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產品詳細介紹

成果介紹鐵磁（FM）/非磁（NM）結構的雙層膜中發現的自旋泵浦（spin pumping）效應是磁學和自旋電子學中的一個突破性發展，因此吸引了眾多的研究興趣。它和鐵磁層自旋極化電流相關，同時又和非磁層的自旋軌道耦合有直接聯系。本項目采用具有較高的自旋軌道耦合系數的稀土金屬調制非磁層，運用鐵磁共振和輸運兩種方法，并結合結構、磁性和同步輻射分析等手段，研究不同稀土摻雜對鐵磁/非磁過渡-稀土合金（Py/NM-RE）復合納米雙層膜的結構和界面的影響，得到自旋泵浦強度、界面混合電導以及非磁層的自旋軌道耦合強度和自旋擴散長度的調控規律。從而探索該復合納米雙層膜中的界面自旋泵浦效應和非磁層自旋軌道耦合對自旋動力阻尼的影響機制。這些研究結果將有利于開發新型復合磁性材料和新型強自旋-軌道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。

中國科大附一院（安徽省立醫院）呼吸與危重癥醫學專家徐曉玲教授與中國科大生命科學與醫學部魏海明教授團隊合作研究發現，托珠單抗能改善重癥COVID-19患者的臨床癥狀，是救治新冠肺炎重癥患者的有效方法。該研究成果于4月29日以“Effective Treatment of Severe COVID-19 Patients with Tocilizumab”為題，在線發表于“Proceedings of the National Academy of Sciences”（《美國科學院院報》，縮寫為PNAS）。中國科大附一院徐曉玲教授和阜陽市第二人民醫院韓明鋒教授為該文第一作者，中國科大生命科學與醫學部魏海明教授和中國科大附一院徐曉玲教授為論文通訊作者。該研究共觀察了21例在阜陽市第二人民醫院和中國科大附一院感染病院最早使用托珠單抗的患者的臨床療效。患者年齡25至88歲。其中重癥17例，危重癥4例。均以發熱為首發癥狀，平均體溫38.8±0.6℃。在使用托珠單抗前均有1周的常規治療史，但癥狀并未改善，平均5.6天后所有患者病情均發生了不同程度的惡化，持續發熱，低氧血癥，肺部CT顯示病灶進展。其中2例行氣管插管呼吸機輔助通氣，1例無創呼吸機輔助通氣。在予以托珠單抗治療后的第一天，所有患者的體溫均恢復正常，而后保持平穩，隨后幾天臨床癥狀明顯緩解。大部分患者呼吸功能有一定程度的改善，胸悶減輕。75%的患者在5天內下調了吸氧流量，外周血氧飽和度保持穩定。2例在給予托珠單抗后的5天內撤離了呼吸機。外周血淋巴細胞數、C反應蛋白等炎癥指標大部分在5天內恢復。所有患者均已出院，使用托珠單抗后平均住院時間15.1天。且在治療過程中沒有出現藥物不良反應和繼發性肺部感染。該研究回顧性分析了托珠單抗在治療重癥或危重癥COVID-19患者的作用，觀察IL-6是否在發病機制中起關鍵作用以及托珠單抗干預IL-6的療效，為新冠肺炎重癥患者提供新的治療策略。PNAS雜志針對該研究成果發布了相關新聞報道。文章鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2020/04/27/2005615117

本發明公開了一種以半干法為基礎的燃煤汞排放控制方法。向鍋爐煙氣中噴入添加劑，將煙氣中的部分單質汞氧化為易除去的氧化態的汞；再通過噴淋裝置向煙氣噴淋含有氧化劑的溶液，進一步氧化單質汞，同時煙氣溫度下降，形成吸附劑發揮較高吸附效率的低溫；向降溫后的煙氣中噴入吸附劑，基本除去氧化態的汞和未轉化的零價汞；吸附汞后的固體顆粒物質隨后經過電除塵器或布袋除塵設備收集；收集到的顆粒物質部分進行回送，剩余的部分顆粒物質排出。本發明的優點是能夠實現無二次污染的燃煤煙氣中汞污染的控制，全面控制燃煤電站煙氣中的氣態零價汞、氣態二價汞和顆粒態汞，并將其轉化為惰性化合物；可與燃煤電站現有污染物控制裝置結合進行汞排放控制，既降低了初期投入，也節約了運行成本。

本發明公開了一種燃煤煙氣除汞吸附劑的制備方法。它向水中加入水總量1-2%的硫酸使水溶液呈現酸性,加入七價錳鹽固體或溶液,攪拌,使七價錳鹽溶解,加入酸性二價錳鹽溶液,同時進行攪拌,加入顆粒狀吸附劑,繼續攪拌30-40分鐘,在80-100℃加熱干燥為固體狀態,研磨成粉狀即可,其中七價錳鹽、二價錳鹽和顆粒狀吸附劑的添加量之比為1∶1-2∶35-50。本發明的優點是:1)利用本方法制備的吸附劑可以全面控制燃煤電站煙氣中汞的三種形態,并將其轉化為惰性化合物;2)可以在煙道上直接向煙氣噴加,操作較為方便;3)本方法工藝簡單實用,易于推廣;4)可與燃煤電站現有污染物控制裝置結合進行汞排放控制,既降低了初期投入,也節約了運行成本。

實驗內容 1、理解諾貝爾物理實驗弗蘭克 - 赫茲（汞管）實驗儀的設計思想和方法； 2、研究燈絲電壓、加熱爐溫度、反向拒斥電壓等參數對實驗現象的影響； 3、測量汞原子第一激發電位 63P1，了解原子能級的存在； 4、測量汞原子高能級激發態 63P2、61P1，加深對原子能級的理解； 5、測量汞原子電離電位。

首次采用冶金電弧爐工藝熔融處理焚燒飛灰，開發了飛灰電弧爐熔融處理技術，降低了設備投資成本，研發了熔渣制備玻璃陶瓷新技術，制備的玻璃陶瓷性能指標優于大理石等天然建材。將垃圾焚燒飛灰熔融技術"嫁接"玻璃陶瓷制備工藝，開發了電弧爐熔渣制備玻璃陶瓷技術，構建了熔渣析晶模型，確定了熔渣制備玻璃陶瓷的配方、成型參數及熱處理最佳工藝，制成的玻璃陶瓷產品性能達到或優于大理石、花崗巖，有效降低了飛灰熔融處理成本。

鑒于電廠貯灰壩壩體安全的重要性，對貯灰壩進行自動監測是現代管理的需要，同時與當代高新科技發展相適應，建立先進的計算機監測系統。 本系統的主要作用在于：1、建立電廠貯灰壩壩體滲流、變形（長期）自動監測系統；2、實現電廠、電管局的遠距離監控；3、實現對監測壩體穩定的實時分析和安全預警。 系統監測內容：1、貯灰壩浸潤線的位置；2、貯灰壩運行期的沉降和水平變位。 系統運行方式：1、現場監測人員的手動巡檢；2、電廠監控（撥號或光纖上網）。 監測儀器與設備：監測系統采用的監測儀器以穩定、可靠和耐久為原則，對埋設在壩體內部的監測儀器滲壓計和多點變位計，全部選用美國GEOKON（基康）公司產品。 數據采集系統有三個模塊：數據采集模塊、數據庫模塊、圖形顯示模塊。數據采集模塊可以實時采集數據并可按給定的時間間隔采集數據，數據庫模塊將采集的數據存儲起來，圖形顯示模塊進行形象的顯示同時進行安全診斷等。 監測系統組成：監測系統主要由監測儀器系統、數據采集系統、數據管理系統、安全預警系統四部分組成。

一、 技術研發背景 （1 1 ）近年來我國垃圾焚燒飛灰產生量快速大幅增長，處置能力嚴重不足隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的提高，生活垃圾產生量大幅增加，年產生垃圾量約為 2.5 億 t，占世界總量的 1/4，相當長一段時間內還將以每年8%-10%的速度增長。目前我國垃圾焚燒飛灰的處置受場地和技術的制約越來越嚴重，局部地區已出現不能及時安全處置或處置成本過高而不能維持運行的尷尬局面，并嚴重阻礙了這部分地區生活垃圾處置由傳統填埋向焚燒發電的轉型。 （2 2 ）垃圾焚燒飛灰屬于危險廢物，需得到妥善處置根據《國家危險廢物名錄》，垃圾焚燒飛灰屬于危險廢物。垃圾焚燒飛灰對環境和人類生活的危害在于其重金屬不能依靠水體和土壤自身的凈化作用消除，只能遷移。由于重金屬容易在生物體內聚積，隨著時間的推移，當重金屬在生物體內積聚到一定量以后就會導致生物體畸形或導致突變，甚至生物體死亡。重金屬對人體的另一危害途徑是通過食物鏈傳遞。例如，生活在重金屬含量較高環境下的魚、蝦體內會富集重金屬，一旦這些食物被人體攝入，經過一段時間的積累，就會對人體健康造成極大的危害。特別是發生在日本的由汞污染引起的“水俁病”和由鎘污染引起的“骨痛病”事件、以及在歐洲陸續發現的由重金屬污染導致的一系列公共衛生健康問題，都使重金屬污染引起人們廣泛的關注。垃圾焚燒飛灰中的二噁英是一種非常穩定的親脂性固體化合物，可溶于大部分有機溶劑，容易在生物體內積累。二噁英的污染具有持久性、脂溶性和蓄積性等特點。 未來隨著垃圾焚燒飛灰產量的快速增加，如果不能妥善解決無害化處置垃圾焚燒飛灰的問題，不但會制約垃圾焚燒產業的健康發展，同時會對該地區的環境造成嚴重影響。 （3 3 ）垃圾焚燒飛灰的處置問題已經受到了國家相關部門的高度重視2016 年 10 月，國家住建部、發改委、國土部、環保部聯合發文《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》（簡稱《意見》），意見提出在生活垃圾設施規劃建設運行過程中，應當充分考慮垃圾焚燒飛灰處置出路，鼓勵跨區域合作，提出“推進區域性垃圾焚燒飛灰配套處置工程建設”，統籌生活垃圾焚燒與垃圾焚燒飛灰處置設施建設，并開展垃圾焚燒飛灰資源化利用技術的研發與應用。 （4 4 ）北京地區的垃圾焚燒飛灰處置問題十分迫切截止至 2017 年底北京市已建成并投產 5 座垃圾焚燒廠：魯家山垃圾焚燒廠、高安屯垃圾焚燒廠、海淀大工村垃圾焚燒廠，順義垃圾焚燒廠，南宮生活垃圾焚燒廠，2018 年北京市正在加緊推進建設阿蘇衛、通州、順義二期、密云、懷柔 5處垃圾焚燒廠，按照規劃到“十三五”末，北京市垃圾焚燒飛灰年產生量將達35 萬噸以上，目前北京市的垃圾焚燒飛灰處置方式主要為水泥窯協同處置和制備陶粒資源化利用，這兩種處置方式的消納能力無法滿足北京市的需求，垃圾焚燒飛灰無害化處置迫在眉睫。基于以上現狀，研發團隊開發出了一種可安全并大規模資源化利用垃圾焚燒飛灰的新技術¬——深部膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術。 二、技術原理 （1 1 ） 全固廢充填料強度形成機理 膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術充分利用了“硅的四配位同構化效應”和“復鹽效應”。鈣礬石（Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 ·(OH) 12 ·26H 2 O）是普通水泥混凝土中最常見的復鹽礦物，也是大部分地下采礦膠結充填硬化體中最常見的復鹽礦物。鈣礬石的溶度積常數為 1.1*10-40 。本項目組的前期研究結果表明，鈣礬石在水中的飽和鋁離子濃度比水淬高爐礦渣微粉在水中的飽和鋁離子濃度低10 倍以上。因此在有足夠 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 離子供給的體系中，鈣礬石的結晶將能持續促進水淬高爐礦渣微粉中的鋁氧四面體從礦渣的玻璃體網絡中體解出來，從而促進礦渣中較高聚合度的硅-鋁氧四面體的鏈接被破壞，形成大量的活性硅氧四面體或硅氧四面體團，為發生硅的四配位同構化效應或形成 C-S-H 凝膠奠定基礎。其中鋼渣主要為膠凝體系要提供 Ca2+ 、OH - 和少量硅氧四面體。而鋼渣中的 Mg2+ 和 Fe 2+ 在膠凝體系中起到與 Ca 2+ 類似的作用。較大量的脫硫石膏主要為體系提供源源不斷的 Ca2+ 和 SO42- 。垃圾焚燒飛灰的主要成分為垃圾焚燒后產生的無機物和重金屬等，當煙氣凈化采用干式或半干式反應法時，另含有一些反應生成物（如 CaCl 2 、CaSO 4 ）和部分未完全反應的 Ca(OH) 2 等物質。可為膠凝體系提供大量的 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 。同時垃圾焚燒飛灰中有含量較高的 Cl- ，在礦渣水化過程中會形成含氯水化產物水化氯鋁酸鈣，氯鹽在礦渣水化過程中會形成 NaOH 等堿性物質，提高液相堿度，促進礦渣水化的進一步進行。 （2 2 ）重金屬固化的機理 膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術在膠凝材料的水化過程中實現了對垃圾焚燒飛灰中重金屬的固化，膠凝材料的主要水化產物為鈣礬石、C-S-H 凝膠和類沸石礦物等，幾種產物對該體系固化重金屬均有貢獻。重金屬元素能夠以類質同象的方式進入鈣礬石的晶格而被固化，而 C-S-H凝膠具有很強的吸附重金屬的能力。另一方面，以砷菱鉛礬-砷鉛鐵礬類復鹽礦物（(Pb, H+ )(Al 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ )3 (SO 42- , AsO43- )2 (OH) 6 ）為代表的含砷鉛礬類復鹽礦物也可以在砷、鉛化合物的參與下快速消耗溶液中的 Al3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、OH - 和 SO42-等離子，因此也能促進體系中礦渣微粉、鋼渣微粉和脫硫石膏的消耗，這類復鹽在水中的溶解度極低。在較高 pH 值條件下，這類復鹽的結晶可以使砷和鉛在水中的濃度都達到飲用水的標準。近些年的研究結果還表明，砷和鉛可以進入類沸石相的水化硅鋁網絡體中平衡電荷，或作為網絡體骨干的一部分而被高度固化。 （3 3 ）二噁英固化的機理 二噁英（dioxin，DXN），化學名為二氧雜環乙烷，標準狀態下一般呈白色固體，無色無味；熔點約為 303～305℃，當溫度達到 705℃以上時開始分解；難溶于水，美國環保局（US EPA，1900）推薦 2，3，7，8—TCDD 的水溶解度為 19.3ng/L，易溶于有機溶劑和脂肪；二噁英的蒸氣壓很低，大致為 8.3×10-13 ～4.8×10 -8 mmHg，一般隨取代氯原子數目的增加而降低，在大氣環境中超過 80%的二噁英分布在大氣顆粒物中。大部分的二噁英在生物體內不易被代謝，具有生物蓄積與生物放大作用。現行的垃圾焚燒技術的爐內溫度可以達到 850℃～900℃，絕大部分二噁英已經被分解，加之二噁英具有極低的溶解度和飽和蒸汽壓和極高的脂溶性，所以垃圾焚燒飛灰中二噁英通過溶解于水中和揮發傳播的比例很小，只可能通過隨垃圾焚燒飛灰顆粒進入土壤和水環境以造成污染，本技術通過物理包裹的方法斷絕了其污染傳播途徑，具體為礦渣基膠凝材料-垃圾焚燒飛灰水化反應所形成的固化體系中含有大量的 C-S-H 凝膠，其緊致的結構可降低整體固化體的滲透性，把含二噁英顆粒包裹固定其中。

在過去的二十年里，磁電材料因其在磁傳感器、能量回收器、微機電系統、可調微波器件等工程領域的應用潛力，一直以來得到了研究者的廣泛關注。為了實現強的磁電耦合，北京大學工學院的研究者們利用不同的壓電和壓磁材料制備了諸如0-3型、3-1型、2-2型和2-1型的磁電復合材料。 北京大學工學院實驗室通過激光處理壓磁材料FeBSi合金(Metglas)，提出了1-1型的磁電復合結構。實驗測試得出：1-1型磁電材料具有超高的磁電系數（超過7000 V/cm Oe），相比于現有結果提高了接近7倍。當被測磁場頻率為復合材料的諧振頻率時，在室溫條件下測到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla的微弱磁場，這是塊體磁電復合材料領域的重要突破。該研究還發現，激光快速退火處理可以顯著降低壓磁材料在諧振頻率點的交流損耗，從而提高1-1型磁電結構的機械品質因子。此外，1維（1D）的結構也有利于降低退磁因子，并增強磁通聚集效應。