成果简介本项目立足于我国丰富的钒资源，研制出了以高硬度、团球状且弥散分布的I型碳化钒为耐磨相的高钒高耐磨合金；通过控制基体组织，保证了其磨损稳定性；通过解决复合界面控制问题，开发了低成本的高钒合金/低合金钢双金属复合技术，推动了耐磨材料和重型装备行业的技术进步。项目共发表论文18篇，授权专利5项，制订标准3项。应用简介所处研发阶段：已处于工业生产和推广应用阶段适合应用领域：冶金

本发明公开了一种选择性识别铅离子的网状离子印迹聚合物、其制备方法及其应用，属于新材料领域。利用曼尼希反应合成 8-羟基喹啉接枝明胶多肽作为功能单体，具有活性基团更加丰富、收缩/溶胀性能好，成膜性高等优点。在此基础上，提出一种物理成膜-二次溶胀-化学交联三步制备离子印迹聚合物的制备技术。通过控制溶胀所用器皿的尺寸，在特定狭小空间内完成膜材料自发扭曲/折叠，获得各种形貌的印迹聚合物。最后，经过京尼平/转谷氨酰胺酶双交联后，形成网状铅离子印迹聚合物薄膜。由于功能单体富含多种活性基团、双交联体系和独特的网状

压力容器是具有潜在泄漏和爆炸危险的承压类特种设备，广泛用千煤炭、石油化工、天然气等能源工业领域。近年来，伴随能源结构调整，天然气液化储运、油品质量升级等国家战略对我国大型过程工业装置提出了更高要求。为提高效率、降低成本，压力容器不断向重型化方向发展，最大壁厚可达数百毫米、重量可超千吨，常见的有大型加氢反应器、大型换热器、深冷储运容器等。 压力容器重型化不仅导致材料消耗巨大（我国每年耗钢数千万吨）、加工制造困难（甚至超出现有设计制造能力），而且可能产生新的失效模式和机理（存在重大安全事故隐患）。基于以上问题，我国重型压力容器产品在国际上普遍缺乏竞争力，重要设备长期依赖进口。因此，如何在确保本质安全的前提下实现重型压力容器的轻量化，突破现有能力瓶颈、实现节材节能，已成为迫切需求。 围绕这一需求，我校团队开展重型压力容器轻晕化设计制造关键技术研究，建立了重型压力容器轻晕化设计制造共性技术方法，实现了能源工业领域急需的3种重型压力容器轻量化的国产化。研究成果解决了压力容器安全性与经济性相矛盾的突出问题，为轻星化产品长周期安全服役提供了有效途径，改变了千万吨炼油、大型煤化工等国家重大工程建设部分关键装备长期依赖进口的被动局面，实现了大型加饥钢制加氢反应器、超大型换热器等重要压力容器轻量化的国产化。

助老助残高端服务机器人，是为了满足老年人和残障人士的生活需求、医疗护理需求而研制的高科技产品，是在第一代智能护理床的基础上开发的第二代产品，主要包括智能轮椅、智能护理床、可穿戴设备、陪护机器人、康复训练设备、慧明PAD等产品。这些产品能有效解决随着人口老龄化严重、年轻群体迫于社会压力无法全职照看老人以及社会护理人员短缺等问题。

本课题以我国自主研制的XXX为应用对象，紧紧围绕国家国防建设和重大工程中对复杂装备可靠性优化设计共性技术的迫切需求以及学科发展前沿，从复杂装备的设计阶段出发，针对我国在新型军事技术装备的自主研制阶段暴露出的可靠性关键问题，将“全寿命可靠性优化设计”这一新理念和新思想贯穿于复杂装备的设计框架和设计过程中，建立了一系列的复杂装备可靠性优化设计新理论和新方法。课题的研究成果被应用在XX的研制过程中，解决了XX余度设计缺陷、XX起降系统关键组件裂纹等若干影响国产XX可靠性与安全的关键问题，建立了国产XX的多

从纳米材料的合成原理出发，采用“催化剂微设计”指导思想,将具有优异性能的TiO2、ZrO2分别以纳米形式直接在大孔Al2O3上负载，构成一种新型的负载纳米TiO2或ZrO2的催化剂载体，负载金属活性组分，制备高性能的新型复合结构体新型催化剂。 催化剂生产具有合成方法简便环境友好、生产成本低、性能稳定等优点，解决了现有工业中生产工艺周期长、污

本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。

聚集诱导发光（AIE）材料具有高聚集态发光效率，采用刚性主链的高分子结构可以实现对其分子振转结构的有效限制，大幅提高制备微球的固态发光效率。而且，AIE 分子较大的斯托克斯位移可激发光源和信号采集窗口的高效分离，导致其荧光信号输出的灵敏度显著提高。该技术采用高效 AIE 分子作为信号基元，通过单体选择和工艺优化原位聚合 AIE 荧光微球，其微球粒径可以实现 50nm-1000nm 及微米级的有效控制（粒径 CV 值小于 5%），并可根据需要对微球 表面进行定量修饰（功能基团羧基、氨基、羟基、链霉亲和素、 生物大分子等）。借助偶联技术，可进一步与多种抗体、抗原蛋白相连，拓展其在免疫分析中的应用。 该技术制备的荧光微球在光色、效率和稳定性等方面远超同类型产品，并实现了发光波长的全覆盖（蓝色、绿色、红色等）。AIE 荧光微球功能修饰调谐性明显，在侧向层析技术、细胞成像、微流控技术和荧光酶联免疫吸附等方面有明显的优势。 

基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 农业机械自动导航作业技术是智能农机装备的核心技术，可显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率。项目团队从2004年起，在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了十项关键技术，取得了三大创新成果：1．突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；2．创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；3．创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。 在新疆等十省区累计推广农机自动导航作业产品2679套，已获授权发明专利17件，制定技术标准1件，发表学术论文46篇（SCI/EI 33篇）。培养博士9人和硕士17人，博士后2人，其中1人获2008年全国优秀博士学位论文奖。项目成果总体达到了国际先进水平，其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国智慧农业提供了重要支撑。 该成果荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。

本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。 成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。 成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。 成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。 主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。