|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
电化学界面双电层理论研究
项目成果/简介:双电层对于电化学界面过程的意义重大，但目前依然对其缺乏足够的微观认知。在该工作中，结合第一性原理分子动力学方法和课题组自身发展的电极电势计算方法（计算氢标准电极法，Phys. Rev. Lett. 2017, 119, 16801），程俊教授等人模拟得到了不同电位下的Pt(111)/水溶液界面结构，在深入分析结构的基础上发现了化学吸附水的覆盖度在Pt(111)表面随电位变化遵循Frumkin等温吸附的规律。更进一步，通过理论推导证明了该化学吸附水覆盖度随电位的变化会对电化学界面造成一个负电容的贡献，这拓展了经典的双电层模型对于电化学界面的理解。同时，该负电容能够明显增大紧密层电容，并且在零电荷电位附近形成一个峰，这很好得解释了电化学实验中观察到的“铃铛状”的微分电容曲线，解决了这一困扰基础电化学工作者多年的一个疑问。该工作将为深入理解界面电催化的微观机制提供重要帮助，并有望为双电层超级电容器的设计提供了新思路。
厦门大学
2021-04-10
内弯弧形筋片扁环填料的研究和应用
该发明提供了一种内弯弧形筋片扁环填料，主要用于石油炼制、化工、环保、湿法冶金、医药等领域的萃取，精馏和吸收过程。
清华大学
2021-04-10
新型电磁感应加热方法研究与装置开发
一、 项目简介通过开展电磁装置中的涡流场及其耦合问题研究，建立含有运动参数和材料特性参数的三维涡流场与温度场的耦合数学模型，以有限元数值分析为基础，开发了基于有限元方法和全局优化方法的涡流场及其耦合场的优化设计软件，为现有电磁装置的优化设计或新型电磁装置的开发提供了重要依据和手段；采用全局优化方法设计感应加热线圈结构，解决了运动带材横向磁通感应加热温度分布不均匀的国际电磁感应加热领域难题，做出国内首台满足工程需求的运动带材横向磁通感应加热装置的样机。二、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）本项科研成果“涡流场及其耦合场问题的研究与应用”获河北省科技进步二等奖，得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金项目等资助，并申请和授权发明专利多项。三、 高清成果图片3-4张钢带淬火生产线横向磁通感应加热装置
河北工业大学
2021-04-11
水质安全评价及预警关键技术研究与应用
项目针对现有水质监测预警系统存在系统开环运行、预警功能单一、环境适应性差、检出污染物有限等问题，通过基础研究、技术开发、系统集成和示范应用，取得以下创新成果：1）提出基于事件驱动和风险评估的水质安全预警控制技术体系，突破水质安全评价、水质组合预测、水质事件检测、动态风险预警等系列关键技术，自主研发完成具备高集成度、可扩展性的城市饮用水水质安全预警系统平台；2）提出包括 126 项水质指标的饮用水水质安全指标体系和基于水厂工艺处理能力的原水水质安全评价关键技术，实现综合考虑水质状况、水厂工艺和调度能力等因素的本地差异化水质安全评价系统；3）提出基于不确定性原理的突发水质事件动态风险预警方法，研发完成支持多任务运行的突发水质污染事故模拟仿真服务系统；4）研制完成多种新型水质在线监测预警仪器及装备，包括发光菌法在线水质综合毒性监测仪、免试剂多参数在线水质分析系统、移动水质采样监测系统等。由吴澄院士等专家组成的成果鉴定委员会认为本项目成果具有普适性和可扩展性，整体上达到国际先进水平，在预警系统集成、全流程水质评价、动态风险预警方面达到国际领先水平。
浙江大学
2021-04-11
农业物联网关键技术研究与应用示范
项目通过研制和深化集成各类农业智能传感器、无线传感网节点、应用系统平台，构建一体化的农业物联网服务平台。项目部分成果已在北京、天津、辽宁、山东、江苏、安徽、湖北、浙江、福建、广东、广西、海南等地进行推广应用示范。 项目来源：中国教育部物联网发展专项资金项目技术推广意向：可具体推广应用于大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖等多种农业生产领域。 现状特点：已将多项科研成果产品化，包括12种农业传感器、10种采集器、8种无线网关、6种控制器、4类应用平台。并在江苏、山东、天津、新疆、河北、上海、北京、湖北、江西、浙江、海南等省市建立了水产养殖、农田灌溉、设施温室、畜禽养殖和土壤墒情监测等应用示范基地。 技术创新：将各种农业生产环境智能检测技术及装备、设施化农业生产智能控制技术及装备、以及农业环境信息无线传输网络、种植养殖信息智能处理模型及方法、农业生态净化技术整合为一个有机整体。通过对环境参数的准确检测，数据的可靠传输，信息的智能处理以及控制机构的智能控制，实现了农业环境信息智能在线监测控制、种植养殖管理科学决策的数字化、网络化、智能化，有效提高了我国农业信息化水平，为我国农业生产的精细化管控提供了切实可行的技术手段。 成果所处研究阶段：产品总体处于深化研发、继续完善功能、提高性能阶段,部分产品已达到中试或推广应用阶段。
江苏师范大学
2021-04-11
岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下：（1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。（2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。（3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。(4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11
关于细菌群体趋化运动的“逃逸相变行为”的研究
在反向不同引诱物浓度梯度下，细菌首先趋向聚集于强引诱物而少营养的一端， 但当细胞密度超过一个阈值时，细菌群落部分“逃逸”强引诱物浓度场，游向趋化因子相对弱但可代谢物质富集的一端。这一现象被刻画为细菌群体运动的“逃逸相变行为”。罗春雄研究组通过与美国IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北大定量生物学中心资深访问学者）合作，对此现象涉及的趋化受体间的协作行为进行了系统细致的理论分析和实验论证，发现营养物质通过数量较少的Tap趋化受体进行了响应行为，而且在较大的一个趋化响应参数空间均会出现由细菌密度超过临界密度而产生的逃逸条带（“Escape Band”）行为，该行为可以使得细菌群落在复杂的趋化物浓度场中获得更好的生长优势。细菌群体趋化运动的“逃逸相变行为”
北京大学
2021-04-11
岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
（2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖） 成果简介：岩石（体）是一种复杂的天然介质，在漫长的地质构造作用过程中，内部孕 育了各种规模和尺度的缺陷（如节理、裂隙和断层等），这些缺陷的空间位置与 分布规律显著影响其力学响应，进而对断续裂隙岩体工程的稳定与安全产生重要 影响。另一方面，在页岩气与煤层气等开采过程中，往往需要人为制造裂缝网络 来实现压裂增渗增产。因此，开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下： （1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。 （2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。 （3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。 (4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11
非接触电能双向推送系统关键技术研究
围绕非接触电能双向推送系统关键技术进行研究，项目组在原理方面， 提出一种适用非接触电能双向推送模式的双向电能变换拓扑，并构建了基于 能量注入与自由振荡的双工作模式，实现了电能的动态双向转换。在此基础上， 进一步提出一种基于调幅控制的高频电能变换拓扑，实现了面向负载电能形式需 求的电能直接变换，减少了中间能量变换环节，有效提升了系统效率及功率密度。 在实现方法上，提出一种基于磁共振阵列电磁耦合机构，解决了传统磁共振耦合 模式下的调谐困难问题，有效提高了能量传输稳定性。在控制方法方面，提出基 于能量反反射阻抗的负载辨识方法反激磁电流控制方法，解决了负载动态变化条 件下的系统参数及负载特性的动态获取问题，并进一步构建了电能动态推送机制。 提出针对频率不确定性的系统鲁棒控制及优化方法，解决了存在频率漂移及开 关非线性情况下系统不确定性建模及控制问题，保证了系统在负载扰动条件下 能量传输的稳定性与鲁棒性。在实验系统研究方面，通过综合利用本项目的研 究成果，开发了 1KW量级非接触电能双向推送系统，在传输距离为50厘米条件 下，系统总体能量传输效率85%。
重庆大学
2021-04-11
抗骨肉瘤候选药物及新靶点发现研究
骨肉瘤（osteosarcoma）是一种恶性罕见肿瘤，也叫成骨肉瘤，较常见发生在20岁以下青少年或儿童的一种恶性骨肿瘤，是儿童和青少年恶性肿瘤死亡率第二高的疾病，仅次于血液疾病。骨肉瘤虽然是一种小众恶性肿瘤，却有40多个亚型，发病机制复杂，发病原因不清，药物靶点未知，临床表现为成熟的成骨细胞无法正常生长为组织骨细胞而发生癌变。骨肉瘤最早的治疗手段是外科手术，采取截肢保命进行治疗，也有采取化疗和放疗方法，但5年生存率都极差。目前，国内外最先进的骨肉瘤治疗方法通常采用手术联合化疗，可使病人治疗后5年生存率有极大改善，提高至60-70%，但治疗后极易复发，且癌症转移率高达80%（其中90%为肺部转移），这导致一旦病人复发预后极差。在过去二十多年里，尽管通过增加化疗剂量、变更次数以及建立美、日、欧多国协同诊疗机制（中国未受邀参与此计划）等调整治疗方法，但生存率并没有进一步提高。一些新兴疗法，如基因和免疫疗法等，由于个体差异和生物安全性等原因，目前也不能满足临床治疗要求。因此，本项目针对骨肉瘤开发小分子靶向药物，在实验室所构建的自有知识产权的结构多样性立体共价键抑制剂库基础上，通过表型筛选发现系列新型高选择性、高亲和性骨肉瘤共价键抑制剂分子，目前已开发针对不同亚型骨肉瘤细胞系SASJ-1，143B， MG63， MMNG/HOS和HOS的选择性抑制剂，其中一个系列完成动物实验水平的药效学和初步毒性评估，显示出良好的体内有效性和低毒，获得了与现有上市药物索拉菲尼（用于转移性肾癌的多把点药物）在骨肉瘤上更好的药效（52.9%的体内抑制效果）和药物耐受性，而且还可以进一步抑制骨肉瘤的肿瘤迁移。
骨肉瘤约占骨恶性肿瘤的33%，美国每年新增患者约1500名，中国每年新增患者约5000名。
多发于十几岁及以下的青少年
发病隐匿，发现疼痛或者肿块时已是中晚期
预后极差，诊断时出现转移的患者存活率低于30%转移率高达80%
华东师范大学
2021-05-10