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本發(fā)明公開了一種石墨相氮化碳薄膜修飾電極的制備方法。在 保護(hù)氣氛下，首先 450℃～550℃加熱氮化碳原料 1min～6h，使得氮化 碳原料氣化后附著于耐熱載體表面，并形成氮化碳前驅(qū)體；然后 500℃～550℃加熱附著有氮化碳前驅(qū)體的耐熱載體 1min～6h，使得氮 化碳前驅(qū)體氣化并在導(dǎo)電基底表面形成厚度為 10nm～150nm 的石墨 相氮化碳薄膜，獲得所述修飾電極。本發(fā)明通過利用氣相沉積的方法 在導(dǎo)電基底表面修飾

一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 本項(xiàng)目開創(chuàng)性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過獨(dú)特的加工工藝制得業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負(fù)極材料的產(chǎn)氣問題，并以此為基礎(chǔ)制得了高性能的鈦酸鋰超級(jí)電池。該電池單體可8C持續(xù)放電，20C脈沖放電，充放電循環(huán)大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優(yōu)異（可在-40度環(huán)境下放電）。 石墨烯具有高導(dǎo)電性和優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性，通過石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導(dǎo)性，進(jìn)而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時(shí)，石墨烯包覆降低了材料充放電過程中的極化，提高了材料的容量發(fā)揮，通過鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點(diǎn)，解決了其產(chǎn)氣問題。利用該負(fù)極材料做成鈦酸鋰超級(jí)電池，具有優(yōu)異的倍率充放電性能、長壽命、高安全性能和優(yōu)異的低溫充放電性能。 本項(xiàng)目首先開發(fā)了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線衍射圖譜證明其為標(biāo)準(zhǔn)的鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)，微觀上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級(jí)二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負(fù)極材料的鈦酸鋰超級(jí)電池，通過串并聯(lián)成組后可以用于低溫啟動(dòng)電源，軌道交通，儲(chǔ)能等領(lǐng)域，在長壽命、高安全、快充和低溫充放電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

項(xiàng)目簡介：  石墨烯屬于碳納米材料家族中的一員，具  有高硬度、高

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機(jī)械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級(jí)別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià)值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。 項(xiàng)目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質(zhì)， 而且具備優(yōu)良的機(jī)械及光電性能。 2. 在國內(nèi)外首次觀察到厘米級(jí)尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣品，只依靠瓦特級(jí)別的光作為單一驅(qū)動(dòng)源，即可實(shí)現(xiàn)較大距離(數(shù)十厘米)的有效的運(yùn)動(dòng)，并提出了光致電子發(fā)射驅(qū)動(dòng)的機(jī)理解釋上述三維石墨烯體相材料獨(dú)特的光驅(qū)動(dòng)， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手段，能夠得到以二維石墨烯作為構(gòu)成單元，并有效保留其獨(dú)特二維性質(zhì)和兼具三維宏觀形態(tài)的石墨烯體相材料，此項(xiàng)研究為其它二維材料的開展類似工作并拓展其應(yīng)用提供了范例和思路。 已取得的成果： 項(xiàng)目的標(biāo)志性研究結(jié)果于 2015 年 6 月在線發(fā)表于 NaturePhotonics，并于 2015 年 7 月正式發(fā)表（Nature Photonics, 2015, 9, 471-476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene”發(fā)表了專題評(píng)論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft builtfrom graphene could run on nothing but sunlight”為題報(bào)道了此研究，指出該成果“再為石墨烯這種優(yōu)良材料增添了一種驚人的性能”。國內(nèi)主要媒體包括人民日?qǐng)?bào)、光明日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)以及多家門戶網(wǎng)站等均對(duì)此研究進(jìn)行了報(bào)道，中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》欄目于 2015 年 6 月21 日也對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道。 市場應(yīng)用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動(dòng)力源問題一直羈絆著人類無法走得更遠(yuǎn)。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學(xué)驅(qū)動(dòng)，即通過噴射燃燒的化學(xué)物質(zhì)來獲得驅(qū)動(dòng)力，光直接驅(qū)動(dòng)飛行是科學(xué)界和航空界多年的夢(mèng)想。

北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院徐琳瑜教授課題組研究成果在《Nature Communications》以研究論文（Research Article）形式在線發(fā)表。研究以廣州為例，在城市生態(tài)系統(tǒng)層面構(gòu)建氮物質(zhì)流核算模擬模型，在不確定條件下全面刻畫氮物質(zhì)流過程，從活性氮產(chǎn)生、流動(dòng)、積累、環(huán)境負(fù)荷等方面出發(fā)，分析了1995-2015年間氮平衡在源、通量和歸趨上的變化。結(jié)果顯示，人為擾動(dòng)不僅強(qiáng)化了活性氮輸入，而且極大改變了城市生態(tài)系統(tǒng)中活性氮的分布格局。以往全國尺度的研究認(rèn)為活性氮主要累積于陸地中，而本研究發(fā)現(xiàn)在城市尺度活性氮大量富集于大氣中，而不是陸地中。人工固氮（Haber-Bosch N fixation, HBNF）傾向于生產(chǎn)供人類消費(fèi)的合成氨產(chǎn)品（如塑料、橡膠等），而不是用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用的化肥，進(jìn)而導(dǎo)致合成氨產(chǎn)品在人類子系統(tǒng)中的積累。工業(yè)活性氮在人類子系統(tǒng)中迅速積累，這可能作為已有學(xué)者報(bào)道的全球未知氮匯的一種解釋。 研究表明，在城市中應(yīng)該更關(guān)注化石燃料燃燒、工業(yè)含氮產(chǎn)品、食品氮消費(fèi)等引起的活性氮輸入及環(huán)境損失。特別地，工業(yè)合成氨產(chǎn)品延緩了活性氮向環(huán)境的釋放，這種由活性氮釋放延遲引起的遺留效應(yīng)（legacy effect）可能對(duì)環(huán)境和人類健康造成巨大威脅。因此，要提高工業(yè)合成氨產(chǎn)品的再利用率，降低工業(yè)合成氨產(chǎn)品生產(chǎn)、使用以及處理全過程中的活性氮損失。

一種大規(guī)模并發(fā)數(shù)據(jù)流處理系統(tǒng)及其處理方法,涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域,所解決的是提高流處理器處理效率的技術(shù)問題.該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)流單元緩沖區(qū),數(shù)據(jù)流單元聚類隊(duì)列池,數(shù)據(jù)流單元映射表,流處理器池,數(shù)據(jù)流讀取部件,DSU聚類分配部件,任務(wù)調(diào)度部件,計(jì)算后處理部件,所述流處理器池由多個(gè)GPU構(gòu)成,其中數(shù)據(jù)流讀取部件用于將并發(fā)數(shù)據(jù)流寫入數(shù)據(jù)流單元緩沖區(qū),DSU聚類分配部件用于對(duì)數(shù)據(jù)流單元緩沖區(qū)中當(dāng)前被處理的數(shù)據(jù)流單元進(jìn)行分類,任務(wù)調(diào)度部件用于將數(shù)據(jù)流單元聚類隊(duì)列池中的就緒隊(duì)列加載至流處理器池中的GPU上執(zhí)行流計(jì)算,計(jì)算后處理部件用于將GPU的計(jì)算結(jié)果返回到數(shù)據(jù)流.本發(fā)明提供的系統(tǒng),能提高流處理器的處理效率.

北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院徐琳瑜教授課題組研究成果在《Nature Communications》以研究論文（Research Article）形式在線發(fā)表。研究以廣州為例，在城市生態(tài)系統(tǒng)層面構(gòu)建氮物質(zhì)流核算模擬模型，在不確定條件下全面刻畫氮物質(zhì)流過程，從活性氮產(chǎn)生、流動(dòng)、積累、環(huán)境負(fù)荷等方面出發(fā)，分析了1995-2015年間氮平衡在源、通量和歸趨上的變化。結(jié)果顯示，人為擾動(dòng)不僅強(qiáng)化了活性氮輸入，而且極大改變了城市生態(tài)系統(tǒng)中活性氮的分布格局。以往全國尺度的研究認(rèn)為活性氮主要累積于陸地中，而本研究發(fā)現(xiàn)在城市尺度活性氮大量富集于大氣中，而不是陸地中。人工固氮（Haber-Bosch N fixation, HBNF）傾向于生產(chǎn)供人類消費(fèi)的合成氨產(chǎn)品（如塑料、橡膠等），而不是用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用的化肥，進(jìn)而導(dǎo)致合成氨產(chǎn)品在人類子系統(tǒng)中的積累。工業(yè)活性氮在人類子系統(tǒng)中迅速積累，這可能作為已有學(xué)者報(bào)道的全球未知氮匯的一種解釋。 研究表明，在城市中應(yīng)該更關(guān)注化石燃料燃燒、工業(yè)含氮產(chǎn)品、食品氮消費(fèi)等引起的活性氮輸入及環(huán)境損失。特別地，工業(yè)合成氨產(chǎn)品延緩了活性氮向環(huán)境的釋放，這種由活性氮釋放延遲引起的遺留效應(yīng)（legacy effect）可能對(duì)環(huán)境和人類健康造成巨大威脅。因此，要提高工業(yè)合成氨產(chǎn)品的再利用率，降低工業(yè)合成氨產(chǎn)品生產(chǎn)、使用以及處理全過程中的活性氮損失。

流態(tài)化吸收式煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)由脫硫吸收塔、脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)組成。鍋爐尾部煙氣預(yù)除塵后，向煙氣中噴入霧化液滴，使煙氣降溫，同時(shí)顆粒長大，然后將煙氣噴射進(jìn)入吸收塔內(nèi)的吸收液中，在液層上部形成一流態(tài)化反應(yīng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝。脫硫脫硝后的煙氣通過高效低阻慣性分離器除去水分和泡沫后由引風(fēng)機(jī)、煙囪排出。反應(yīng)塔下部通入空氣形成氧化反應(yīng)區(qū)，使脫硫反應(yīng)產(chǎn)物CaSO3完全氧化成穩(wěn)定的CaSO4。

有效解決了對(duì)化石燃料（煤、石油和天然氣等）和固體廢棄物燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有粉塵顆粒、SOx、NOx等對(duì)環(huán)境有害成分的凈化難題。

已有樣品/n養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)是未來的黃金產(chǎn)業(yè)，養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和快速診斷是一個(gè)痛點(diǎn)。基于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀滿足了這個(gè)需求，市場需求在50 億人民幣以上，目前還沒有同類產(chǎn)品。該成果針對(duì)社區(qū)醫(yī)院和養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和疾病診斷，開發(fā)了于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀，更換芯片可以檢測血常規(guī)、血生化、尿液、免疫等多個(gè)項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)一臺(tái)儀器檢測多種常見疾病。目前階段性成果或結(jié)題成果獲得：專利1 項(xiàng)、SCI 論文11 篇、湖北省自然科