化结构设计，该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电容可以高出几个数量级，这对于空间有限的微电子器件来说尤为重要。该超电容每平方米重量仅为58克，未来可将多片超电容嵌入到衣服中，使得平时穿的衣服变成可以给电子产品供电的“电源”，穿在身上几乎不增加负重，且便于携带。 同时，整个器件还具有很好的抗变形性和循环稳定性，充放电循环5000次后电容量还保持在96%以上（而锂电池在充放电循环1000次左右后电极性质会发生变化，使用中会出现电量不足的情况）。此外，锂电池的安全问题也成为目前人们关注的重点，该超电容采用全固态设计理念，当其遭受撞击或者损坏时不会有液体外泄情况发生，极大程度上提高了产品的安全性。该超电容同时具备一般超电容使用寿命长、充放电速度快等优势，在可穿戴电子器件和微器件领域具有很好的应用前景，成果实现产业化后将会有力推进相关电子产业的升级换代。

所属行业领域 环境净化新材料、新技术 成果简介 该成果解决了氮掺杂纳米TiO2（N-TiO2）粉体的低成本规模化制备及其在水相中的均匀分散和悬浮稳定等关键技术，建成了年产能达百吨级的高可见光活性的纳米N-TiO2光催化喷剂中试生产线；制定了国内首个纳米N-TiO2光催化喷剂产品标准；建立了高效气相和液相

本发明公开了一种三维氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和在电化学生物传感中的应用。本发明 借助三维氮掺杂石墨烯高比表面积、良好的生物相容性、高导电率的特性，构造三维氮掺杂石墨烯复合 材料，首先以泡沫材料为基底，在含惰性气体、氢气及碳源与氮源条件下，利用化学气相沉积方法（CVD 法），得到含基底的三维氮掺杂石墨烯；然后对三维氮掺杂石墨烯进行刻蚀、清洗处理得到三维氮掺杂 石墨烯复合材料。将三维氮掺杂石墨烯与酶/非酶材料进行复合，得到相应的三维氮掺杂石

本发明公开了一种基于钆离子掺杂的上转换发光纳米材料胶束的制备方法，包括如下步骤：利用改良的热解法制备钆离子掺杂的上转换发光纳米材料；利用旋转蒸发法制备基于钆离子掺杂的上转换发光纳米材料的纳米胶束。该方法简单易行，通过该胶束集磁共振成像、光学成像等优点为一体，为肿瘤的诊疗提供了新的思路。此纳米载体克服了以往单模态成像的弊端，可实现同步体内磁共振成像和光

本发明公开了一种碳纳米结构修饰片状有序介孔碳材料及其制备方法。本发明的方法包括步骤：（１）制作前驱体溶液：以无水乙醇为溶剂，可溶性酚醛树脂为第一组分，三嵌段共聚物为第二组分，按比例混合形成均匀的前驱体溶液。（２）选用草酸钾作为基质，将其固体粉末堆积到反应器中，按比例加入前驱体溶液，利用乙醇的蒸发获得复合材料，将获得的复合材料经历低温热交联、高温分段焙

适用范围：覆盖现有90%以上新旧污水设施，污水处理新时代的驱动芯片。 基本原理 1、自养/异养协同系统构建。利用自养与水中原有碳源的异养协同反硝化作用，在无有机碳源添加下实现硝酸盐高效去除，有效解决长期运行过程中的微生物-电子供体材料界面耦合过程的稳定性，降低运行成本。2、反硝化活性提升。通过微生物活性提升机制，有效提高硝酸盐去除稳定性，能够应对水质水量的冲击。保障传统基于硫的反硝化工艺在不同季节、气候的场地差异性环境下高效稳定运行。自养/异养协同高效硝酸盐去除技术为我国氮污染治理反硝化技术体系的完善及为目前我国迫切需要解决的污水处理厂传统工艺的升级改造提供支撑。 二、核心原理图   三、技术优势 1、综合成本低、污泥产量少、运行维护少； 2、处理效果优异，极限去污，可接轨地表水； 3、零”药剂投加  无任何碳源等药剂投加； 4、使用方式多变  适应不同除氮设施，兼容性强； 5、工艺简洁，维护频率低 省人工工作量和工作频率   申请专利 国家专利15项，其中发明专利 8项，实用新型7项。 1．ZL101792208A 污水脱氮方法、反应装置、反应器、生物膜组件及制法 发明专利2013.06.16 2．ZL201210140647.5高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法 发明专利2014.03.26 3．ZL201410346228.6一种铁改性壳聚糖除氟颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利2017.01.11 4．ZL201610204784.9一种自养微生物反硝化法去除水中硝酸盐用材料 发明专利2018.11.09 5．ZL201821291282.5 一种用于净水器的高效直饮滤芯 实用新型 2019.04.15 6．ZL201821332388.5一种强化电氧化过程的组合式电絮凝污水处理装置 实用新型 2019.04.15 7．ZL201821289657.4 一种主次供氧均匀型微纳米气泡曝气机 实用新型2019.04.26 8．ZL201830401268.5 高效水龙头净水器 外观专利 2018.11.30 9．ZL201510604939.3   一种Fe-石墨烯颗粒高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2016.01.06 10．ZL201510604939.3   一种Ti纳米电极高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2015.06.25 11．ZL201510358216.X    一种Ti纳米电极高效去除水中硝酸盐的方法 发明专利  2017.04.05 12．ZL201720655743.1 一种城市合流制溢流污水预处理用的旋流装置 实用新型2017.12.22 13．ZL104069831A 一种高效除硝酸盐颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利 2016.04.26 14．10-1527348 一种灭菌填料  发明专利  2015.06.03 15．ZL201721184506.8 一种无人船等离子杀藻设备 实用新型 2018.03.20     四、技术示范工程应用概况 目前该材料技术已成功应用到以下污水处理项目： 内蒙古准格尔旗召西社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗毯房湾社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗召东社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗纳林村某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗福路村某农村污水处理项目 内蒙古沙圪堵镇某养老院农村污水处理项目 内蒙古乌兰察布市凉城某农村生活污水处理项目 天津滨海新区某家具厂生活污水处理项目 天津滨海新区某油脂厂“生活污水处理项目 重庆九龙坡区某村农村生活污水处理项目 以上所有污水处理项目标准均执行GB18918- 2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》- -级A标准   实际应用案例 生物滤池应用案例-内蒙古乌拉特后旗水厂（12000 m³/d） 项目情况:1）进水C/N为0.7~1（进水BOD5=70~80 mg/L；TN=70 ~ 100 mg/L），原水碳源无法满足脱氮需求。 2）氧化沟内运行工况复杂且无法调节内回流比。 3）原有曝气生物滤池反冲洗频率高，且脱氮效果差。 改造过程:将原4格生物滤池改造为减氮生物滤池。利用ByeN材料替换原填料，装填高度1.2 m。 改造步骤：清掏填料、清洗滤头、整理滤板、淘洗承托层、装填填料，进水启动。 反冲洗管理:降水反冲洗为主（3d/周期），缓解滤头堵塞，实现驱除氮气；           气水反冲洗（15d/周期）后2~3h可恢复脱氮效果。

近些年来，我国水环境中的氮素污染问题日益严重，蓝藻爆发、“水华”、 “赤潮”等水体富营养化现象频发，大量高浓度的低碳氮比氨氮废水未能得到妥 善处理，已经严重影响到我国多种行业的正常发展。我国氮素污染问题日益严 重，而传统脱氮工艺流程长，氧耗大，反硝化碳源不足，脱氮效果低。 厌氧氨氧化工艺是是近年来新兴的含氮废水处理技术，是目前最经济、最 简洁的生物脱氮工艺之一，非常适用于低碳氮比废水的处理。厌氧氨氧化技术 与传统生物脱氮技术相比，它无需曝气和碱度补偿，也无需投加有机碳源，从 而节省了大量能源和物料，大幅降低了废水处理成本。较传统脱氮工艺，该技 术可节省 60%以上的能耗，减少 70%的剩余污泥产量。 

浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

项目成果/简介:浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

该技术 COD 消耗量节省 40%以上，有效解决了现阶段污水脱氮除磷中碳源不足的问题，可提高脱氮除磷效果，除磷效率接近 100%。该项技术，还可灵活应用到现有的污水处理工艺中，如连续流的 A2/O、或续批式 SBR 工艺等。该技术除了有效提高碳源利用率外，还可降低氧气消耗量 30%，减少污泥产量 50%。此工艺的最大特点是，利用反硝化聚磷菌生物学特性达到“一碳两用”的目的， 有效提高脱氮除磷效率。