2019 年 9 月，两个团队合作制备了倍率性能可与传统浆料涂覆正极相比的复合正极，为克服固态电池中电极-电解质接触差这一瓶颈提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际材料学期刊《物质》上

本发明涉及电池固态电解质技术领域，具体涉及一种亚纳米线构筑聚环氧乙烷基复合固态电解质的方法。具体技术方案为：包括以下步骤：（1）亚纳米线表面接枝改性：将亚纳米线分散于弱极性溶剂中，再加入巯基化合物和光引发剂，在紫外光照射及冰浴条件下反应4‑10小时；（2）复合固态电解质构筑：将聚环氧乙烷、锂盐与步骤（1）中改性后的亚纳米线溶解于极性溶剂中，搅拌均匀后浇筑成膜并常温干燥即可。本发明解决了传统复合电解质中填料分散性差、尺寸匹配度低以及界面相容性不足等问题。

本发明（名称为：分步蒸发结晶分离回收废水中碳酸钾及对甲苯磺酸钾）涉及一种碳酸钾、碳酸氢钾与对甲苯磺酸钾的分离回收工艺。该混合物可通过如下方法分离：在废水中加入与碳酸氢钾等摩尔量氢氧化钾，将碳酸氢钾转变为碳酸钾，再蒸除适量水，降温至适当温度恒温，过滤出不溶固体即为对甲苯磺酸钾，烘干备用；过滤所得液体蒸发至干，烘干即得碳酸钾。回收所得对甲苯磺酸钾在适当溶剂中，适当温度下，经与适当氯化试剂反应制得对甲苯磺酰氯，再与L‑乳酸乙酯在适当缚酸剂存在下反应制得L‑乳酸乙酯对甲苯磺酸酯。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 我国以化石能源为主的能源结构必将长期存在，大量化石能源消耗导致我国环境污染严重，雾霾是长期困扰我国的重大能源环境问题。煤电行业超低排放改造在常规污染物的排放控制处于世界先进水平，但仍未能有效控制PM2.5、重金属等非常规污染物的排放，而且产生的高盐高腐蚀性的脱硫废水缺乏高效的处理技术，逃逸细颗粒物和脱硫废水是目前亟需解决的世界难题。本技术首创了烟气细颗粒物“化学团聚”技术；独创了重金属“异相团聚”脱除技术；发明了耦合团聚的梯级蒸发脱硫废水零排放技术。该成果被新华社、中央电视台等国家主流媒体誉为“绿水青山就是金山银山”理念践行者的典范。

本项目基于自制改性水合硅酸钙、上流式好氧生物反应器以及生物脱氮+强 化除磷组合工艺，利用生态、生物工艺对特征污染物进行吸收和降解，以同时高 效去除尾水中的氮、磷等易引起水体富营养化的典型污染物，使排入环境的污染物削减 90%以上。 创新要点 （1）本项目选用钙:硅（C:S）摩尔比为 0.5-2.1 间的硝酸钙等钙盐以及硅酸钠等硅酸盐，通过改变通过分散剂的种类、分散剂的投加量、混合反应池的搅拌速度和温度等条件，以制备出一种有别于传统的化学除磷方法的特异性磷吸附剂； （2）本项目由射流曝气喷头、减压仓以及聚丙烯微孔过滤管组成的超微气泡发生装置产生超微气泡（直径 5-10 μm）后，由于超微气泡能够实现在水中的部分沉降，因此具有比普通气泡更高的氧转移效率，进而可以大幅提高生物法除磷工艺中好氧吸磷效率； （3）本项目采用生物脱氮与物化法强化除磷组合工艺：进水由提升泵进入生物接触氧化池，出水溢流到快滤池，快滤池的出水自下而上经过脱氧池以降低水体中的溶氧，出水进入兼氧池实现硝基氮的反硝化以去除总氮，出水流入絮凝反应池在搅拌下强化混凝，最后在除磷沉淀池进行固液分离，上清液自下而上流过无烟煤填料装置，出水达标排放流入湖体。

原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。 原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。

成果与项目的背景及主要用途： 随着经济的飞速发展和生活消费水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不仅占用大量土地，而且严重地污染环境，破坏生态平衡。 目前城市生活垃圾采用的处理方法多为：填埋处理、堆肥、焚烧与热解。综 合环境、经济、社会等各方面效益考虑，卫生填埋法工艺简单但占用大量土地， 而且周围环境恶劣，对复原土地的使用和填埋后可能的污染问题也值得推敲。堆 肥法只能处理垃圾中的有机质，垃圾必须经过分拣，肥料可以肥田植树,美化环 境。焚烧法处理垃圾速度快，无害化减量化彻底，但其排放污染情况严重，对人 类健康构成威胁。热解法可为人类提供清洁能源，方便生活，具有广泛前途，但 对垃圾热值的要求较高。 天津大学在天津市科委的支持下，研制的新型城市生活垃圾热解处理装置填 补了国内空白，国际上也刚刚开始研究。在长期实验的基础上开发出第三代垃圾 热解处理装置。 技术原理与工艺流程简介： 热解法也称为裂解法,是把有机废弃物在无氧或贫氧条件下加热 600～900℃, 用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的可燃气体、 液体燃料和焦碳的过程。垃圾的热解处理是利用其中有机废物成分的热不稳定性， 在无氧或缺氧的条件下加热，使之在高温下分解，最终成为可燃气、液态焦油和 少量炭状残余物形式的过程。这是一种清洁的处理方法，且减量化程度高。这种 技术与焚烧法相比温度较低,无明火燃烧过程，重金属等大都保持原状在残渣之 中,可回收大量的热能。尤其是此种方式具有二恶英产生的逆条件,较好的解决了 垃圾焚烧技术的最大难题。 天津大学研制的新型垃圾热解资源化处理技术,其装置采用固定床炉型, 属 151天津大学科技成果选编 于上吸式热解制气。供给一定量的空气和水进入反应器,使废物部分自燃,生成热 量将支持热解反应。在垃圾热值足够高时，整个过程可以自动连续运行而无须外 界热量供应。工艺将氧化、还原、裂解及相关技术有机结合,垃圾依次经过干燥 层、干馏层、还原层和氧化层,与气体在逆向运动中进行充分热交换,在不增加烘 干设备和前分选处理设备的情况下对垃圾进行资源化处理,将有机废物在较高温 度下转变为气体燃料,热值接近城市煤气热值,经净化回收装置可加以利用。剩余 物仅为 5 %～8 %的无机灰。900 ℃ 的最高处理温度可基本消灭任何病菌,达到 无害化的处理效果。 成果水平及主要技术指标： 针对不同生活垃圾日处理量可定制不同处理能力的装置设备，以日处理量 15 吨生活垃圾的热解处理设备为例： 1．垃圾热解处理装置每日处理 15 吨生活垃圾，可产生约 2500~3000 立方米 可燃气（前期的试验已经获得此数据），热值约 2000 大卡/立方米（已经检验部 门验证）； 2．垃圾处理后产生 5-8%左右体积的固体无机物，拟用做为小区花草的养殖 土； 3. 垃圾处理过程产生的二恶英低于国际最低标准 0.1ng TEQ/m3，我国制定 的标准是 1.0 ng TEQ/m3。 应用前景分析及效益预测： 以 15 吨装置为例，设备每年产生的经济效益分析指标： 1．15 吨装置的全年生活垃圾处理量为 5,000 吨（按 330 天计算），可获得 825,000m3 的可燃气，折合人民币 40 多万元（按 0.5 元/m3 计）； 2．全年 5,000 吨垃圾就地处理可节省运输车辆 6,000 台次/年，节省交通费 用约 30 万元（按 50 元/台车计）； 3．全年节省垃圾处理费用 15 万元（按 30 元/吨垃圾计）。 每年总计产生经济效益约 85 万元。 主要设备：设备本体、控制系统、垃圾存储仓、垃圾上料系统及相应的附属 设备等； 152天津大学科技成果选编 153 主要原材料及来源：金属、自控； 设备投资：每台 15 吨垃圾处理量的设备约计价格 100 万元； 总投资：总计消耗费用约 116 万元，估计两年运行即可收回成本。 合作方式及条件：技术转让

项目简介 原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。a 传统的商业CAFM 针尖图  b 覆盖有石墨烯层的CAFM 针尖应用范围原子力显微镜(AFM) 在许多基础研究领域中得到广泛使用，是超微观察工具，特别是对于不具有导电性的生物样品和有机材料等，AFM 同样可以提供较高分辨率的表面形貌图像。同时，AFM 还具有操纵和改造原子、分子世界的手段。原子力显微镜为了避免加宽效应，一般通过电子束加工针尖使其曲率半径达到几个纳米，来提高图像的分辨率和准确度。但仍然存在着一些局限性，例如：针尖性质的变化很大，获得高分辨率的图像变得很难。另外，针尖扫描时的磨损对分辨率也有影响。AFM 能获得原子分辨率，主要是因为在其针尖的表面存在着原子级的突起，构成了与样品的实际接触。但是这些突起的尺寸形状和化学组成是未知的，而且在实验中经常发生改变，因此获得可信赖的针尖是成像过程中获得高分辨率的关键。不同的针尖适用于AFM 不同的应用领域。导电原子力显微镜（CAFM）采用固体金属作AFM 的针尖，对材料进行纳米尺度的电学表征依然存在着同样的困扰。 项目阶段北京大学工学院研究团队利用单层石墨烯包覆CAFM 金属针尖，发现石墨烯包覆的针尖保留了包覆前针尖的形状，并且包覆的针尖能承受非常高的电流和摩擦力。新型针尖具有稳定、耐磨、寿命长、图像失真度低等优点，很好的解决了现有AFM 针尖中存在的问题，提高了AFM 的仪器性能。知识产权该项研究已经申请了欧洲专利，纳米技术设备领域的诸多公司表现出了对该项研究成果的强烈兴趣。合作方式 技术转让、合作开发、技术入股。

本实用新型公开了一种秸秆燃烧烟气的处理装置，包括：用于燃烧秸秆的燃烧炉；用于盛放处理液的反应池；连通燃烧炉和反应池的烟气通道，烟气通道伸入处理液中，烟气通道内安装有负压风机；用于收集反应后烟气的排放管道，排放管道内安装有二次燃烧器。在二次燃烧器的上游，所述排放管道内还安装有CO浓度检测器，CO浓度检测器和二次燃烧器均与控制器相连。利用负压风机将秸秆燃烧烟气通入处理液中，Karrikins化合物被收集起来，NO、NO2、SO2等与处理液反应，获得的反应液用于作物灌根，促进植物生长；对一级处理气进行二次燃烧，获得主要成分是CO2的二级处理气，直接排入温室中，提高CO2浓度，促进植物光合作用效率。

该项目是清华大学与锦州氯化法钛白粉企业合作，项目内容是钛白粉后处理包膜工艺条件和机理研究。详细研究了 SiO2、Al2O3、ZrO2、磷铝等无机包膜的机理，并获得最优化条件，包膜条件包括分散条件、包膜温度、包覆时间、包覆 pH、搅拌强度、熟化时间等工艺条件。研究控制钛白粉包覆膜的致密度、厚度等不同质量的包覆膜，提高钛白粉在油漆、涂料（水性或油性）、塑料（色母粒）、造纸等领域中应用性能，提高分散性，遮盖力等应用指标。能够利用高分辨透射电镜等分析手段对钛白粉的包膜质量给出详细的分析和评价。发表了有关钛白粉包膜文章和钛白粉包膜专利多篇。 分析方法： 利用 TEM，SEM，XRD，XRF，IR，BET 等现代分析手段研究钛白粉的结构和理论。采用物理、化学等检测方法，详细研究分析了美国杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930等产品的包膜工艺。包括：无机包膜顺序、可能的无机包膜剂、可能的 pH 调节剂、有机包膜剂等。通过钛白粉高分辨率透射电镜分析显示钛白粉表面包覆均匀致密膜。