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農田循環生產配套關鍵機械技術集成與應用研究 ——苗期地膜回收技術和裝備
成果簡介： 本成果苗期地膜回收裝備——1MSM-1000型玉米/棉花苗期地膜回收機，利用地膜在苗期比較完整、抗拉性較好的優勢，能夠完成我國超薄殘膜(0.006～0.008mm)的回收，與作物收獲后殘膜回收相比，提高了地膜收凈率，同時解決了收膜率與傷苗率之間的矛盾。該機具能夠實現連續收膜作業，技術先進、作業效率高、價格低廉。創新點如下： 實現了在殘膜收起的同時避免對幼苗的傷害；能很好地完成起膜、脫膜和抖土作業，在保證不傷苗、不傷膜的情況下
中國農業大學
2021-04-14
萜類木本植物資源的篩選、培育與高效值加工利用
針對萜類木本植物資源原料林基地建設和化學利用方面的不足，開展了資源篩選與原料林基地建設研究，建立芳樟原料林基地2.5萬畝、山蒼子優良種質資源圃400畝、示范林基地5000畝，為工業化生產與開發利用奠定了基礎。集成和創新了天然精油提取分離與加工技術，建立了芳樟油、山蒼子油和松脂原料預處理、蒸餾提取工藝，生產芳樟油、山蒼子油、松香和松節油等10000余噸，實現產值30000多萬元，其中芳樟醇和山蒼子油掌握著國際市場定價權。研發了系列萜類香料產品，以芳樟醇和山蒼子油為原料，創新了相關香料的合成方法與工藝，并建立了相應的生產線，實現產值20000多萬元；以松節油為原料，進行了相關產品的合成工藝研究，并建立了年生產400噸的乙酸諾卜酯生產線。研發了系列萜類功能性與高附加值產品，開展了萜類成分的抗菌、驅避和引誘活性以及機理研究，篩選得到高抗菌和高驅避活性化合物；開展了松香樹脂及其改性樹脂、萜烯樹脂及其改性樹脂的制備研究，建立了相應生產工藝線。本項目實現了資源篩選、基地建設、初步加工、新型產品研發與生產線建立及其加工生產的整合，提升了萜類木本植物資源的篩選、培育和加工利用的水平，促進了相關行業和產業的發展，具有顯著的經濟、生態和社會效益。
江西農業大學
2021-05-05
規模化沼氣工程沼液、沼渣減量化及資源化利用
沼氣工程是一種有效處理有機廢棄物的工程技術,尤其是在畜禽糞污處理和高濃度有機污水處理方面效果顯著,在國內外得到了大力推廣應用。近年來,隨著養殖業和農產品加工業向大型化發展以及沼氣作為新能源開發利用,我國沼氣工程正朝著大型化、產業化方向發展。沼氣工程在處理有機廢棄物的同時又能夠產生清潔能源,處理后的沼液沼渣還可能成為有機肥料。但實際工程中這些廢棄物往往不能得到預期的“就地直接利用”,帶來很多負面影響：①沼液中含有大量的N、P、K營養元素、生理活性物質(BAC)、數量龐大的微生物菌群以及其它無機離子和極微量的重金屬成分等。這些物質成份復雜、含量未知,直接用作肥料灌溉,難以發揮最好的效用,弊大于利;②沼液直接農業利用受季節性影響明顯,且由于貯存和運輸等原因,沒有足夠的田地及時消納,只能直接排放造成環境污染；③沼液、沼渣在農田施用時,沒有規范性的技術指導,一旦施用量過大,超過土地承載能力和作物利用能力,便會造成二次污染。因此沼液、沼渣問題已經成為制約規模化沼氣工程產業化推廣的瓶頸。本項目圍繞規模化沼氣工程存在的沼液、沼渣減量及其高附加值利用等問題開展研究,通過系統分析與測定沼液中的主要組分、生理活性物質及其物理化學和生物學特性；結合沼氣工程厭氧發酵液回流工藝和沼液營養物質濃縮與水資源回收技術應用研究,顯著減少沼氣工程沼液沼渣排放量,有效實現發酵液中營養物質與水資源分離回收；系統考察了沼液作為有機營養液、沼渣作為有機肥和人工基質在農業應用的效果,解決沼液、沼渣的消納問題,有效提高沼液、沼渣的附加利用價值,對于促進規模化沼氣工程的可持續發展具有重要意義。
北京化工大學
2021-02-01
利用微波改變煤炭特定理化特性用于改善成漿性能的方法
本發明涉及水煤漿生產方法,旨在提供一種利用微波改變煤炭特定理化特性用于改善成漿性能的方法。該方法是將煤炭破碎至粒度為0.05～5mm后進行微波輻照改性,控制微波輻照量以使得煤炭中:含氧官能團中羥基和羧基的總含量降低至3～6mmol/g,顆粒孔隙比表面積降低至2～7m2/g,自由態堿金屬離子含量增加至0.2～0.4wt.%。微波輻照能夠選擇性改變煤炭中含氧官能團等特定理化特性,從而明顯提高水煤漿濃度和降低表觀粘度,性能優于傳統的電加熱爐或燃燒爐對煤炭由外向內的輻射、對流和傳導加熱。儀器設備簡單易操作,投資和運行成本低,適宜工業自動化生產線。
浙江大學
2021-04-11
高溫高壓工業過程中燃料利用效率及碳排放檢測方法研究
本項目采用近紅外波段的DFB型二極管激光器，結合波長調制吸收光譜技術，通過一對CO2譜線的諧波信號實現對高溫高壓環境中溫度以及CO2濃度的測量，從而實現對燃料利用效率及碳排放檢測。 技術推廣意向：儀器儀表 現狀特點：可調諧二極管激光吸收光譜技術是利用二極管激光器波長調諧特性，獲得被測氣體特征吸收光譜范圍內的吸收光譜，從而對氣體進行定性分析或定量分析的一種新技術。該技術具有高靈敏度、非接觸式、實時、動態、多組分同時測量等優點。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立吸收譜線進行測量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準確地鑒別出待測氣體。TDLAS 在許多領域有著潛在的重要應用價值，是近年來國際上非常熱門的研究領域之一，其主要的應用領域有：分子光譜研究、機動車尾氣測量、工業過程監測控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監測、大氣痕量氣體檢測、醫療診斷、大氣氣溶膠測量等領域。技術創新：采用價格低廉、堅固耐用的近紅外二極管激光器最為探測光源，對于壓力范圍相對較小以及氣體濃度相對較高的系統較為適用。
江蘇師范大學
2021-04-11
大豆生物加工與高值化利用關鍵技術與產業化
我國是世界上最大的植物油料加工和消費國，總量近 1.5 億噸，在國家食品安全體系中舉足輕重。植物油料加工長期以來以壓榨法和浸出法制油、堿溶酸沉制蛋白、化學精煉油脂為技術主線，普遍存在：1）加工條件劇烈、能耗高、溶劑殘留、環境污染；2）蛋白功能性差、組分高值化利用率低；3）生物精煉連續性差、附加值低等共性關鍵問題。本項目在國家自然科學基金重點項目、國家“863 計劃”、國家科技支撐計劃等重大項目支持下，歷經 13 年持續攻關，以現代生物技術為手段，突破植物油料生物解離關鍵技術為核心、組合發明生物解離產物及油脂的高值化利用成套技術，形成了植物油料全產業鏈新一代加工技術體系。
項目已獲授權發明專利 45 件，申請國際專利（PCT）3 件，出版著作 10 部，發表相關論文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或參與國家、行業標準 10 項。項目已獲中國輕工業聯合會技術發明一等獎、中國發明協會發明創業成果一等獎、黑龍江省技術發明一等獎、中國食品科學技術學會技術發明一等獎等省部級以上科技獎勵 14 項。
項目技術主要用于生產有機大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纖維等產品，項目目前已通過中試實驗。項目計劃投資預計 2 億元，建設規模為加工原料豆 20000 噸/年，項目達產后預計年銷售額為 3.6 億元人民幣。通過該項目的實施，將打破了國外在高端油脂和蛋白產品生產上的技術壟斷，增強了企業的核心競爭力。
東北農業大學
2021-05-10
一種冬夏兩用型車載太陽能利用裝置
本發明公開了一種冬夏兩用型車載太陽能利用裝置，包括太陽能收集單元，以及與太陽能收集單元連接用于儲存電能的蓄電池組件，還包括：對汽車進行供冷的制冷單元；對汽車發動機冷卻液進行溫度控制的加熱單元；所述蓄電池組件對所述制冷單元和加熱單元同時供電。與現有技術相比，本發明利用太陽能發電板將太陽能轉化為電能并收集在蓄電池中。夏天時，利用蓄電池所儲存的電量驅動一個壓縮式制冷系統實現汽車內部舒適的環境。冬天時，利用蓄電池所儲存的電量維持發動機的冷卻液在一定的溫度范圍內。該裝置很好的利用了太陽能和汽車運行過程中的廢熱，解決了夏天空調耗能冬天汽車電池容量小，啟動困難的問題，具有非常好的應用前景。
浙江大學
2021-04-11
利用自學習系統實現逼近理論極限的光學手性材料設計
隨著納米光子學的發展，具有超穎性質的人工微結構吸引了眾多研究。針對日益增長的研究和設計需求，北京大學物理學院方哲宇及其研究團隊實現了一種自洽的框架——BoNet，其結合了貝葉斯優化（Bayesian optimization）和卷積神經網絡（convolutional neural network），實現了納米結構對于超強光學手性的自學習。基于此框架，他們將納米結構設計表示為圖形，并輸入卷積神經網絡進行電場分布和反射光譜的學習，此過程不需要將納米結構參數化為向量，因此最大化的保留了其幾何信息和邊界條件。同時，利用貝葉斯優化以實現對納米結構遠場光學手性的優化，并運用其采樣樣本反復訓練神經網絡實現自學習。利用BoNet，他們針對遠場反射光譜的圓二色性進行優化并逼近了其理論極限(CD = 1)，同時利用神經網絡匹配預測的近場電場分布，對獲得的強光學手性進行分析解釋。 此框架能夠被直接推廣用于其他光學性質的自學習優化，例如實現反常透射，偏振態調制和相位調制。更進一步的，此方法論能夠幫助設計更多的，具有良好光學性質和運用價值的納米光子學器件，比如消色差超透鏡，超靈敏的微傳感器以及智能超表面等。此研究同時能夠啟發更多數據驅動的研究，通過利用人工神經網絡和其他機器學習的方法，實現對傳統科學研究的新探索，在制藥，引物設計，固體結構分析上啟發新突破。 該工作于2019年11月19日在線發表于學術期刊《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上，題為“Self-Learning Perfect Optical Chirality via a Deep Neural Network”(DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.213902)。北京大學物理學院方哲宇研究員是本文的通訊作者，李瑜，徐優俊，姜美玲為該文的共同第一作者，北京大學定量生物學中心來魯華教授為合作者，北京大學為唯一通訊作者單位。該工作得到得到了科技部、教育部、國家自然科學基金委、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、北京大學納光電子前沿科學中心、量子物質科學協同創新中心、北京大學高性能校級計算平臺、北京大學生命科學中心高性能計算平臺等單位的支持。用于近遠場計算的神經網絡結構表征實現了逼近理論極限的高手性，并利用神經網絡對近場分布進行分析
北京大學
2021-04-11
微流芯片及利用微流芯片制備聚合物微球技術
已有樣品/n該項目所開發的儀器設備可以實現對FNRBCs 準確、高效、快速、低廉的分離與富集，并進行基因組層面的全面分析，為無創性產前診斷技術的發展及相關科學研究的深入提供有力的推動和支撐平臺。項目團隊在該研究領域進行了長期的研究工作，積累了大量經驗，并取得了一定成績。該成果，方法獨特，效果明顯并成功用于三體綜合癥檢測。
武漢大學
2021-01-12
一種利用波浪能的漂浮擺式海洋人工下降流裝置
本實用新型公開了一種利用波浪能的漂浮擺式海洋人工下降流裝置，該裝置基于杠桿原理，通過將漂浮浮子所受的波浪力轉換為壓力水頭，可將表層富氧水注入底層水體，緩解缺氧狀況，改善水質。裝置具有波浪自適應控制系統，可根據波浪力大小改變自身機械結構從而產生最佳下降流流量，從而高效利用波浪能。此外，在波浪條件較為惡劣環境下，控制系統將使整個裝置處于待機狀態，起到過載保護的作用，使得裝置具有良好的生存能力。由于裝置動力系統以機械構件為主，裝置的維護和安裝也比較方便。綜上所述，本實用新型所提出的裝置有望在國內外波浪能資源豐富的缺氧海域進行大規模工程化的應用，緩解大面積的水體缺氧情況。
浙江大學
2021-04-13