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。

一种液态烷烃回流包碳制备纳米碳化钛粉体的方法，以廉价的水合二氧化钛为钛源和液态的烷烃混 合物(C11-C16)为碳源，工艺步骤依次为备料、回流、干燥、装料、高温热处理、取样。控制原料的回流 时间与回流温度，可以制备得到不同碳含量的先驱体粉体，通过不同的热处理工艺可调控有机碳转变为无 机碳的碳量，从而制备出高纯纳米碳化钛粉体。用此法制备的碳化钛粉体分散性较好，平均粒度为20～ 40nm，平均晶粒度为10～20nm。此法工艺简单，成本较低，较一般碳热还原法节约能源，容易实现规模 化制备。

含油废水是一种量大而且面广的污染源，其排放量居各类工业废水之首。含油废水的来源很广，其中主要有油田开采泄露原油、石油工业的炼油厂含油废水、铁路机务段的洗油罐含油废水、轧钢废水和金属清洗液、拆船厂的油货轮含油废水、油轮压舱水、洗舱水、机械切削加工的乳化油废水、以及餐饮业、食品加工业、洗车业排放的含油废水等。随着人们生活水平的提高，对环境的要求日益提高，含油废水的处理越来越受重视，成为现代社会待解决的重要课题之一。

本发明公开了一种制备碳纳米空心格子的方法，是将醇和草酸亚铁混合， 137 密封在高压釜中，在 550℃条件下反应 5~12 小时，产物经过盐酸洗涤，工业乙 醇洗涤，最后水洗至 pH 值中性，常规抽滤、干燥后即获得碳纳米空心格子。

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。

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。

纳米石墨烯是经由有机合成路线制备的稠合苯环组成的纳米片状材料，其结构可以在有机合成过程中精确控制，并通过碳谱、氢谱等手段表征。研究团队以自制的纳米石墨烯、商业化的含氮化合物、铁盐和二维石墨烯为前驱体，经过高温焙烧和酸洗处理，最终得到了高效的酸性氧还原催化剂。催化剂合成过程中，高温条件下三聚氰胺提供的氮原子倾向于取代纳米石墨烯的边缘碳原子，并以此锚定

智慧供热平台产品充分发挥团队供热与计算机交叉融合，基于供热机理模型+人工智能算法的核心思路，搭建了平台的核心引擎，实现了供热系统动态仿真，多热源优化运行调度，供热系统故障诊断与预警，数据在线核查等，满足需求侧调控的智能调控等技术含量高的功能模块，在国内同类型产品中，具有技术研发深度强，业务涵盖广的特点。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 哈工大智慧供热研发团队整合了暖通、计算机、控制等专业的优势科研力量，依托学校在技术储备方面的雄厚基础，将供热理论、计算机软件、人工智能、自动控制等领域的先进技术相结合，构建了具有鲜明技术特点的智慧供热解决方案，以智慧供热平台为核心的成果技术特色与优势包括： （1）贯穿全生命周期的智慧供热整体服务 供热物理系统是智慧供热的基础条件，智慧供热技术挖掘供热系统的最大潜能，实现高效运行。智慧供热解决方案需对供热系统中的不合理设计及瓶颈之处进行改造，并引入先进的设计方案进行升级。必须将供热系统优化设计与智慧供热平台建设并重，方能实现最佳的建设效果。团队结合多年的技术与工程优势，可围绕智慧供热设计，平台建设，后期运维以及员工培训提供全方位的服务。 （2）平台产品技术优势 人工智能技术需与行业专业理论有机结合方能形成深入有效的解决方案，有效克服了单纯依赖人工智能算法难以解决数据样本不足、数据质量差、模型难以迁移、方法缺乏理论支撑等问题。智慧供热平台产品充分发挥团队供热与计算机交叉融合，基于供热机理模型+人工智能算法的核心思路，搭建了平台的核心引擎，实现了供热系统动态仿真，多热源优化运行调度，供热系统故障诊断与预警，数据在线核查等，满足需求侧调控的智能调控等技术含量高的功能模块，在国内同类型产品中，具有技术研发深度强，业务涵盖广的特点。 （3）建设方案灵活，持续合作性强 由于哈工大智慧供热团队技术研发实力强，且具有持续研发能力，因此无论是平台还是整体建设方案均可充分结合需求方的实际特点进行定制化研发，部分功能模块与创新设备可以按照联合研发的形式开展。 （4）对智慧供热内涵理解更深、平台更符合供热行业未来发展需求 由于哈工大智慧供热团队核心成员主编了《黑龙江省城镇智慧供热技术规程》DB/T2745-2020，在编团体标准《智慧供热技术规程》和《智能阀门》等多部智慧供热相关标准。团队对智慧供热内涵理解的更深，对标准的解读更全面，开发的智慧供热平台软件及相关产品更具有其实用性、先进性、可拓展性，不但能满足市场当前需求，还具有良好的前瞻性。 充分发挥哈工大科技研发力量以及现有成熟的智慧供热平台的应用，为热力企业量身提供符合本地特点的智慧供热总体技术解决方案。通过软件平台的应用实现供热数字化、智慧化和可视化，能够实时获取掌握详细的供热数据，并对供热系统进行优化和控制。此外，平台系统内置了大数据分析和算法程序，让供热具有自感知、自分析、自诊断、自决策、自学习的特点，保障供热温度，降低热损失和水力不平衡，提升居民热舒适性。并基于当前能源与碳排放相关建设的基础，探讨、研究适合智慧能源、智慧/柔性供热减碳化的技术路线，切实做到供热低碳化，为未来零碳社区的建设奠定基础。

项目简介： 超高碳球墨铸钢是一种新型的属于过共析钢范围内的工程材料 ，碳含

本成果成功制备了一种高量子效率的碳点。该碳点在钝化后具有尺寸均一、分散性良好、发光强度高等特点。值得说明的是该碳点量子效率高达83%，超越了该研究领域全球的最高值，位居首位。将碳点成功应用在了LED器件上，LED呈现明亮的白色光，且色度坐标（0.3308,0.3312）非常接近于纯白光（0.33,0.33），是一个高色纯度的LED白色荧光粉。