氮、磷过度排放导致的水体富营养化成为全球水环境面临的挑战之一，特别是由此引发的蓝藻爆发、水体生态功能丧失及饮用水资源危机成为各国政府亟待解决的关键问题。如何实现氮磷营养盐的合理分配和调控，成为防止水体富营养化和构建完善的水体生态系统的核心和关键。 微生物活化设备照片 同济大学环境科学与工程学院柴晓利教授团队研发的水体微生物活化技术，突破了传统旁通水处理工艺、水生动植物修复技术的不足，通过激活土著优势菌种，使之快速增殖，打破原有水体微生态平衡，用水体本身容积代替传统的有限生物反应器，大大增加微生物的增殖空间，充分发挥微生物对污染物的削减能力，改善生态系统赖以生存的透明度、营养盐等不利条件，重组、完善水体微生态系统，恢复水体自净能力，最终脱离人工干预回归自然，具有重要的实际应用意义。 基于微生物调控的水体原位修复技术解决了地表水环境轻度污染水体（富营养化）治理的技术瓶颈，引领了低污染负荷饮用水水源地氮素污染控制技术的发展方向，具有重要的社会环境效益。目前该技术已经获得相关授权专利11项，在全国十几个省市30多个水生态修复工程项目中得到了推广应用，累积项目合同额超过3亿元。

项目简介： 沉积物的污染修复是彻底改善水体环境质量，整治流域水污染的前提和关键。项目根据相平衡分配理论，利用沉积物污染仿真模拟装置，建立并优化能够模拟不同水文特征的可准确量化沉积物中污染物释放规律的数学模型，用于后续项目的原位修复关键技术的材料筛选、修复工程实施及修复效果评估。筛选经济可行的强化降解沉积物中典型污染物的活性格栅材料；筛选对沉积物中污染物具有强吸附和络合等作用的固化覆盖材料，在此基础上开发出沉积物中典型污染物的原位活性覆盖技术，用于受污染的湖泊和河流沉积物的原位修复。 该成果已成功助力天津市新生态城汉沽污水库和天津大沽排污河先锋河段等污染治理工程的成功实施。

 针对目前日趋小型化的各种民用与军用微电子产品对高能量密度便携式电源系统的需求，开展新型清洁能源的研究尤为重要。纳米催化燃烧发电技术使得燃料可以充分燃烧，无需点火过程，无需任何机械运动部件就可以在纳米尺度下将热能直接转化为电能。燃烧所释放的能量，其单位质量输出的功率是传统使用的化学电池的几十倍，从而大大提高了能源利用率，更重要的是此反应的生成物是无毒的二氧化碳和水，是一种全新的燃烧方式。此发明已经获得了美国发明专利“Solid state transport-based thermoelectric converter”,US 7696668。已经首创完成了第一代NanoEPower的结构测试和芯片的设计制造，在一块邮票大小的硅片上集成了上千个微米级发电单元，纳米催化低温燃烧发电的概念已经完成了实验室原理验证。该项目得到了科技部、上海市科委、云南省科委等多家单位支持, 可以应用在芯片级纳米催化燃烧发电系统上。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 钢轨短波几何精密测量技术，是针对钢轨短波几何不平顺，特别是钢轨波浪形磨耗(简称波磨)的一种测量技术，用于钢轨5mm-3000mm的钢轨短波不平顺测量设备，测量精度可达2um。该技术核心为“一弦N点弦测法”专利技术，并已经产品化为“MCR钢轨短波不平顺精密测量仪”。不同于国外波磨仪产品的技术路线，该技术核心为一弦N点弦测法，适应于非接触式快速测量，具有抗振动干扰、自标定、自平衡等特点，使得测量设备可以轻量化，可以用于高速测量场景，极大提升了设备的便捷性。目前，国内应用的波磨测量设备均依赖于国外进口，价格昂贵。该技术的产品化打破国外产品的垄断地位，为我国铁路市场的波磨病害治理提供具有自主知识产权的钢轨精密测量设备。基于上述专利已完成钢轨短波不平顺精密测量仪的研制，钢轨短波不平顺精密测量仪弥补了我国短波不平顺测量设备的空白，测量精度、测量效率、稳定性、重复性、环境适应性已超出进口同类型产品性能。目前已经在我单位多条地铁线路进行应用，实际应用情况证明，该测量仪能科学高效完成线路钢轨表面短波不平顺测量，特别是对轨道三大薄弱环节(曲线，焊接头，道岔)的快速测量，节约养护维修的人力物力，且创造了显著的社会经效益。

产品详细介绍1>特点：1.自动温度补偿技术2.可田间速测3.防水设计4.操作简单2>组成：探头，读表，便携式手提箱，标定液，电池等。3>参数：1.LCD显示2.测量范围：0.00- 19.99 mS/cm3.温度范围：-5-50 ℃4.测量精度：EC： ±2% ；温度：±0.5 ℃5.分辨率：0.01 mS/cm6.温度补偿：0-50 ℃7.单点2.76 mS/cm标定8.电源：4个LR44 1.5V电池9.工作环境： 0-50℃

产品详细介绍真空原位分析表征系统是为红外光谱吸附态表征和催化剂酸性测定设计的专用真空系统，配有石英红外吸收池，可以与Bruker、Nicolet、PE、Shimadzu、Jasco、Varian\Bio-Rad等主要红外光谱仪连接使用，进行氨、吡啶、一氧化碳、一氧化氮、甲醇、乙醇等小分子化合物的化学吸附测定。具体应用吸附态研究和催化剂的表征　　红外光谱已经广泛应用于催化剂表面性质的研究，其中最有效和广泛应用的是研究吸附在催化剂表面的所谓“探针分子”的红外光谱， 如：NO、CO、CO2、NH3、C3H5N等，, 它可以提供在催化剂表面存在的“活性中心”信息。用这种方法可以表征催化剂表面暴露的原子或离子, 更深入地揭示表面结构的信息。与其它方法相比较, 这样的红外研究所获得的信息只限于探针分子（或反应物分子）可以接近或势垒所允许的催化剂工作表面。 CO吸附态研究　　由于CO具有电子受授性质，未充满的空轨道很容易同过渡金属相互作用。CO同许多重要的催化反应有密切关系。如羰基合成、水煤气合成、氧化等。并且具有很高的红外消光系数。因此, 在过渡金属表面吸附态的研究是一个十分广泛的研究课题。 双金属原子簇催化剂的研究（红外光谱方法研究催化剂表面组成和相互作用）利用两种气体混合物吸附在双组元过渡金属催化剂上通过红外光谱侧其吸附在不同组元上吸收带强度的方法可以测定双金属载体催化剂的表面组成。例如：CO和NO混合气吸附在Pt-Ru/SiO2上的红外光谱测定Pt-Ru/SiO2催化剂的表面组成。催化剂红外酸性测定 氧化物表面酸性的测定　　酸性中心一般看作是氧化物催化剂表面的活性中心。在催化裂化、异构化、聚合等反应中烃类分子和表面酸性中心相互作用形成正碳离子, 是反应的中间化合物。正碳离子理论可以成功地解释烃类在氧化物表面上的反应, 也对酸性中心的存在提供了强有力的证明。为了进一步表征固体酸性催化剂的性质, 需要测定表面酸性中心的类型（L酸、B酸）、强度和酸量。利用红外光谱研究表面酸性常常利用氨、吡啶、三甲基胺、正丁胺等碱性吸附质, 其中应用比较广泛的是吡啶和氨利用红外光谱研究固体酸。 氧化物表面羟基的研究 红外光谱应用于反应于反应动态学研究 催化剂原位表征高真空系统解决的问题　　由于红外光谱方法本身存在一定的局限性。　　1) 利用透射方法研究载体催化剂, 由于大部分载体低于1000cm, 就不透明了,所以很难获得这一范围的许多重要信息。　　2) 金属粒子不同的暴露表面边、角、阶梯、相间界面线等,分子吸附在所有这些中心上的光谱都可对测得的光谱有贡献, 因而解释起来有困难。　　3) 由于催化反应过程中, 在催化剂表面上反应中间物浓度一般都很低,寿命很短（尤其是反应活性的承担者）, 红外光谱的灵敏度和速度不够高。　　4) 红外光谱只适用于有红外活性的物质。　　随着光谱技术的发展, 这些局限性将通过真空系统克服。系统基本情况　　一套用于催化剂原位表征的真空装置及红外原位测量系统，配备红外吸收池统。 提高真空系统的性能使其在较短的时间内达到测量需要的中高真空度。主要技术指标　　1. 样品处理开始后样品池中真空度应在30 分钟内达到10-5 Torr；　　2. 样品测量过程中各样品可同时或分别进行吸附或脱附探针分子；　　3. 由于测量所需探针分子为酸性或碱性分子，高硼硅玻璃材质避免了相互污染；　　4、真空处理系统由机械泵与玻璃四级扩散泵串联组合抽气，达到客户对测试池中高真空的要求，抽速快，体积小,低噪音，操作简单，使用方便的特点,并且价格适中。　　5、低真空部分主要是抽出系统中的高浓度气体或吸附的残余气体。　　6、各部分节门选用高硼硅玻璃节门，满足系统高真空的要求，透明性操作，便于调试。　　7、真空测量仪使用数显高精密真空计。　　8、本系统配备透过式石英红外吸收池，采用透射模式，可对样品进行陪烧、流动氧化还原、抽空脱气、吸附反应等处理过程，可随时移入或移出到红外光谱仪的光路中进行实验，也可利用配备的延长管路进行原位表征和实验。其加热方式可采用程序升温方法控制温度的升降，也可使用调压变压器对温度的升降进行控制，使用温度可以高达450度，标准配置的吸收池窗口为CaF2，工作区间为4000—1200波数之间，用户也可按照需要自性配置其他材料的窗口。　　9. 样品测量过程中各样品可同时或分别进行预处理、吸附、脱附探针分子或更换样品。　　10. 波纹管更换方便。　　11．为满足客户的要求真空系统可做相应改变。配置单序号 设备名称 数量高真空装置 1.1 机械泵 1 1.2 玻璃油扩散泵 1 1.3 真空计 1 1.4 压力规表头 1 1.5 吸附阱、冷却室、管道、真空工作架、玻璃节门、电控标准连接件等 1测量系统 2.1 石英样品池 1 2.2 温控装置 1 2.3 操作手册 1

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 能源消耗和气候变化是人类面临的两大问题。传统热管理系统所带来的高能耗挑战，以及由此导致的温室气体的过度排放，不断加剧全球变暖和极端天气，对世界经济造成重大影响。同时，人们在生产和作业时不可避免地需要暴露在高温暴晒的室外环境，因此，实现零能耗的户外防护成为人们迫切的需求，具有重要的科研价值和战略意义。作为一种面向人体个性化需求、实现人体局部环境加热或冷却的技术，“个人热管理”可以避免将多余的电力浪费在加热或冷却整个建筑物上，具有更高的能源效率，逐渐成为绿色环保、高科技、个性化的方案。通过衣物进行热管理是维持人体个性化热舒适需求的有效方法，有望高效率、低能耗地避免热应激对人体造成的伤害。

该产品基于自主研发的光学算法，展现光的几何、偏振、波动、量子等特性现象；应用3D仿真技术，模拟实验仪器操作过程，为普通物理、物理光学、光纤通信、激光原理与技术、信息光学等课程提供了有力的仿真教学平台！

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