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快速響應的水凝膠薄膜光學傳感技術
本技術是利用智能水凝膠的刺激響應性，結合Fabry-Perot薄膜干涉現象提出的新型光學傳感方法。本技術使用的水凝膠薄膜厚度僅數微米，因此具有響應速度快速的特點。可檢測的項目包括溫度、pH值、葡萄糖等。可與光纖傳感技術相結合，實現遠程傳感。
南開大學
2021-04-14
硅基薄膜太陽能電池制備技術
本項目采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
太陽能是大自然賜予人類最清潔，最豐富的能源資源，目前商用的太陽能電池以晶體硅電池為主，由于晶體硅消耗硅料較多，近年來人們一直致力于開發硅薄膜電池。非晶硅薄膜電池已經實現了商業化生產并有了一定的市場份額，但它仍存在不足之處，包括光致衰減效應和轉換效率不高(約6％)等。本項目在國家863計劃課題(2006AA03Z219)支持下，開展了以多晶硅薄膜、微晶硅薄膜和納米晶薄膜的制備和相關材料的單結與疊層硅基太陽能電池關鍵技術研究，已經申請發明專利5項，發表科研論文20余篇。
三、創新點以及主要技術指標
1.利用LPCVD方法和自擴散技術生長多晶硅p-n結，結合層轉移技術制備多晶硅薄膜太陽能電池；
2．采用金屬誘導晶化和快速熱處理技術實現優質多晶硅薄膜的制備并在低溫下制備太陽能電池；
3.在PECVD和HWCVD生長硅薄膜時，通過生長溫度，氣體流量，氫氣稀釋比，腔室氣壓等參數實現微晶硅或者納米晶薄膜的生長；
4.采用雙層膜技術減小表面處入射光的反射并實現表面鈍化，提高入射光的收集率和少數載流子壽命；
5.采用高低結結構增加光生載流子的收集效率；
6.采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
四、知識產權及獲獎
國家863項目(2006AA03Z219)
南京航空航天大學
2022-08-12
適用于綠色建筑的智能控溫薄膜
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
宋炳坷
材料/微電子學與固體電子學
2016/2019
趙起
材料/微電子學與固體電子學
2016、2018
劉帥
管理/企業管理
2016/2019
徐志龍
材料/材料學
2017/2020
王子璇
材料/集成電路工程
2017/2020
肖智戈
管理/管理科學與工程
2017/2020
范煒
材料/材料學
2017/2020
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
高彥峰
材料/材料學
研究員
材料學
四、項目簡介
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。該產品設計著眼于當前最先進的技術，立足于建筑節能材料研究前沿，以本團隊關鍵技術作為支撐，目前團隊制備的VO2基智能窗相關技術指標均處于世界領先地位。由于產品綠色友好，環保節能，適用于溫帶和熱帶絕大部分地區的建筑建造以及城市基礎建筑節能改造，因此具有可觀的應用前景和積極的社會意義。
上海大學
2022-08-12
專家報告薈萃② | 楊俊輝：“三浸三制三化”創新人才自主培養 高質量服務國家戰略腹地建設
加強國家戰略腹地建設，是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局、統籌發展與安全兩件大事作出的重要部署。
中國高等教育博覽會
2024-12-04
硫磺分解磷石膏制硫酸技術及產業化示范
成果描述：針對我國磷石膏年處理量不足，且以生產低檔建材產品為產業鏈主體的利用現狀，建立大量化處理、低成本生產的磷石膏制酸技術體系是磷化工行業的迫切需求。該成果從解決現有磷石膏制酸技術的問題（分解溫度高、能耗高、煙氣SO2濃度低、對磷石膏質量要求高）入手，立足自主創新和集成創新，從關鍵技術研究、關鍵設備開發與產業化示范三個層次來設立研發任務和研究內容，形成的主要成果包括：1 節能化煅燒beta半水石膏技術研究；2 硫磺低溫分解磷石膏制高濃SO2技術及關鍵設備研究；3 氧化鈣殘渣制備飼料級磷酸氫鈣的高值化利用技術；4 萬噸級硫磺分解磷石膏制酸裝置，全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸生產成本。市場前景分析：應用領域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企業，如云南云天化集團等，同時也可擴展到其它石膏品種，如氟石膏等。 市場需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸過程實現節能減排，為磷石膏制酸的新技術，此項技術填補了石膏制酸國際國內空白。該技術磷石膏原料適用面廣，操作性強，為各大磷化工企業解決磷石膏問題所急需，不僅實現企業硫循環，同時拓展鈣的高值化利用，經濟成本較低使其具有廣闊的市場前景，同時為國家鼓勵的循環經濟工程。該技術規模化裝置成功后可望使該技術在全國得到推廣，最終解決磷石膏污染的世界性難題。與同類成果相比的優勢分析：硫磺分解磷石膏制硫酸裝置，半水石膏煅燒成本≤35kg標煤/噸，磷石膏中硫脫除率≥95%，分解溫度≤1100℃，氣相SO2濃度≥10%，脫硫鈣渣可直接代替石灰用于飼料級磷酸氫鈣生產。全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/噸計，則本技術生產成本應≤500元/噸）。 國際先進
四川大學
2021-04-11
生物質移動式熱解制油技術與裝備
針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50%，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。
東南大學
2021-04-11
高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術
成果與項目的背景及主要用途： 高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非 常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和 含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直 接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。 高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加 氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資， 又能降低過程的能耗。 各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。 技術原理與流程簡介： （1）化學品提取：綜合精餾、結晶、萃取等分離方法可得到符合下游廠家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多種產品； （2）剩余餾分加氫精制制備清潔燃料：提取化學品后剩余煤焦油的利用價 值較低，可通過加氫精制過程，進行芳烴飽和、脫硫、脫氮，得到產品硫氮含量 符合國家標準的清潔燃料； （3）通過利用加氫過程的放熱，優化工藝過程，實現能量的合理利用。 技術水平及專利與獲獎情況： 在煤焦油加工方面，天津大學具有工業萘加工，洗油加工，蒽油加工的工業 化經驗，在此基礎上開發的高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術處于國內領先 30天津大學科技成果選編 水平，該技術成套工藝包的開發正在進行之中。 應用前景分析以及效益預測： 根據當前國家產業政策，發展新型煤化工生產潔凈能源和可替代石油化工產 品必將成為國內未來發展的主流方向。煤焦油寬餾分油中含有多種高附加值的化 工產品，在加氫之前首先加工提取這些化工產品，再對剩余的油品進行加氫，既 不影響加氫原料油的質量，又能進一步提高焦油加工的效益。 應用領域：高溫煤焦油深加工領域 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 有穩定的煤焦油來源；廉價的氫氣來源； 合作方式及條件：雙方共同協商
天津大學
2021-04-11
濕法磷酸凈化制工業級和食品級磷酸技術
成果描述：該技術利用濕法磷酸經初步脫除硫酸根、氟硅酸及有機色素后，再用鈣鹽進一步除去硫酸根，經固液分離后，用水不溶性萃取劑萃取磷酸，經洗滌、深脫硫后，用軟水反萃有機相得到凈化稀磷酸，稀磷酸再經濃縮得到工業級85 %磷酸，工業級磷酸再經后處理得到食品級85 %磷酸，食品級磷酸再經深度凈化可制得電子級磷酸。市場前景分析：工業磷酸可直接用作鋁材拋光劑、鋼鐵防銹劑、磷化劑、金屬清洗劑、有機合成催化劑、精密電鍍等；食品級磷酸可當作酸性飲料的酸味劑，應用于蔗糖精制；試劑級磷酸作化學試劑及電子行業用；藥品級磷酸用于醫藥品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸鹽、有機合成原料、金屬表面處理劑，也用作分析試劑。 近五年來，隨著我國食品級磷酸裝置產能的釋放，目前生產能力約250 萬噸，生產廠家50 家左右。近幾年來，我國已成為國際市場上食品級磷酸凈出口國，2008 年以來，每年出口量在47 ～52 萬噸。2012 年我國食品級磷酸產量約為105 萬噸。預計國內食品級磷酸消費市場需求將以12 %的速度增長。國外食品工業相對成熟，對食品級磷酸的需求將維持在50 萬噸左右，預計到2017 年，全國食品級磷酸產量將達到152 萬噸，磷酸生產量增長率在5 %左右。與同類成果相比的優勢分析：符合工業級磷酸企業標準( Q/HF21- 2004)、熱法工業級磷酸國家標準( GB/T2091-1992)、食品級磷酸企業標準( Q/HF22- 2004)、熱法食品級磷酸國家標準( GB3149- 1992)。產品利潤在1000-1500元/噸P2O5。國際先進。
四川大學
2021-04-10
濕法稀磷酸制全水溶磷酸二氫鉀技術
成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。
四川大學
2021-04-10
生物質移動式熱解制油技術與裝備
針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50[[[[[%]]]]]，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。
東南大學
2021-04-11