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供水管道腐蚀与结垢研究
供水管网是城市重要的基础设施，其稳定运行对于保障居民供水安全十分重要。供水管道的腐蚀与结垢对管网运行危害很大。首先，腐蚀使得管道变薄，降低使用年限，容易发生管网漏损；其次，管垢发育降低了过水截面积，增大了泵站能耗；此外，管垢钝化层的破坏导致内容物的大量释放，是导致北京市2008年“黄水”问题的主要原因。因此，深入研究管道腐蚀变化过程，揭示腐蚀与结垢产物组成及变化、探寻维持管道稳定的控制因素，对于保障供水管网安全运行十分重要。该论文基于课题组开发的供水管道管垢生长与破裂电化学模拟测试平台，对不同次氯酸钠浓度作用下的球墨铸铁材质供水管道的早期腐蚀和结垢特性开展了连续研究。利用极化曲线和交流阻抗技术对管道的电化学腐蚀过程进行了监测，分析了腐蚀动态变化过程；并对管道表面的腐蚀结垢产物进行形貌、成分分析，利用电容转化参数对管道表面的腐蚀与结垢产物的附着情况进行表征，提出了表征管垢状态的定量化指标，实现了电化学指标与管垢状态指标之间的关联分析。该研究结果表明，与传统的游离氯消毒不同，投加次氯酸钠消毒剂可影响碳酸钙在管壁的附着倾向和沉积量，进而影响球墨铸铁的腐蚀过程和腐蚀产物的转化过程，并在此基础上提出了投加次氯酸钠消毒剂对管网腐蚀和管垢发育的三阶段概念模型。该研究对于供水、排水、再生水管道研究和工程实践有很好的指导价值。投加次氯酸钠影响管道腐蚀和结垢过程的概念模型论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135420302797
清华大学
2021-04-10
新型冠状病毒快速诊疗技术研究
临床证据显示，新冠病毒核酸检测有假阴性的情况存在，这与采样质量有一定关系。同时由于核酸检测所需时间较长，不利于大规模的筛查。为此，杨正林团队和迈克生物股份有限公司，根据新冠病毒感染后人类机体的反应会在血液中产生抗体的原理，迅速开展研究，通过构建质粒表达新冠病毒N蛋白和S蛋白作为抗原，建立了检查血清中病毒抗体的胶体金和化学发光法。这两种方法只需少量的血液样本即可进行快速检测，可以用于疑似病例中核酸检测为阴性的病人的诊断，同时也可以部分反映确诊病人的免疫情况。其中，新型冠状病毒（SARS-Cov-2）IgG/IgM抗体检测试剂盒（胶体金法），已完成787例临床样本的检测（包括52例阳性样本和735例阴性样本），阳性检出率（灵敏度）为80.8%（42/52），阴性检出率（特异性）为98.5%（724/735）。新型冠状病毒IgG和IgM抗体检测试剂盒（化学发光法），已完成387例临床样本的检测（包括37例阳性样本和350例阴性样本），阳性检出率（灵敏度）为86.5%（32/37），阴性检出率（特异性）为99.7%（349/350）。
电子科技大学
2021-04-10
钢铁企业生产物流优化研究
1．项目的简单概述 钢铁行业生产物流的优化重点在于，通过对钢铁行业的物流进行诊断，制定物流优化整合方案，指导企业进行现代物流管理创新。 钢铁企业生产物流优化研究项目通过建立物流优化与整合的数字模型，将各个生产企业的原燃料采购、生产过程的半成品转移及产品销售至用户的全过程进行系统优化；通过物流优化数学模型，使整个物流达到最优化的程度，实现钢铁企业物流管理的整体创新。 2．项目来源 钢铁工业是国家的支柱产业。为了提高企业的产量和效益，降低生产成本，莱芜钢铁公司和太原钢铁公司提出了钢铁生产物流的优化战略。在现有客观条件下从全局高度对整个生产系统的资源进行合理配置，以达到均衡生产、降低库存、及时供给、降低成本的目的。 太原钢铁公司新建不锈钢生产线一条，为了达到合理的规划、设计，使新建项目达到较优的程度，太钢采用仿真建模和优化的方法，对生产线进行了规划研究。 3．项目的研究内容和优化重点 根据钢铁生产物流现状，生产物流优化的重点，应该是那些与生产及物流管理相关问题。具体从以下几个方面优化钢铁企业的生产物流： （1）通过“建立和完善生产物流优化指标体系”和“生产计划优化”，解决企业生产经营计划和作业计划中存在的问题； （2）强化“生产及物流控制”，解决钢铁企业生产作业计划优化编制、物流跟踪、生产调度等方面的问题； （3）采用实用拉动式库存管理方法及原则，改进企业多级库存管理； （4）以运输成本和服务水平作为运输方式选择的依据，并以此进行科学的运输决策优化； （5）建立物资供应管理信息系统，解决物资供应及备件管理方面的问题；（6）建立钢铁企业面向仿真的模型和数字物流仿真系统，对钢铁生产物流进行可视化仿真
北京科技大学
2021-04-11
转炉炉壳变形及寿命判断研究技术
本项目针对转炉炉壳发生的严重变形、危及正常生产的问题进行了研究攻关，利用现代先进的测试、有限元等多种技术，找出了炉壳变形的原因、规律和机理，对炉壳的残余寿命做出了正确判断并进行了整形处理，消除了设备的重大隐患，延长了炉壳寿命，创造了良好的经济效益。 利用激光轮廓测试系统对炉壳变形及温度分布进行了全面测量，找出了炉壳变形原因、变形速度及规律，并提出了抑制炉壳变形的对策。 通过对炉壳进行了多工况三维有限元大型综合分析，包括炉壳机械应力、膨胀应力、温度场及热应力、托圈应力以及支撑系统的应力。计算模型有创新，通过计算掌握了炉壳变形场及应力场，并提出了炉壳与托圈的极限安全间隙的界限。 在国内外首次成功地采用了“火攻+机械牵引”方法，对大型转炉变形后的炉壳进行整形，使用效果良好，有效地延长了炉壳寿命。 对炉壳材料的各种基本物理性能进行了系统的实验研究，做出了不同材料在不同载荷和温度条件下的蠕变曲线，摸清了现有炉壳的蠕变规律，并对炉壳残余寿命进行了成功预测。 本项目达到了国际领先水平，并荣获1998年国家冶金科技进步一等奖。
北京科技大学
2021-04-11
高温滤料产品开发及应用研究
项目研究和开发高温滤料系列产品。聚四氟乙烯高温滤料形成了华博特系列纤维滤料产品；芳砜纶过滤产品在耐高温材料的应用占到产品销量的70%以上，有客户已经将芳砜纶定为独立系列的产品。成果获2010年度中国纺织工业协会科学技术三等奖、2009年度中国技术市场协会金桥奖、2010年产学研合作优秀项目二等奖和三等奖。
东华大学
2021-02-01
换热器性能评价与高效化改进研究应用
在石油、化工、冶金、热能动力等工程领域中，管壳式换热器被广泛地用于物料的蒸发、冷凝、加热及冷却等过程。传热效率低、体积大、操作费用高是普通管壳式换热器普遍存在的缺点。 华东理工大学机械与动力工程学院化工机械研究所受中国石化扬子石油化工股份有限公司的委托, 对扬子公司催化、芳烃、乙烯装置中的1978台换热设备进行性能标定、评定与高效化改进研究。在广泛调研的基础上从各类设备中发现90多台换热效果差，能耗大的换热设备。根据工艺条件和传热方式，对部分设备采用改善内部壳程结构和采用强化传热管的方法，进行高效化改造。对换热设备的管外采用杆式支撑等纵向流形式，或采用螺旋折流板支撑的螺旋流形式来替代传统的弓形挡板结构；换热管则根据不同的传热形式采用经多年自主研发或经测试性能优良的多孔表面管、波纹管或螺旋槽管等高效特型换热管，二者结合形成复合强化传热的结构。
华东理工大学
2021-02-01
全固态电池正极/电解质界面研究
硫化物固态电解质（LGPS）由于拥有与液态电解质接近的室温离子电导率，因此被视为下一代高能量密度电池的候选体系之一。但是，由于硫化物固态电解质较窄的电化学窗口（如Li10GeP2S12，1.7~2.1 V vs. Li/Li+）,在与较高工作电压的LiCoO2氧化物正极（LCO）匹配时会发生一系列副反应，在界面处堆积低电导的氧化副产物(如Li3PS4, S, GeS2），同时LGPS和LCO电化学势的不匹配还将导致界面处产生空间电荷层（SCL），这些因素都将极大地增加固态电池的界面阻抗，进而使得固态电池的性能迅速衰减。目前，解决氧化物正极-硫化物固态电解质界面不匹配问题的主要途径为在氧化物正极表面包覆一层过渡层，用以缓冲正极和电解质界面的电势不匹配问题。 通过简单易行的固相包覆方法，首先将粒径为10 nm二氧化钛纳米颗粒均匀分散在钴酸锂表面，再通过高温烧结处理在钴酸锂表面形成一层约1.5纳米保护层。对照实验，FIB-TEM原位观察和XPS佐证表明通过高温原位反应钴酸锂表面将形成Li2CoTi3O8尖晶石相(LCTO)。具有稳定三维尖晶石结构的LCTO晶体在钴酸锂工作的电压区间依然能保持结构稳定，与钴酸锂基体之间具备较强的键合，同时具有高的锂离子扩散能力（Li+= 8.22×10-7 cm2 s−1），低电子电导（2.5×10-8 S cm-1）。这些性质将有助于在LCO和LGPS之间形成有效的电压降，保持界面稳定性的同时提供快速的离子迁移通道。理论计算表明，相较于LCO/LGPS界面，通过引入LCTO中间层产生的两个替代界面，即LCTO/LCO和LCTO/LGPS具有更强的热力学稳定性和更强的界面亲和力。
厦门大学
2021-02-01
青藏高原冬虫夏草资源可持续利用研究
冬 虫 夏 草 O p h i o c o r d y c e p s sinensis青藏高原的特色传统名贵药材，目前面临分布区萎缩、资源量减少的问题，资源可持续利用引起了普遍关注。通过在西藏高寒灌丛及青海高寒草甸冬虫 夏草适生地建立研究基地，对冬虫夏草资源可持续利用关键技术进行了研究。
中山大学
2021-04-10
量子点荧光防伪技术研究成果
福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。
福州大学
2021-04-10
全固态电池正极/电解质界面研究
项目成果/简介:硫化物固态电解质（LGPS）由于拥有与液态电解质接近的室温离子电导率，因此被视为下一代高能量密度电池的候选体系之一。但是，由于硫化物固态电解质较窄的电化学窗口（如Li10GeP2S12，1.7~2.1 V vs. Li/Li+）,在与较高工作电压的LiCoO2氧化物正极（LCO）匹配时会发生一系列副反应，在界面处堆积低电导的氧化副产物(如Li3PS4, S, GeS2），同时LGPS和LCO电化学势的不匹配还将导致界面处产生空间电荷层（SCL），这些因素都将极大地增加固态电池的界面阻抗，进而使得固态电池的性能迅速衰减。目前，解决氧化物正极-硫化物固态电解质界面不匹配问题的主要途径为在氧化物正极表面包覆一层过渡层，用以缓冲正极和电解质界面的电势不匹配问题。 通过简单易行的固相包覆方法，首先将粒径为10 nm二氧化钛纳米颗粒均匀分散在钴酸锂表面，再通过高温烧结处理在钴酸锂表面形成一层约1.5纳米保护层。对照实验，FIB-TEM原位观察和XPS佐证表明通过高温原位反应钴酸锂表面将形成Li2CoTi3O8尖晶石相(LCTO)。具有稳定三维尖晶石结构的LCTO晶体在钴酸锂工作的电压区间依然能保持结构稳定，与钴酸锂基体之间具备较强的键合，同时具有高的锂离子扩散能力（Li+= 8.22×10-7 cm2 s−1），低电子电导（2.5×10-8 S cm-1）。这些性质将有助于在LCO和LGPS之间形成有效的电压降，保持界面稳定性的同时提供快速的离子迁移通道。理论计算表明，相较于LCO/LGPS界面，通过引入LCTO中间层产生的两个替代界面，即LCTO/LCO和LCTO/LGPS具有更强的热力学稳定性和更强的界面亲和力。
厦门大学
2021-04-10