目前普遍采用的乳酸生产工艺中存在污染大、排放多的问题。理论上每生产1吨乳酸，消耗硫酸0.54吨，碳酸钙0.56吨，排放废渣硫酸钙0.76吨、CO20.24吨，废水30吨。本工艺采用新型结构陶瓷膜和双极膜电渗析耦合技术对乳酸生产进行技术革新，从源头对传统乳酸生产过程进行改革，从而实现节水减排。

本项目选择化学稳定性强的聚合物制造中空纤维膜底膜，通过合理的铸膜液配方与纺丝工艺设计，使膜丝呈完整非对称性结构，既具有良好的分离精度，又有较大的渗透通量。进一步地，通过特殊的涂覆工艺，将PDMS或类似的耐溶剂物质涂覆到中空纤维底膜的孔壁上，最终形成耐溶剂效果优越的中空纤维复合膜。在进行组件封装时，也选用耐溶剂类型的胶水浇铸组件，确保产品能长期应用于有机溶剂体系的除杂净化或溶剂回收。

平板太阳能集热器是让阳光透过盖板照射在表面涂有高太阳能吸收率涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳能辐射能量后温度升高，将热量传递给集热器内介质，使介质温度升高，作为热载体输出有用能量。

以苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物SBS、SIS、SEBS、SEPPS的热塑性弹性体，在全世界已形成 了数百万吨的生产能力和消费量，我国也有30多万吨的生产能力。由于其优异的性能和不可替 代性，在办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表、压敏胶、制鞋、高速公路等领域都具有极 为广泛的应用。 这一类热塑性弹性体目前是采用苯乙烯聚合至预定分子量后，继而进行二烯烃的嵌段聚 合，达一定分子量后再进行苯乙烯的嵌段，或者采用多官能团偶联剂将嵌段分子结合成线型或 星型结构共聚物的方式生产的。然而这样复杂的分子设计和聚合过程必须采用无终止的活性聚 合方式方能实现，例如采用阴离子聚合。遗憾的是阴离子聚合很难控制。聚合体系内有害杂质 含量不能高于数ppm范围。 反应挤出之所以可以进行本体聚合或高分子化学反应，就是因为设备本身——挤出机原本 就是专用于高聚物高黏度熔体加工的，因此反应挤出技术可使高粘度本体聚合体系很容易得到 有效剪切、流动和表面更新，聚合热得以有效传导，使几乎运用其它方法都难以实现的高速放 热的本体活性聚合得以实现。因此，为了实现该类热塑性弹性体现低碳、环保、绿色的本体聚 合，也许只能寄期望于反应挤出聚合的制造技术了。 反应挤出聚合可以大量节约能源，其主要原因是采用本体聚合可以避免使用大量溶剂，在 溶剂的回收与复用上不仅可以节约巨大的能量，而且也极为有利于环保控制与生产安全。有一 种观点认为采用螺杆挤出同样需要消耗能量，但实际上无论采用何种聚合方式，甚至包括聚乙 烯、聚丙烯这样的本体聚合，最终也都需将聚合物与各种添加剂复配，经历一个造粒过程。所 采用的也是螺杆挤出机，耗费几乎同样的能量。而反应挤出聚合只是将聚合与造粒两步并作为 一步进行而已。此外，聚合过程中释放出的热量，还可以充分利用。因此从能耗上考虑，无论 如何计算都是一场节能的大革命。

成果描述：一般而言，活性磷酸钙悬浮聚合分散剂的粒径越小，表面能越高，活性越高。所以，国外的活性磷酸钙分散剂一般为纳米级。然而，活性磷酸钙纳米化后微粒间易发生二次团聚，因此，若采用超细化的工艺，须对活性磷酸钙分散剂进行表面处理，这就使工艺复杂化，增加了生产成本。 四川大学化工学院针对目前活性磷酸钙悬浮聚合分散剂存在的缺陷，采用特殊的原料和简单的合成工艺，制备出多孔型的活性磷酸钙悬浮聚合分散剂。市场前景分析：目前，多数国产的活性磷酸钙悬浮聚合分散剂颗粒较大且粒径分布很宽，活性低，用于悬浮聚合时，制得的树脂产品外观粗糙、粒度分布不均匀、质量不稳定。高质量的活性磷酸钙悬浮聚合分散剂主要依靠进口。与同类成果相比的优势分析：产品特点： 1、具有丰富的孔结构，粒度分布均匀，微粒间无团聚现象；其比表面积约为日本磷酸钙分散剂和市售国产磷酸钙分散剂的1.5~1.8倍。 2、其分散活性高于日本产品，悬浮分散性和稳定性优良，且添加量低，能显著提高聚苯乙烯珠粒的质量，完全可以取代进口产品作为SAN悬浮聚合的分散剂。 3、此项目工艺先进、技术领先。

低聚合度多聚甲醛（PF）是工业上重要的化工原料，具有纯度高、水溶性好、解聚完全等特点，便于储存和运输，是工业甲醛理想的替代品。我国低聚合度多聚甲醛主要应用于除草剂、杀虫剂、杀菌剂和熏蒸剂的生产, 约占多聚甲醛总消耗量的70%。PF每年总需求量在5万吨以上，其中80%依赖进口，1999年共进口多聚甲醛2.98万吨，2000年增加到3.5万吨以上。国内该产品的研究和生产起步于70年代，但发展缓慢、技术落后，产品质量较差，甲醛含量在92%以下，且溶解性能不好，含量95%的PF尚不能生产，不能满足市场需要。生产均采用37%的工业甲醛作原料，经多步真空浓缩脱水、再经聚合得到。生产中有大量10%～15%稀甲醛副产无法利用。真空浓缩对设备要求较高，耗蒸汽量大，浓缩中少量甲醛生成甲酸对设备腐蚀严重，每吨产品要耗工业甲醛4吨左右，有的厂家消耗定额高达5吨，原料成本就高达3500～4000元/吨，总成本在6000元／吨左右，而国外产品进口价在6000元/吨以下，生产成本无法与国外产品抗争。本研究是在南京工业大学承担的“八五”攻关课题“甲缩醛氧化制浓甲醛”成果基础上，着重研究由70%左右的浓甲醛经催化聚合、干燥制备低聚合度多聚甲醛技术。在实验室研究基础上进行模拟放大试验,为低聚合度多聚甲醛的工业化试验和生产提供设计数据。经过两年的研究，我们筛选了大量的聚合催化剂，优化了聚合和干燥的工艺条件，模拟试验了三种不同的聚合干燥设备，并进行了微波加热制PF的研究，到目前为止已完成全部模拟试验工作。

研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 聚酯是仅次于聚烯烃的第二大类人工合成高分子材料，被广泛应用于纤维、瓶材、薄膜等领域，与人们的生产生活密切相关。大多数商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金属化合物的催化下通过熔融缩聚合成的。锑系催化剂是目前综合性能最好，应用最为广泛的催化剂，残留在聚酯中的金属锑对人类健康和环境有潜在危害，亟待开发新型绿色聚酯合成新方法，消除聚酯中残留催化剂的危害。 聚酯的工业生产一般分为两步反应：（1）二元羧酸和二元醇通过酯化反应合成低分子量羟基封端齐聚物；（2）酯交换反应脱除二元醇获得高分子量聚酯。其中第一步酯化反应不需要外加催化剂，通过二元羧酸单体自身的羧基自催化即可进行，而所谓的聚酯催化剂实质上是第二步反应的酯交换催化剂。只通过第一步酯化反应就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交换反应的进行，是无催化剂熔融缩聚合成高分子量聚酯唯一有效途径。早在高分子学科创立之初的上世纪20年代末，Carothers就研究了二元羧酸与二元醇可在羧酸单体自催化下熔融酯化缩聚，以期得到聚酯材料，然而产物分子量仅有2-5 kDa，性能太差而无法应用。酯化反应的低平衡常数和高熔体黏度下排除副产物水的困难，被普遍认为是导致自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因。1941年，英国化学家Whinfield和Dickson受Carothers研究的启发创造性地提出了酯交换策略，通过酯交换反应脱除过量的二元醇合成了分子量高、力学性能优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英国ICI公司在1946年实现工业化生产。目前几乎所有的商品化聚酯都是通过酯交换路线合成的，但是为了克服酯交换反应的能垒，催化剂的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上对此做了总结，认为自催化酯化缩聚合成高分子量聚酯是不可能实现的。 研究团队通过对自催化酯化缩聚机理的深入研究，得出自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因仅仅在于反应过程中的官能团比例失衡，而非酯化反应的低平衡常数及副产物难以排出。研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。过量的此类二元酸与伯二元醇酯化形成羧基封端的预聚物后，通过三步串联的基元反应：质子转移、酸酐形成和再次酯化反应，使得体系中的醇酸官能团比例不断趋近于等摩尔比，从而在不需要外加催化剂的条件下获得了高分子量的聚酯。该方法中聚酯产物分子量增长呈现出独特的“加速”模式，从而在与传统工艺相近的时间内，通过熔融缩聚获得了一系列的高分子量无催化剂聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-对苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究团队通过进一步深入研究聚合机理，优化聚合工艺，解决了无催化剂熔融缩聚合成聚酯的单体普适性问题，实现了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的无催化剂合成。 本成果解决了聚酯工业的百年难题，属于国际首创，并拥有完全的知识产权，具有巨大的应用潜力。

北京大学物理学院肖云峰教授与龚旗煌院士领导的研究团队在微腔非线性光学研究取得重要进展：首次实现有机分子修饰的二氧化硅光学微腔的高效三次谐波产生，比此前报道的二氧化硅微腔转换效率提高了四个量级，接近晶体微环腔三次谐波的最高转换效率。成果被《物理评论快报》以封面及编辑推荐形式亮点报道：Phys. Rev. Lett. 123, 173902 (2019)。论文题为“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface” (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.173902)。左图：二氧化硅微腔表面修饰有机共轭分子；右图：实验测得的激发光和三次谐波光谱图 三阶非线性光学效应是现代光学研究和应用中最重要的非线性光学过程之一，被广泛应用于实现光频梳、全光开关和量子光源等。二氧化硅回音壁微腔由于具有超高的品质因子和成熟的制备工艺，已经成为是现代光子学研究的重要器件。然而，由于材料的限制，二氧化硅三阶光学非线性响应较弱于多数晶体材料，这严重地制约了二氧化硅微腔器件的性能。另一方面，有机共轭小分子具有离域的电子系统，在光场激发下，离域电子表现出很强的非谐振动，从而具有很高的非线性响应系数。同时，回音壁微腔的表面倏逝场为微腔与外界物质相互作用提供天然的通道。因此，采用表面修饰技术，光学微腔和高非线性响应的有机分子形成连结；有机分子通过表面倏逝场作用，有效地调控微腔系统的非线性效应，从而提高微腔器件的性能甚至可能突破微腔材料的限制。 在该项工作中，研究团队通过采用两步反应法，实现了二氧化硅微腔表面均匀地修饰有机分子层，既有效增强了微腔表面三阶非线性系数，同时保持了腔的高品质因子特性。实验中，研究者采用最近发展的动态相位匹配技术，即基于腔克尔效应和热效应补偿非线性频率转换过程中本征的相位失配，实现泵浦光和谐波频率与热腔模频率的共振匹配，最终实验上观测到三次谐波转换效率达到1680%/W2，比之前报道的二氧化硅微腔的最高转换效率提高了四个量级，接近目前晶体微环腔转换效率的最高值。研究者进一步地在实验上揭示了三次谐波的增强来自表面修饰的有机分子：微腔三次谐波/合频转换效率显著依赖于泵浦光偏振，平均输出功率对比度达到50倍，这是由于有机分子偶极取向导致的偏振依赖响应。该工作采用的表面修饰技术和动态相位匹配方法可以普适地推广到其它微腔和光波导等体系中，在宽带可调谐非线频率转换和表面科学研究中发挥重要作用。

已有样品/n超宽带光学示波器主要包括超短光脉冲源系统、 超快光学采样子系统、 光电转换及模数转换子系统、 信号处理子系统、 成像显示子系统以及控制子系统6个子系统组成。 主要用于超高速光纤通信技术这一国际前沿领域相关指标测量， 如：160-Gbit/s的SDH光纤系统和100-Gbit/s以太网的重要光子单元部件和子系统的性能参数以及相应的光纤传输实验结果进行准确的测量等。

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。