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最近以來，LED照明以其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，獲得了大規(guī)模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩(wěn)定性的基礎上，還具有較為優(yōu)異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發(fā)的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩(wěn)定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環(huán)境中球磨粉碎由于高溫產(chǎn)生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發(fā)光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對于這類新型材料的研究、應用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經(jīng)應用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。比較而言，鋁粉直接氮化法為強放熱反應,反應不易控制，反應過程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應不完全，難以制備高純度、細粒度的產(chǎn)品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩(wěn)定、粉末粒度細小均勻、成形和燒結性能良好，但是因為反應物中必須加入稍過量的碳以保證反應完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅體時溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細小勝過固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡合劑，通過溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應前驅體，結合氣相還原氮化法的方法來合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強的普適性，可應用于合成其他高純氮化物應該材料。 該方法解決了生產(chǎn)氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢，利用價格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發(fā)光穩(wěn)定可控的發(fā)光材料，節(jié)約后處理成本。

對于養(yǎng)殖廢水及垃圾滲濾液等高 C O D、高氨 氮廢水，首先運用厭氧消化去除大部分COD（80- 90%），可同時達到減少曝氣能耗與回收能源的目 的，為高效低成本處理工藝的首選。然而，對于碳 氮比過低的厭氧消化出水的后續(xù)處理，傳統(tǒng)硝化反 硝化技術需要額外投加大量碳源大幅提高成本，相 對而言，全程自養(yǎng)脫氮技術更適用。國內外已有不 少將全程自養(yǎng)脫氮技術用于污泥消化液等高氨氮廢 水處理的中試及生產(chǎn)規(guī)模的污水處理廠，然而將其 應用于養(yǎng)殖廢水及垃圾滲濾液的實際工程案例仍較少。這是由于自養(yǎng)脫氮工藝本身在應用中仍存在一些缺 陷，特別是用于成分復雜的垃圾滲濾液處理。本工藝使用填料/生物膜結合活性污泥法的復合膜系統(tǒng)，使 anammox菌等較脆弱的微生物依附于填料/生物膜中，表面附著好氧微生物，同時利用活性污泥的強抗干擾 能力以應對水質波動

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系統(tǒng)、毫米波雷達成像系統(tǒng)和毫米波定向能武器系統(tǒng),是毫米波拒止武器系統(tǒng)必需的大功率微波源。主動拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人體表皮的痛覺神經(jīng)，使人感到劇烈灼痛達到驅散非合作人群的目的。可用于裝備部隊作戰(zhàn)、維和、反恐(針對恐怖活動與恐怖分子,尤其是人體炸彈)，裝備警察用于制暴、監(jiān)獄控制、重要目標(軍事、政治、經(jīng)濟及安全設施和人員等)保護（如軍事基地、軍事禁區(qū)、使領館、航船、機場、重要場館等的防護）及反海盜劫持活動等等，這對保障國家安全具有重要作用。

高比能電池面向國家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場規(guī)模已超過 1 億 kWh，并且隨著電動汽車、規(guī)模儲能市場的迅速發(fā)展，電池需求快速增加，市場規(guī)模很快將超過 3000 億元。 本項目為陳軍教授團隊十余年的研發(fā)成果，主要包含新型鋰電池、鈉電池、鋅電池等新能源電池，可用于電動汽車、可再生能源風光發(fā)電儲能等領域。 1. 開發(fā)了兩類新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。這兩種材料原料便宜、制備工藝（連續(xù)共沉淀與梯度加熱）簡單，成本優(yōu)勢明顯，并且性能優(yōu)異，產(chǎn)品晶相純度高、形貌規(guī)整、振實密度大、長周期循環(huán)穩(wěn)定性好。 2. 針對傳統(tǒng)無機電極材料的不足，研發(fā)有機電極材料，它們由高豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環(huán)保等突出優(yōu)點，并且由于可實現(xiàn)多電子反應，容量大、能量密度高，此外有機電極材料柔韌性強，在柔性可折疊等新穎結構電池體系中應用前景巨大。 部分有機電極材料在實驗室中已實現(xiàn)公斤級制備，并組裝 Ah 級軟包全電池，經(jīng) 18 所等權威機構檢測鑒定，能量密度超過 300Wh/kg，通過安全性測試。計劃 5 年內完成 1-2 種有機電極材料的中試，并實現(xiàn)部分電池產(chǎn)品的應用示范，具有清潔環(huán)保優(yōu)勢。 可合作宏量制備及大容量電池裝配，推進中試和產(chǎn)業(yè)化，將產(chǎn)生顯著經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

項目提出了高壩—地基—庫水系統(tǒng)非線性動力損傷開裂分析模型，可以綜合考慮無限地基輻射阻尼、橫縫幾何非線性等關鍵影響因素；提出了高壩動靜力超載破壞的非連續(xù)全過程仿真分析模型，實現(xiàn)了高壩結構在動靜力荷載作用下連續(xù)—斷裂—非連續(xù)—破壞的全過程仿真；提出預測新建高壩安全性態(tài)的工程類比法以及三級承載評價指標，建立了科學性與工程實用性相結合的高壩安全評價體系；建立了模擬混凝土骨料、砂漿與界面的細觀力學仿真模型，加深了對混凝土材料動力特性的認識。項目成果全面應用于我國高壩工程，解決了高壩安全評價的關鍵技術難題，推動了我國高壩水電站建設的發(fā)展。

由于自然界科研項目、戶外工程項目、野外實戰(zhàn)任務等的客觀需求，在偏遠地區(qū)等場所很難得到穩(wěn)定持續(xù)的高質量電能，內燃機發(fā)電有笨重、高噪聲、高排放的缺陷，在崎嶇無公路車輛無法通行的地區(qū)難以適用。此時便攜式戶外不間斷電源有明顯的優(yōu)勢。在自然災害面前，許多電力設施遭到破壞，短時間內無法恢復供電，給搶險救災工作帶來了極大困難，影響了救災的進程和人民的生命安全。在電力車無法到達的地方，便攜式戶外不間斷電源具備其獨特的優(yōu)勢，能人力攜帶到急需場所，迅速提供不間斷電能，保證救災活動的供電補給，確保重大手術等緊要工作的順利開展。此外，其便攜、低噪聲和不間斷供電的特性可保證機密勘察等特殊任務的順利進行。

本聚氨酯（SMPU）材料相較于傳統(tǒng)高分子材料（PLA、PCL、PE、PP等）具有高力學性能、可記憶、可降解、低溫加工、X射線可透性等特性。應用領域包括：醫(yī)用和非醫(yī)用。醫(yī)用領域可用于骨修復材料，包括：可吸收骨釘、骨棒；脊柱：融合器；填充材料、修復再生材料，覆蓋50%以上骨修復材料應用場景。非醫(yī)用可用于膜材（包裝）、模擬手術假體、建筑材料、石膏板假體等。材料性能優(yōu)勢如下： 1.力學性能突出 室溫下，模量可達約3500MPa，拉伸強度約40～58MPa，拉伸斷裂伸長率約32%。在人體內部生理條件下仍具有580～1200MPa的模量和25～35MPa的拉伸強度，拉伸斷裂伸長率超過200%。 2.形狀記憶 賦形和回復溫度不超過50°C，利于實際應用。形狀固定率大于97%，形狀回復率大于86%。高形狀回復應力：根據(jù)硬段的分子結構和硬段含量的不同，形狀回復力在0.1～15.0MPa之間可調，且持續(xù)時間長，可達280小時以上。 3.能夠完全填充 材料在形狀回復過程中還能“自適配”不規(guī)則的復雜形狀，使智能人工骨能夠自動填充不規(guī)則的骨缺損區(qū)域，解決骨缺損修復過程中骨不連的問題。 4.微創(chuàng)植入 與傳統(tǒng)的人工骨或其他骨科植入物以開放手術植入人體的實施手段不同，SMP制造的智能人工骨或其他智能骨科植入物（如椎間融合器、骨螺釘、夾骨板等）可以通過微創(chuàng)手術植入人體，然后在體內擴充。這種方法利用SMP及微創(chuàng)手術獨特的優(yōu)勢，可以很大程度上減輕病人的痛苦并取得理想的醫(yī)療效果。 5.降解速率可調 通過調節(jié)硬段的分子結構和含量，可獲得降解速率不同的線性SMPUs。     6.低溫加工性能優(yōu)異 擠出和注塑加工溫度在110～130°C之間，遠低于目前已經(jīng)商品化的可降解醫(yī)用高分子材料聚乳酸、聚乙二醇和聚乙醇酸的加工溫度，加工難度和加工成本更低。

異丁烯是一種重要的有機化工原料，在用于合成甲基丙烯酸、丁基橡膠、聚異丁烯、抗 氧劑、醫(yī)藥中間體和農(nóng)藥中間體等化工產(chǎn)品時，對其純度要求相當高，需要大量復雜的分離過 程或酸萃取、吸附分離等得以實現(xiàn)。異丁烯主要來自于石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置和煉油廠催 化裂化裝置的碳四餾分。異丁烯生產(chǎn)工藝主要有硫酸抽提法、分子篩吸附法、異丁烷脫氫法、 叔丁醇脫水法和MTBE裂解法等。MTBE裂解生產(chǎn)異丁烯技術是一種技術先進和經(jīng)濟可行的生 產(chǎn)工藝，具有裝置獨立性強、生產(chǎn)過程無污染和無腐蝕、操作條件溫和、單程轉化率高和產(chǎn)品 純度高等優(yōu)點。本生產(chǎn)技術具有反應條件溫和，在裂解過程中不需要添加水蒸汽等惰性物質， 能耗低，設備利用率高等優(yōu)點，同時還具有高的MTBE轉化率、高的異丁烯選擇性和甲醇選擇 性。該生產(chǎn)技術的反應溫度為150~180℃，反應壓力為3.5~4atm，重量空速為1.5~2h-1，轉化率 ≥97％，異丁烯選擇性≥99.5％，甲醇選擇性≥98％，催化劑壽命超過8000h。

隨著光學器件在日常生活領域越發(fā)廣泛地應用，對其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越來越多,特別是高折射率聚合物（HRIP）。近來，由于其在高級光電制造中的潛在應用，HRIPs已經(jīng)吸引了相當多的關注，例如先進顯示設備的高性能基底，用于有機發(fā)光二極管顯示器，光學黏合劑或密封膠材料，高級光學應用中的減反射涂層，193-nm浸潤蝕刻光阻劑，和微透鏡組件中的電荷耦合式裝置以及互補金屬氧化物半導體圖像傳感器。然而，一般普通聚合物的折光指數(shù)的范圍在1.30～1.70之間，但是在實際應用中要求更高的折光指數(shù)（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率無機納米粒子和有機高分子基體組成的納米復合材料可以輕易地獲得高的折光指數(shù)。本項目將高折射率的無機納米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化鈦等添加到各種聚合物基體中，獲得高折射率光學薄膜，且通過對無機粒子和聚合物基體間的界面設計，使得無機粒子少量填充即可獲得高折射率光學薄膜。具有核心技術（自主知識產(chǎn)權），發(fā)明專利1項，獲得上海市自然科學基金資助。

異丁烯是一種重要的有機化工原料，在用于合成丁基橡膠、聚異丁烯、甲基丙烯酸、抗氧劑、醫(yī)藥中間體和農(nóng)藥中間體等化工產(chǎn)品時，對其純度的要求相當高，需要大量復雜的分離過程或酸萃取、吸附分離等得以實現(xiàn)。由于異丁烯的下游產(chǎn)品很多，異丁烯在中國的需求量很大，市場競爭也十分激烈，主要來自于蒸汽裂解和催化裂化產(chǎn)品中的碳四餾分，工業(yè)上生產(chǎn)異丁烯的傳統(tǒng)工藝有硫酸抽提、分子篩吸附、叔丁醇脫水等。甲基叔丁基醚（MTBE）裂解生產(chǎn)異丁烯技術是一種技術先進和經(jīng)濟可行的工藝，與傳統(tǒng)工藝相比，具有無污染、無腐蝕、產(chǎn)品純度高、單程轉化率高、裝置獨立性強等特點。本生產(chǎn)技術具有反應溫度低，在裂解過程中不需要添加水蒸汽等惰性物質，能耗低，設備利用率高等優(yōu)點，同時還具有高的MTBE轉化率、高的異丁烯選擇性和甲醇選擇性。該生產(chǎn)技術的反應溫度為150～180℃，反應壓力為3.5～4atm，重量空速為1.5/h，轉化率≥97％，異丁烯選擇性≥99％，甲醇選擇性≥98 ％，催化劑壽命超過8000小時。