长期以来，石油炼制、石化和煤化工产品加工、制药、新材料等生产过程中的副产物多、能耗高、污染大等技术问题一直困扰国际学术界与工程界。团队另辟蹊径，采用完全不同于国际上的方法，解决了大规模制造微气泡（微米级尺度）的理论问题与相关技术原理，并研发了核心装备，发明了数以十亿计的微气泡系统的测试与表征方法，建立并开发了制造和调控微气泡与气液微界面的数学模型与计算机软件，同时在实验室研究和工业应用中，突破了国内外微气泡系统的气/液比不能超过0.05/1的上限，把

“石墨烯微结构的精准调控及其应用”首次实现石墨烯单晶量子点和单层石墨烯微结构的精准控制。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 近年来，石墨烯领域未获得突破性应用成果，也未找到“杀手锏”应用领域，关键是石墨烯结构调控不到位。一个基本的共识是，对石墨烯材料的结构进行设计和调控，有助于在光电器件、能源转化存储、重大疾病诊疗、污染物治理等领域取得重大突破。上海大学吴明红院士领衔的研究团队聚焦“石墨烯微结构的精准调控及其应用”取得了开创性的研究成果，首次实现石墨烯单晶量子点和单层石墨烯微结构的精准控制，在Nature及其子刊上发表十余篇系列论文，获得国家自然科学二等奖。负责人吴明红是中国工程院院士、俄罗斯工程院和俄罗斯科学院外籍院士，获国家杰出青年基金、教育部长江学者及创新团队发展计划等支持。团队依托有机复合污染控制工程教育部重点实验室，推动基础科研成果向应用转化，在生物医学、环境治理等领域取得了相关应用突破。 一、主要理论突破 聚焦于研究主题，团队在以下三个方面取得重要突破： 1）为解决传统方法制备的石墨烯缺陷多，无法量产的问题，团队在分子水平上首次使用分子融合法实现了高品质单晶石墨烯量子点的可控制备。通过对单晶石墨烯量子点精准的物理化学性质调控实现了不同亚细胞器的定位，有力推动了石墨烯量子点在生物成像、重大疾病诊疗中的应用。 2）为解决单层石墨烯容易聚集的难题，团队通过“原位复合与还原”一步法调控策略，获得单层石墨烯复合催化材料。团队首次在该材料上观测到光生电子空穴对分离的皮秒级超快过程，发现并揭示了单层石墨烯高效抽取和快速传输光电子这一重要规律，为高质量单层石墨烯复合材料在催化等领域的广泛应用奠定了坚实的理论基础。 3）精确调节石墨烯层间距，可以将石墨烯有针对性地应用于离子筛分、污染物选择性吸附等广泛领域。团队通过金属水合离子的层间插入控制氧化石墨烯层间距，在国际上首次实现了层间距在超小尺度上（1 Å）的精确控制。 二、在黑臭水体治理、地表水水质提升上的应用 地表水内源污染治理的关键是削减河道污染负荷，重建水生生态。团队以层间距可控石墨烯为基质，发展了水环境污染生态修复的叠层材料。以石墨烯为基体的复合微生物在其表面生长并形成生物膜，通过石墨烯和生物膜的协同作用，对水体污染物进行高效截留、吸附并降解。该复合技术运行成本低，治理周期短，工艺简单，无需底泥疏浚即可将地表水提升至IV类水以上水质指标，对河水的COD、氨氮和总磷，去除率达到80%以上。目前，团队已与上海宝山区政府建立多个石墨烯治理黑臭水体示范基地，显著提升当地水质环境水平。 三、石墨烯负极材料的钠离子电池储能系统应用 锂资源的匮乏，不足以支撑锂离子电池在储能市场的广泛应用，其成本较高的弊端也逐渐显露。同时国内外化学储能市场需求越来越大，促使研究者们利用资源丰富的钠元素组装得到钠离子电池。 经过对钠离子电池材料体系筛选和研究，本团队核心材料选用普鲁士蓝及其类似物作为钠离子电池正极，碳基材料作为钠离子电池负极。其中普鲁士蓝制备主要采用沉淀法及水热法，能耗更低。此外，普鲁士蓝能够作为一种染料进行使用，其安全性非常高。经过一系列放大，正极普鲁士蓝材料的充放电比容量达到160 mAh/g，碳负极材料的充放电比容量达到300 mAh/g。经过中试线生产预制，单体电池工作电压在3.2 V左右，能量密度在100 Wh/kg以上。单体电池在穿刺、挤压、外部短路、及破坏后浸水测试的情况下，均没有发生自燃和爆炸等情况，安全性高。 目前，拟搭建5条钠离子电池储能全自动生产线及相关配套设施，研发生产低成本、高安全、长寿命钠离子电池关键材料，实现高性能钠离子电池产品产业化，预计至2026年项目达产后，年产值达约22.5亿元；年亩均产值1666万元。 四、石墨烯传感材料在呼吸式血糖仪中的应用 我国糖尿病人数众多，并逐年上升。血糖检测仪与检测试纸市场规模约为460亿元，然而国外品牌却占市场份额大半。现有血糖仪采取长期有创刺血检测，存在很大感染风险，给病友带来巨大的生理和心理上的痛苦。呼吸式血糖检测无创，吹气即可检测，完美解决市场痛点。 糖尿病患者呼吸的气体中，可检测的VOCs较异常，需要高灵敏度的气体传感器进行识别。但是，常规气敏传感材料检测限与响应恢复能力不足，且难以在复杂气体氛围中实现特异性检测。团队通过对石墨烯带隙和表界面特性的精确调控，实现皮秒级载流子空穴的形成，从而实现对气体分子的快速响应，解决气体传感器灵敏度、选择性和响应恢复迅速的关键科学问题。研发的呼吸式血糖仪可满足确诊病友的日常检查、实现医院、公共场所快速筛查、手机APP记录管理以及网上专家互动诊断等功能，具有无创伤、无痛苦、便捷即时（15s）等特点，是首款呼吸式血糖检测产品。目前已二类医疗器械证书，即将已进入临床阶段。

仪器概述 本仪器是基于【铂金圆环法原理】实现精确液体的表面张力值的测量，广泛应用在化工、石油、电力、科研、铁路等行业。铂金圆环法原理： 铂金环法是一种传统的测试方法，它是用直径0.37mm的铂金丝做成周长为60mm的环。测试时先将铂金环浸入液面(或二种不相混合的界面)下2-3mm，然后再慢慢将铂金环向上提，环与液面会形成一个膜。膜对铂金环会有一个向下拉的力，测量整个铂金环上提过程中膜对环的所作用的最大力值，再换算成真正的表面(界面)张力值。 技术参数 1、显示方式：240x128点阵中文液晶屏 2、测量方式：铂金圆环法原理 3、铂金环半径：r9.55 铂丝r0.3 4、测量范围：0-200mn/m 5、灵 敏 度：0.1mn/m 6、准 确 度：±0.1mn/m 7、自检功能：故障自动诊断 8、温度补偿：自动温度补偿 9、外形尺寸：240×190×350mm 性能特点 1、液晶屏显示，中文提示菜单操作，自动升降，平稳性好。 2.、具有25℃自动温度补偿功能，解决了温度对所测张力值的影响。 3、仪器自动调零、自动测定、计算、显示实验结果，具有掉电存储功能。 4、使用磁罐封闭式传感器，采用等间隔多点标定，提高了测量结果的重复性和再现性。   网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=777

该成果获2018年度国家科学技术奖自然科学类二等奖，该成果系统地开展了摩擦的声子耗散以及声子在界而和多层膜结构内的输运规律的研究，在摩擦的声子粍散机理研宄方面，发现摩擦粍能与声子主导频率的定量关系；在国际上最早给出超晶格结构导热系数最小值出现的条件：率先提出声子沿石墨法向输运的自由程远大于经典理论预测的10nm左右：实现了描述声子输运的玻尔兹曼方程的数值解，在国际上率先发现多层膜之间的范德华力能够提髙声子在多层膜结构面内的平均自由程。该项0组的研究成果主要发表在Nano Letters、Physical Review B、Nature Nanotechnology等国际学术期刊上，其中8篇代表性论文获Science、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Advanced Materials等重要国际学术期刊论文SCI他引509篇次，单篇最髙SCI他引U5次，研宂成果在国际上产生了重要的学术影响。

本发明公开了一种固液界面污染物释放装置，包括沉积物贮存单元、连接单元、上覆水释放单元、 检测单元；沉积物贮存单元、上覆水释放单元、检测单元下方均设有循环水进水口，上方均设有循环水 出水口；连接单元为表面设置有若干个均匀分布的连接孔；监测单元顶部密封，并设置有两孔；一孔安 插溶氧电极，用于测定污染物释放过程中体系溶解氧变化；另一孔安插取样管，用于上覆水样品采样分 析；本发明具有固体沉积物和上覆水体的分段精确控温、溶氧在线检测等优点；适用于固液界面

本技术提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 随着智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的快速发展，锂离子电池（Lithium Ion Battery, 简写为LIB）已经成为最成功的电化学储能设备之一，并从根本上影响并改变了人们的日常生活方式。随着制造工艺的逐步成熟，LIB的能量密度已经接近其理论极限。另一方面，可移动电子设备的快速普及和汽车电动化的蓬勃发展也不断要求开发具有更高能量密度的充电电池以满足实际使用的需求，而最先进的LIB依然无法完全满足上述需求。因此，寻找更高能量比的锂电池电极材料，加快下一代新型锂电池关键技术的相关研究，已成为制约锂电池技术产业发展进步的关键问题。锂金属电池的能量密度虽足以达到下一代电动车的要求，但其自身的稳定性仍令人担忧，这主要是因为Li金属的反应活性过高，其几乎可与所有的电解液均能自发地发生化学反应。在电池的运行过程中，Li电极和电解液之间通过自发化学反应和电化学反应导致了固体电解质界面（solid electrolyte interphase，SEI）的形成。当所形成的SEI结构不均匀时会诱发电池体积膨胀，此外，充放电过程中锂的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成，锂枝晶的不规则生长会刺穿SEI，导致SEI膜发生破裂，并产生死锂，降低锂金属电池库伦效率；更严重的是，锂枝晶的不断生长会刺穿隔膜，造成电池内部的短路，导致火灾和爆炸等安全事故，大大缩短了电池的使用寿命，严重阻碍了其大规模商业化发展。因此，SEI对LMB的性能具有至关重要的影响。良好且稳定的SEI可以阻止（或者大幅度减缓）负极界面上反应的持续发生，起到保护Li电极的作用。针对下一代高稳定性锂金属电池设计中存在的关键问题，结合国际研究进展与本团队前期研究基础，我们提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。本方案已形成完整的工作流，相关自动化软件已开发完成并交付使用，且具有完全的自主知识产权，可用于国内外上游电池生产研发企业积累原始电池性能数据，大范围筛选有效电解液组分，指导下一代高能量密度锂电池研制。 我们的技术优势与创新主要表现在： 1）首次在电池体系中实现了QM与MM的混合模拟与混合加速； 2）在电池体系模拟中实现了开放电子体系对电化学反应的热力学和动力学预测； 3）在保证精度的前提下，实现了在纳米尺度上对真实的实验SEI结构直接模拟； 4）通过耦合深度机器学习，实现了电解液组分大范围筛选与性能优化。

绥化学院是黑龙江省属公立综合性普通本科高等学校，座落在中国寒地黑土绿色物产之乡绥化市，与省会哈尔滨相距70余公里。 学校办学历史悠久。1953年，经黑龙江省教育厅批准，绥化县创办了绥化师范学校;1971年，绥化地区在原绥化师范学校的基础上组建绥化地区师范学校;1978年，经国务院批准，成立绥化师范专科学校，是“文革”后国家首批设立的高等师范专科学校之一;2004年，经国家教育部批准成立绥化学院。2013年,通过教育部本科教学工作合格评估。 学校学科门类多样。现设有12个学院(系、部)，开设41个本科专业，涵盖教育学、文学、理学、工学、农学、经济学、管理学、艺术学等八个学科门类。现有全日制在校生11409人,留学生42人。 学校师资队伍精良。现有教职工821人，其中专任教师523人。博士、硕士学位人员517人，外籍教师7人，享受政府特殊津贴专家2人。广大教师艰苦奋斗、无私奉献、敬业爱生，培养了一代又一代社会主义合格建设者和可靠接班人，为学校高质量发展做出了卓越贡献! 学校设施条件完备。校园占地40万平方米，建筑面积22.24余万平方米，教学仪器设备总值1.15亿元，图书馆纸质藏书101万册，建有具备多媒体演示功能的教学大楼、仪器设备先进的实验大楼、具有电子检索及阅览功能的现代化图书馆、功能齐全的大学生创新创业基地、数字化宽带校园网络等多项教学、科研设施，建有环境优良、服务和保障功能完备的学生公寓、餐饮中心、购物超市、体育场馆、人工湖泊等多项生活、休闲设施。校园景色四季如画：丁香吐芳、草木滴翠、彩叶漫舞、雾凇垂枝。 学校教学质量优良。以“厚德载物、经世致用”为校训，以建设应用型大学为定位。打造精品师范，形成了“五练一熟”与“接力式”顶岗支教相结合的培养特色。学校有5门省级精品课程、2个省级教学团队、2个省级实验教学示范中心、1个省级人才培养创新试验区，获批省寒地黑土经济与文化学术交流基地、省特殊教育学术交流基地。2017年学校获批硕士学位授权立项建设单位。 学校坚持开放办学。与俄罗斯皮亚季戈尔斯克国立大学、阿穆尔国立人文师范大学，日本东亚学院、九州外国语学院，泰国西那瓦大学，意大利罗马艺术大学、那不勒斯艺术学院，加拿大道格拉斯学院，台湾彰化师范大学等国家和地区高校或教育机构开展校际交流合作，互派留学生。英语、俄语、日语等专业都有外籍教师授课，形成了寒地黑土文化与世界文化相融的教育教学特色。 学校大力发展特殊教育。建有黑龙江省唯一的特殊教育本科专业，建有残疾人高等教育基础实验室和医教结合康复中心，开设了特殊教育研究专刊，学校是省特殊教育师资培训基地和省特殊教育艺术人才培养基地，省特殊教育专业委员会理事长单位。学校开设残疾人高等教育，面向全国招收计算机科学与技术、环境设计、电子商务等本科专业听障生，共计有本科在校生156人,填补了黑龙江省残疾人高等教育空白。 学校贯彻以生为本理念。建有完善的“奖、贷、助、补、减、缓”助学体系，帮助学生完成学业。实施导师进宿舍和班主任制，帮助学生成长进步。重视学生心理健康教育、孝道与感恩教育、创新创业教育，广泛开展有益学生身心的文体活动。建有学生综合服务大厅，实行一站式服务。畅通学生诉求反馈机制，形成良性服务体系。 学校积极服务地方发展。学校与绥化市政府共建大学生创新创业基地，成为绥化市“都城地”战略发展的崭新名片。 先后与绥棱、望奎、兰西等地开展校县共建，帮助县域进行城区规划、旅游开发、人才培训。通过绥化市科技局为辖区企事业单位提供免费技术支持，通过新农村建设研究年、寒地黑土经济与文化研究所等平台开展立地科研。学校与绥化食品药品监督管理局联合，共建了哈外最大的食品药品检验检测中心。建立了食用菌研究所，培育了食用菌新品种，完成了农作物秸秆栽培食用菌技术攻关，带动了绥棱、庆安等县食用菌产业发展。学校还建设了陶艺馆、剪纸艺术专家工作室，致力于海伦剪纸、绥棱黑陶、望奎皮影戏等地方非物质文化遗产的保护和传承。 学校1989年获全国普通高校国家优秀教学成果特等奖;1998年被黑龙江省委省政府命名为“省级文明单位”;2003年获得“省级文明单位标兵”的称号;2009年获高等教育国家级教学成果二等奖;2010年获全国高校校园文化建设优秀成果二等奖;2011年荣获“国家级文明单位”称号，全省高校“先进基层党组织”称号;2008-2017年连续十年被绥化市政府命名为“服务地方经济建设先进单位”称号;2012年获全国高校校园文化建设优秀成果二等奖;2015年荣获省五一劳动奖状;2016年第三次获全国高校校园文化建设优秀成果二等奖。

怀化学院创办于1958年，前身为怀化师范高等专科学校，2002年经国家教育部批准升格为全日制普通本科院校。2000年以来，学校先后被评为“湖南省文明单位”、“湖南省文明高校”、“全国精神文明建设工作先进单位”、“国家节约型公共机构示范单位”。 学校坐落于古有“滇黔门户、全楚咽喉”之称，现有沪昆高铁，湘黔、枝柳、渝怀铁路，及209、320国道、沪昆、包茂高速交汇的交通枢纽城市——怀化市。学校占地1100余亩，建筑面积46万平方米，分东、西两个校区办学。 学校拥有馆藏图书145万册，电子图书55万册，中文期刊1712种；教学科研仪器设备总值达1.8亿元。有教职工1171人，其中教授89人、副教授246人，具有博硕士学位的教师分别为132人、569人；有省级教学名师1人，省级学科带头人7人；15人获得过曾宪梓教育基金奖，6人享受政府特殊津贴，8人分别获得“全国五一劳动奖章”、“全国优秀教师”、“全国教育系统劳动模范”称号。学校面向全国26个省、市、自治区招生，有全日制在校学生16866人，成人学历教育学生近4000人。 学校现有21个学院（部、中心），设投资学、国际经济与贸易、法学、社会工作、思想政治教育、科学教育、人文教育、学前教育、小学教育、体育教育、社会体育指导与管理、汉语言文学、英语、商贸英语、广播电视学、网络与新媒体、数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、化学、生物科学、工业设计、材料科学与工程、材料化学、通信工程、光电信息科学与工程、广播电视工程、电子信息科学与技术、计算机科学与技术、软件工程、网络工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全、风景园林、生物工程、电气工程及自动化、生物制药、机械设计制造及其自动化、园林、财务管理、公共事业管理、物流管理、旅游管理、酒店管理、土地资源管理、音乐表演、音乐学、舞蹈学、美术学、视觉传达设计、环境设计、产品设计、服装与服饰设计、数字媒体艺术等55个本科专业，专业覆盖经、法、教、文、理、工、农、管、艺等九大学科门类。拥有教育部特色专业1个，教育部专业综合改革试点专业1个；省级特色专业7个，省级专业综合改革试点专业4个，省级教学团队3个；教育部大学生校外实践教育基地1个，省级实践教学示范中心3个、省级大学生创新训练基地2个、省级校企合作人才培养示范基地4个、省优秀实习教学基地8个；省级基础课教学示范实验室1个，中央与地方共建基础实验室9个、特色优势学科实验室14个，省级虚拟仿真实验教学中心1个；省级精品课程7门。学校已同美国、加拿大、西班牙、乌克兰等国的高校建立了教学、科研及人才培养等方面的友好合作关系，并实现教师、留学生互派，形成了开放办学格局。 学校拥有中国现当代文学、植物学省级重点建设学科2个，控制科学与工程、设计学、生物工程等省级应用特色学科3个。建有省、校级科研机构（平台）38个，含民族药用植物资源研究与利用、武陵山片区生态农业智能控制技术湖南省重点实验室2个，聚乙烯醇纤维新材料与制品湖南省工程实验室，湖南省民间非物质文化研究基地、湖南省和平文化研究基地等2个省级哲学和社会科学研究基地，湘西药用植物与民族植物学湖南省教育厅重点实验室，民族民间文化艺术研究中心湖南省高校哲学社会科学重点研究基地，以及农村学前教育研究基地、湖南文化遗产翻译与传播等4个省文化厅、省民委研究基地（中心）。近五年来，教师发表的论文被《SCI》、《EI》、《ISTP》收录296篇，获授权专利321项，出版学术专著和教材107部；主持省部级以上科研项目222项，其中国家自科基金项目16项，国家社科基金项目9项。近年来获国家级教学成果奖、省部级教学成果奖13项；获国家自然科学奖、教育部科技进步奖、湖南省自然科学奖及科技进步奖9项，湖南省社会科学成果奖4项。 学校已为国家培养各类毕业生近15万人，其中一大批成为各级党政机关领导干部或国内外知名学府和科研单位的教学、科研骨干。中国科学院院士席南华、长江学者、国家“千人计划”专家贾宗超、著名作家王跃文、青年歌唱家陈思思、“全国十大杰出青年法学家”蒋悟真等优秀人才是其中的代表。 面向未来，怀化学院将秉承“怀仁化物、立地仰天”的办学理念及“厚德博学、唯实求新”的校训，朝着建设区域性高水平应用型大学的奋斗目标稳步迈进。

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