1 成果简介GaN 基的发光二极管（ LED）作为一种新型高效的固体能源，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具。外延 GaN 使用最广泛的衬底是蓝宝石，与普通的平整蓝宝石衬底相比，经生长或刻蚀的方式制作出的具有周期性凸凹起伏结构的图案化蓝宝石衬底，可以减少外延生长 GaN 的位错密度，改善晶体质量，提升 LED 内量子效率。同时图案化的蓝宝石衬底有效解决了由于 GaN 材料折射率大引起的全反射问题，增加了光提取效率。研究表明，微米级图案化蓝宝石衬底可以大幅度提高 LED 的芯片亮度，而使用纳米级的图案化蓝宝石衬底亮度将更高。目前虽然可以制造出微米级图案化蓝宝石衬底，但是需要进行黄光光刻工艺，存在成本高且产率低等问题；如果要形成纳米级周期性结构，所采用的次微米图形加工工艺昂贵， 500nm 以下的图形成本更高。我们以化学自组装工艺代替传统半导体光刻工艺，发展出一种低成本的纳米级图案化蓝宝石衬底加工技术，以提供 LED 企业急需的面向高端产品（高亮度、大功率照明用 LED）的蓝宝石衬底。2 应用说明本技术以胶体纳米球作为构筑基元，利用化学自组装方法制备大面积（可达 4 英寸）胶体晶体单层——一种纳米级有序排列形成的周期性结构（图 1），再通过干法刻蚀或者湿法腐蚀的方法将该周期性结构转移到蓝宝石衬底上，从而得到纳米级图案化蓝宝石衬底（图2）。 整个方法建立在化学自组装技术基础上，摈弃了传统半导体光刻工艺，快速、重复性好，大大降低了纳米级图案化蓝宝石衬底的制备成本，从而为外延生长高亮度、大功率照明用 GaN 材料提供更高质量、更低成本的蓝宝石衬底。  图 1 化学自组装方法在 2 英寸蓝宝石衬底上制备的胶体晶体单层及其微细结构。  图 2 纳米级图案化蓝宝石衬底， 左图为蒙古包状图形衬底， 右图为凹坑状图形衬底。3 效益分析目前我国照明行业产值已达 800 多亿元，市场对高端 LED 产品的需求越来越旺盛。为了提高 LED 的发光效率，除采用优化的外延结构外，使用图案化蓝宝石衬底是广泛采用的方法之一。目前高光效图案化蓝宝石衬底的市场年需求量为 1000 多万片，并且随着我国“ 十城万盏” 计划的推进，每年的需求量将有一个很大的递增。当前的图案化蓝宝石衬底无论在国内市场还是国际市场都是供不应求，而在中国国内还未有相应的技术和方法，外延所需的图案化衬底主要从美国、韩国和台湾进口。因此，面对市场对高端 LED 产品的需求，纳米级图案化衬底的市场规模巨大，前景非常好。本项目携手蓝宝石衬底企业或 LED 企业，瞄准 LED 高端市场的需求，生产目前 LED 企业急需的纳米级图案化蓝宝石衬底，力争成为国内首家纳米级图案化蓝宝石衬底专业制造商。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

针对干喷存在的粉尘大、强度低、回弹率高等现状，先后与山东能源新巨龙煤矿、同煤集团同忻煤矿、徐工-施维英公司、中煤王家岭煤矿展开湿喷技术及配套装备研究合作，现已成熟应用。湿喷机采用防粘度技术成功解决了料腔粘料、堵管问题。在同忻煤矿首次实现了水、水泥、砂子、石子及各种添加剂全程定量的喷混凝土作业控制，能够保证喷混凝土性能稳定。为提高机械化程度，在王家岭矿首次采用喷浆机械手，通过远距离遥控器操作机械手来实现喷浆作业，解除了喷浆工人的繁重体力劳动，提高了施工效率、喷浆质量。根据不同矿井条件，设计了不同湿喷砼模式。在新巨龙矿成功应用了“地面配料+大巷搅拌站+井下湿喷”系统，研究成果获山东省煤炭科技进步二等奖；在同忻矿成功应用了“地面配料和搅拌+罐车运输+井下湿喷”系统，用防爆罐车把砼（加入水化控制剂）运至湿喷地点，接着把罐车内砼加入到湿喷机进行喷射，山西省科技厅组织有关专家对其进行了成果鉴定，研究成果获部级三等奖；在王家岭矿采用“地面配料+井下搅拌并给入湿喷机+机械手喷浆”系统，进一步提高了机械化程度。研究团队现拥有一种高强度低耗能的煤矿湿喷系统及湿喷方法（2013106765591）、喷浆机械手（2014100645459）、一种矿用螺旋式定量配水输送车（2013106812342）、一种矿井用混凝土搅拌运输罐车（2014205178627）等专利六项。

根据地面大跨度壳体结构的力学原理研究设计地下三维网壳锚喷支护结构，大幅度提高喷层的抗弯能力,同时使喷层整体具有一定的可缩性,能承受强大变形地压及采动荷载, 达到用较少材料又提高喷层支撑能力与让压的目标。该结构既可在巷道内单独组装对围岩进行连续支撑，又可先撑后喷，在围岩表面形成半刚性钢筋混凝土薄壳衬砌结构。三维网壳锚喷支护实质上仍是锚网喷支护，其技术特色是用一种在地面加工成型的特殊钢筋网壳支架代替普通的钢筋网，大幅度提高了锚网喷结构的支撑能力，不需要使用型钢支架、锚索、围岩注浆等手段进行加固就能对破坏巷道进行有效的治理。三维网壳锚喷结构由普通锚杆、三维钢筋支架和喷层等组成，该结构具有以下特点：（1）三维钢筋支架在空间内形成众多小网格状结构，包裹着混凝土，能降低混凝土拉剪应力和钢筋的弯曲变形，提高结构的三向稳定性和承载力。（2）支架联接处的可缩性垫板和支架自身的柔性让压性能，使混凝土喷层也具有可缩性，这样混凝土喷层的应力能得到削弱，因此能够适用于高地压环境中。（3）该支护结构是连续支撑体系，架间无薄弱部分，支护结构受力均匀，提高结构的整体稳定性。

醋碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯是一种新型的、性能优良的环境友好型溶剂及助剂。广泛用于 有机合成的甲 (乙) 基化剂、羰基化剂、羰基甲 (乙) 氧基化剂，用作硝化纤维素、纤维素醚、 合成树脂和天然树脂的溶剂，合成农药除虫菊酯和医药苯巴比妥；在仪器仪表工业中用于制取 固定漆，用在电子管阴极的密封固定上。在纺织印染方面，是聚酰胺、聚丙烯腈、双酚树脂等 的良好溶剂，在合成纤维工业中可用作泡胀剂来改善纤维的性能，改善织物的手感，改进抗皱 性能。在印染方面，碳酸二乙酯可以强化疏水性合成纤维的印染性能，使染色分布均匀，提高 日晒褪色性能。在油漆工业上用作脱漆溶剂。在塑料加工中作为增塑剂的溶剂或直接作增塑剂 使用。在电容电池、锂电池工业上用作电解液。在医药方面作为可的松油膏的基础剂成份等。 有着广泛的市场开发前景。本课题组开发了国际首创的多重耦合过程强化技术，节能45%以 上，通过上海市科委鉴定，达到国际先进水平。年产1万吨：7000吨碳酸甲乙酯、3000吨碳酸 二乙酯，设备投资约2000万元。 碳酸二苯酯是生产工程塑料、光学玻璃及光盘树脂等聚碳酸酯的基本原料，另外也被广 泛用于增塑剂、溶剂以及药用有机碳酸酯的制备，最早是由光气与苯酚在碱存在下反应制得。 由于该工艺使用剧毒的光气作原料，工艺复杂，设备腐蚀严重，而且副产相当数量难以处理的 NaCl，此外，大量氯化物的存在又极大地影响了产品的纯度及性能，不能用作光学玻璃和光 盘树脂。本技术采用碳酸二甲酯代替剧毒的的光气作原料，使整个工艺清洁、安全，而且最终 产品不含杂质氯、纯度高，可应用于光盘、光学级聚碳酸酯的制备。

过碳酸钠、过碳酰胺、过氧化钙是一类用途广泛的化工产品，可作为织物漂白剂、消毒 剂、清洗剂、杀菌剂、电镀添加剂、除垢剂、制氧剂、蔬菜水果保鲜剂等。 1. 在环境保护方面，用于代替传统的曝气，促进有机物质的分解，加速细菌繁殖，增加活 21化工学院科技成果 性污泥量；处理重金属离子废水；治理赤潮。 2. 在农业方面，用于水稻直播，提高产量，缩短播种周期。用于根系供氧，增产增收。用 于饲料青贮，可防止腐败变质。 3. 纺织工业中作漂白剂：有良好的洗净和漂白效果，且对着色物不受影响，对白色织物能 增加白度，长期使用，织物不变黄，克服了氯系漂白剂的不足。 4. 急救供氧：在催化剂存在下，加水立即分解反应发生氧气，可用于急救供氧，处理简 便、设备简单、安全、便宜。 5. 其它用途：水果的表面处理与保鲜剂；金属表面处理；天然橡胶硫化剂、密封剂、交联 剂、引发剂等。还可用作为氧化物阴极材料以及杀菌剂、防腐剂、鲜酸剂、油类漂白剂及封闭 胶泥的速干剂。 本技术采用先进的湿法连续结晶新工艺生产过碳酸钠、过碳酰胺，工艺简单，设备简单易 得投资少，技术条件易掌握。生产过程无三废，已工业化。与国内大部分企业相比，投资减少 约30％，成本减少约20％。年产1万吨规模，投资约600万元。 本技术采用先进的氧化钙悬浮氧化反应工艺生产过氧化钙，可制取高纯度的过氧化钙 (76%或85%) 。设备少、工艺简单、产品质量好，已工业化。年产1万吨规模，总投资约1200万 元。

碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯是一种新型的、性能优良的环境友好型溶剂及助剂。广泛用于有机合成的甲（乙）基化剂、羰基化剂、羰基甲（乙）氧基化剂，用作硝化纤维素、纤维素醚、合成树脂和天然树脂的溶剂，合成农药除虫菊酯和医药苯巴比妥；在仪器仪表工业中用于制取固定漆，用在电子管阴极的密封固定上。在纺织印染方面，是聚酰胺、聚丙烯腈、双酚树脂等的良好溶剂，在合成纤维工业中可用作泡胀剂来改善纤维的性能，改善织物的手感，改进抗皱性能。在印染方面，碳酸二乙酯可以强化疏水性合成纤维的印染性能，使染色分布均匀，提高日晒褪色性能。在油漆工业上用作脱漆溶剂。在塑料加工中作为增塑剂的溶剂或直接作增塑剂使用。在电容电池、锂电池工业上用作电解液。在医药方面作为可的松油膏的基础剂成份等。有着广泛的市场开发前景。碳酸二苯酯是生产工程塑料、光学玻璃及光盘树脂等聚碳酸酯的基本原料，另外也被广泛用于增塑剂、溶剂以及药用有机碳酸酯的制备，最早是由光气与苯酚在碱存在下反应制得。由于该工艺使用剧毒的光气作原料，工艺复杂，设备腐蚀严重，而且副产相当数量难以处理的NaCl，此外，大量氯化物的存在又极大地影响了产品的纯度及性能，不能用作光学玻璃和光盘树脂。本技术采用碳酸二甲酯代替剧毒的的光气作原料，使整个工艺清洁、安全，而且最终产品不含杂质氯、纯度高，可应用于光盘、光学级聚碳酸酯的制备。

随着商品混凝土行业和高性能混凝土技术的迅猛发展，作为混凝土掺合料的粉煤灰是得到公认的商品混凝土第六组份。一级粉煤灰能改善新拌混凝土性能，提高混凝土物理力学性能和耐久性，从电厂的现状看，一级粉煤灰所占的比例较低，大量排出的是Ⅱ级及以下低品位粉煤灰，这些低品位粉煤灰不能从质量上很好满足混凝土的需求，因此缺乏竞争力。本项目目的是使用粉煤灰复合激活技术将低品质粉煤灰改性加工为Ⅰ级粉煤灰，使其很好的满足高性能混凝土的需要，具有市场需求。基本工艺过程是：将粉煤灰粉磨，解除粉煤灰粗颗粒的絮状结构，改变粉煤灰的颗粒表面状态，并在粉磨的同时添加少量的添加剂，使其达到一级粉煤灰的标准，并能使粉煤灰的活性充分发挥出来。研究成果经专家鉴定，整体技术具国际先进水平，并于 2000 年获得省级科技进步三等奖。该项目已在北京市丰台轻体材料厂和大唐国际下属多个电厂推广应用。

声表面波瓦斯传感器具有体积小、灵敏度高、工作稳定、生产成本低、易于集成化和无线化等独特优点，能够有效解决热催化式瓦斯传感器的零点漂移、定期维护难和维护费用高等问题，并且能弥补光学瓦斯传感器的占用空间大、传感占距长和传感分析复杂等不足，能有效提高煤矿瓦斯检测和预警技术，保证煤矿安全。成果获 2012 西安市科学技术奖三等奖；获批国家实用新型专利 1 项。

本项目包括三大核心技术： 1、强制冷凝 VOCs 废气处理设备，创造性地将强制换热技术改 造后应用于 VOCs 强制冷凝处理工艺中，针对高浓度有机废气，回收 经冷凝的 VOCs 物质，同时回收废气中的温度生产热水。设备内表面 均采用实验室自行研发的特殊拒油涂层处理，以防止有机物质对冷凝 器的污染，提高冷凝装置稳定运行效率并降低设备维护成本。 

电膜分离过程在水质净化、纯化、废水深度处理和特种化 工分离中的应用；膜法清洁生产技术；新型集成膜过程的开发及应用 研究（纯水与超纯水制备、水深度软化、海水及苦咸水淡化、基于“膜 144bp 甲肝病毒 脊椎灰质炎病毒 图 2：海水中人类病毒 RT－PCR 检测-电”耦合的有机酸、有机碱。 项目简介： 本项目属于具备国际领先水平的第五代全膜法超纯水技术。与第 四代的“RO/RO/EDI”全膜法相比，前处理仅采用单级反渗透，SEDI 可直接获得电阻率 15 兆欧厘米以上的超纯水。预处理的 UF 膜用量 节省 40%，RO 膜用量节省 60%，RO 浓水排放量节省 45%，整个系 统酸碱零消耗、废酸废碱零排放。单堆制水量最大 8 吨/小时，系统制 水量无限制。 项目特色：