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高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

利用超分子凝膠網(wǎng)絡(luò)溶脹吸收多種熒光小分子而不互相干擾，成功實(shí)現(xiàn)了凝膠材料熒光的多色調(diào)制，為構(gòu)筑熒光可調(diào)制軟材料提供了一種新的方法。他們首先設(shè)計(jì)合成了如下圖所示具有良好溶脹性能的水凝膠，這種水凝膠含有兩種互不干擾的鍵合位點(diǎn)（金剛烷基團(tuán)和磺化杯[4]芳香烴基團(tuán)，圖2），其中磺化杯[4]芳香烴對水凝膠的高度溶脹起到關(guān)鍵性的作用，并且這種高度溶脹性能提升了熒光分子進(jìn)入水凝膠的擴(kuò)散速率。這兩個(gè)鍵合位點(diǎn)可以分別鍵合染料分子四苯乙烯修飾的β環(huán)糊精（TPECD，藍(lán)色熒光）和4-[4-（二甲基氨基）苯乙烯基]-1-甲基吡啶鎓碘化物（DASPI，橙色熒光）而不互相干擾，并且鍵合作用可以大幅度增強(qiáng)染料的熒光發(fā)射強(qiáng)度。他們還通過調(diào)節(jié)凝膠溶脹過程中外液TPECD和DASPI的濃度比例，成功構(gòu)筑了可以發(fā)出藍(lán)色、黃色，特別是白色熒光的超分子水凝膠。與已知的用于構(gòu)筑發(fā)光凝膠的方法相比，先構(gòu)筑凝膠、后引入熒光基團(tuán)制備可調(diào)節(jié)熒光水凝膠的方法非常簡便，為水凝膠在可調(diào)控有機(jī)發(fā)光顯示器或光學(xué)器件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

針對水和甲醇液相制氫反應(yīng)的特點(diǎn)，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強(qiáng)堿即可實(shí)現(xiàn)對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時(shí)，催化速率高達(dá)18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統(tǒng)鉑基催化劑提升了兩個(gè)數(shù)量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負(fù)載金屬鉑的結(jié)構(gòu)和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著載體中立方相結(jié)構(gòu)α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負(fù)載于純?chǔ)?MoC上（Pt/α-MoC）表現(xiàn)出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進(jìn)行系統(tǒng)研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負(fù)載量降至0.2 wt%時(shí)，可實(shí)現(xiàn)所有負(fù)載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達(dá)到了18,046  mol H2 /(mol Pt *h) 。據(jù)估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產(chǎn)氫速率達(dá)到1 kg H2 /h，已基本達(dá)到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩(wěn)定性，經(jīng)歷了11次模擬類真實(shí)情況的“啟動(dòng)-停止-啟動(dòng)”循環(huán)反應(yīng)仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。

本發(fā)明公開一種音樂水型同步的可擴(kuò)展噴泉控制系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)采用EPA主干網(wǎng)、微網(wǎng)段組成的可擴(kuò)展架構(gòu)的控制網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)按需劃分為若干控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域設(shè)1個(gè)微網(wǎng)段，微網(wǎng)段通過網(wǎng)橋/關(guān)與其它微網(wǎng)段隔離。EPA網(wǎng)絡(luò)層支持多種主流的物理/數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可保護(hù)噴泉業(yè)現(xiàn)有投資；同時(shí)微網(wǎng)段提高了帶寬利用率和實(shí)時(shí)性。參照步進(jìn)電機(jī)矩頻特性，設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)S形加減速曲線，S曲線無加速度/力突變，提高了設(shè)備的可靠性。系統(tǒng)控制流程分為離線預(yù)編和在線音樂、水型、燈光三同步的控制流程；以音頻數(shù)據(jù)的同步信號(hào)為基準(zhǔn)：調(diào)節(jié)燈光、應(yīng)用GPC預(yù)測控制算法控制水型，使水型、燈光的視覺感受和音樂的聽覺感受溶為一體。

簡介：本發(fā)明提供了一種高爐熔渣水淬廢汽余熱回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括高爐渣水淬裝置、沖渣水循環(huán)裝置和廢汽余熱回收裝置；所述高爐渣水淬裝置由熔渣溝、水淬裝置以及排渣輸送帶組成，所述沖渣水循環(huán)裝置由水淬裝置、循環(huán)水池、水淬泵以及補(bǔ)水管組成，所述廢汽余熱回收裝置由水淬裝置、三相分離器、風(fēng)機(jī)、換熱器、熱水泵以及低溫用戶組成。與以往采用回收沖渣廢水余熱來回收熔渣余熱不同的是本發(fā)明采用回收水淬熔渣產(chǎn)生的廢汽中的余熱，廢汽水質(zhì)好于廢水，克服了廢水中硬度大、設(shè)備結(jié)垢、堵塞等缺陷。本發(fā)明有效回收了沖渣廢汽余熱，具有節(jié)能減排、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，收集的余熱可用于滿足低溫用戶的需求。

超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，超臨界水氧化技術(shù)具有以下優(yōu)勢：有機(jī)物去除率可達(dá)99.9%以上；有機(jī)物質(zhì)量濃度達(dá)到2%以上時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自熱；反應(yīng)空間密閉，不帶來二次污染；反應(yīng)時(shí)間短，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小。 2011年，我國印染廢水的年排放量達(dá)到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設(shè)備將需要100萬套，富余熱量可用來加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達(dá)到720億元/a；反應(yīng)后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節(jié)省污泥處置補(bǔ)貼6.9億元/a。  SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內(nèi)達(dá)到99.9%以上的去除率，無二次污染，有效地解決印染行業(yè)污染物處理難題，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，促進(jìn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展具有舉足輕重的作用。目前，每年全球氨產(chǎn)量已超過億噸，其中大部分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以解決糧食與溫飽問題，其它部分用作重要的工業(yè)原料。此外，氨還具有含氫量高（質(zhì)量比達(dá)17.6%）、易液化等優(yōu)點(diǎn)，有望成為重要的清潔儲(chǔ)氫與儲(chǔ)能材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于氮?dú)夥肿臃浅７€(wěn)定且難以活化，溫和條件下合成氨反應(yīng)難以迅速進(jìn)行。工業(yè)上廣泛采用的Haber-Bosch方法通過高溫高壓（300–500攝氏度，100–200個(gè)大氣壓）等苛刻條件來促使高純氫氣和氮?dú)庠阼F基催化劑表面進(jìn)行反應(yīng)生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料（如甲烷等），表現(xiàn)出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點(diǎn)。合成氨工業(yè)消耗全球每年3–5%的甲烷與1–2%的能源供給，并產(chǎn)生1.6%的二氧化碳排放。尋找合適的綠色替代方案，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)高效、低能耗、低排放合成氨，成為亟待解決的科學(xué)挑戰(zhàn)。 電催化氮還原反應(yīng)（總反應(yīng)為N2 + 3H2O ? 2NH3 + 1.5O2）提供了一種可持續(xù)合成氨的新路徑。該反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行，以大量易得的水與氮?dú)猓諝猓┳鳛榉磻?yīng)原料，以可持續(xù)能源（太陽能，風(fēng)能等）產(chǎn)生的電能作為能量來源，即可實(shí)現(xiàn)“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統(tǒng)Haber-Bosch方法的潛在替代者還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學(xué)合成氨技術(shù)都具有極大的發(fā)展?jié)摿εc廣闊的應(yīng)用前景。 然而，電化學(xué)合成氨技術(shù)仍面臨重大挑戰(zhàn)，其發(fā)展嚴(yán)重受制于現(xiàn)有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術(shù)實(shí)用化，就必須同時(shí)大幅提升催化劑的選擇性與活性。然而，現(xiàn)有研究經(jīng)驗(yàn)與理論表明，該反應(yīng)催化劑普遍面臨嚴(yán)重的“選擇性-活性”兩難問題：具有理論高活性的催化劑通常會(huì)導(dǎo)致激烈的析氫副反應(yīng)，從而表現(xiàn)出低的反應(yīng)選擇性；而可能具有高選擇性的催化劑對氮的吸附又過強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)物難以脫附，表現(xiàn)出過低的反應(yīng)活性。因此，為取得電催化合成氨研究進(jìn)展，大幅提高催化劑的選擇性與活性，就必須突破現(xiàn)有理論，發(fā)展新型催化劑與催化體系。

以非木材纖維為原料的造紙廠，其造紙堿回收苛化白泥渣中的硅含量高。在白泥渣回收再生循環(huán)利用過程中，硅不能以其它形式除去，一直存在于白泥渣中。循環(huán)次數(shù)增加，硅含量相對增加，白泥渣最終因其中硅含量超過一定數(shù)值而失去本身的利用價(jià)值。另一方面，回收過程中產(chǎn)生的硅酸鈉會(huì)腐蝕設(shè)備。本技術(shù)以造紙堿回收苛化白泥渣為原料，適當(dāng)添加外加劑，將其初步成型，反應(yīng)脫水、固化后形成具有一定強(qiáng)度的坯體，自然養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行煅燒，生產(chǎn)水硬性石灰。在800-1500 ℃的煅燒溫度下，白泥渣中的鈣和硅、鋁等元素結(jié)合而生成鈣質(zhì)硅酸鹽，同時(shí)也生

主要技術(shù)指標(biāo)：（1） RPC 材料抗壓強(qiáng)度 130±20MPa、抗折強(qiáng)度 20±10MPa；（2）泡沫混凝土密度為 200kg/m3～400kg/m3；（3）免維護(hù)。

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，提供了一種絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠及其制備方法。所述制備方法包括采用物理交聯(lián)劑將絲素蛋白和N?異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常溫下共交聯(lián)，并在交聯(lián)反應(yīng)過程中嵌入三維光子晶體陣列。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，提供了一種絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠及其制備方法。所述制備方法包括采用物理交聯(lián)劑將絲素蛋白和N?異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常溫下共交聯(lián)，并在交聯(lián)反應(yīng)過程中嵌入三維光子晶體陣列。本發(fā)明提供的制備方法制備的光子晶體水凝膠具有良好的生物相容性、彈力性能、吸水性能，與皮膚之間具有良好的貼合性，緊貼皮膚表面不易脫落，還同時(shí)具有優(yōu)良的壓力傳感性和溫敏性，可對溫度和壓力的變化產(chǎn)生顏色變化響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)壓力和溫度變化的裸眼觀測。 對溫度的響應(yīng)：在35℃時(shí)觀察到的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠由原來的藍(lán)色局部變?yōu)樽仙图t色，結(jié)構(gòu)色發(fā)生明顯改變，是由于水凝膠急速收縮導(dǎo)致陣列從密堆積結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻钠渌蜖顟B(tài)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)色出現(xiàn)反常變化。因此，本發(fā)明提供的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的LCST在35℃附近。當(dāng)溫度低于31℃時(shí)，光子晶體水凝膠的反射峰幾乎不發(fā)生移動(dòng)；而當(dāng)溫度到達(dá)31℃時(shí)，反射峰逐漸紅移；之后隨著溫度的升高，在34?35度之間，產(chǎn)生大幅度紅移。由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠在34?35℃之間出現(xiàn)了相轉(zhuǎn)變。現(xiàn)有技術(shù)已知純NIPAM凝膠的LCST約為33℃。由于本發(fā)明提供的制備方法制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的LCST接近人體溫度，并且光子晶體水凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度可通過添加鹽離子等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。再加上光子晶體水凝膠具有良好的彈性和皮膚貼合性。因此，本發(fā)明提供的制備方法制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠可用作敷料裸眼檢測體溫，快速準(zhǔn)確地判斷體溫是否正常。 對壓力的響應(yīng)：將光子晶體水凝膠膜貼在物體表面，當(dāng)物體表面有外加壓力存在時(shí)，光子晶體水凝膠膜會(huì)發(fā)生顏色的變化，可以用來裸眼識(shí)別外加壓力的大小。例如將光子晶體水凝膠膜貼在人體關(guān)節(jié)表面，當(dāng)關(guān)節(jié)彎曲時(shí)，帶動(dòng)水凝膠膜伸長，其中的光子晶體晶格間距變大，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的變化。光子晶體水凝膠膜的這一特性可應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)康復(fù)監(jiān)測領(lǐng)域，監(jiān)測關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)靈活性，裸眼觀察即可輕松獲取運(yùn)動(dòng)康復(fù)情況。 吸水性能評價(jià)：將制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的5mm膜放在干燥環(huán)境中失水，當(dāng)其含水量降為最大含水量的50％時(shí)，光子晶體水凝膠的體積產(chǎn)生相應(yīng)的縮小；將其放置于含水容器中浸泡30min后即可恢復(fù)到最大吸水量狀態(tài)。在經(jīng)歷上述失水和吸水過程后，光子晶體水凝膠的各項(xiàng)性能保持穩(wěn)定。由此可知，光子晶體水凝膠的吸水性能良好，且吸水、失水過程不會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)。又由于其與皮膚的貼合性很好，十分適合用作水溶性藥物載體材料。 酸堿穩(wěn)定性評價(jià)：配制pH＝5 ,6 ,7 ,8 ,9的磷酸緩沖液，將實(shí)施例1制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的1mm膜分別置于上述緩沖溶液的培養(yǎng)皿中，10分鐘后用光纖光譜儀檢測其反射光譜。試驗(yàn)結(jié)果顯示光子晶體水凝膠在上述緩沖液中反射峰均未發(fā)生移動(dòng)。因此，光子晶體水凝膠在上述pH范圍內(nèi)具有良好的酸堿穩(wěn)定性和耐受性，不會(huì)隨外界pH變化產(chǎn)生收縮或溶脹，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。 自修復(fù)性能評價(jià)：將實(shí)施例1制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的2mm膜用刻刀切開后，切口接觸放置在一起，放置24小時(shí)，觀察發(fā)現(xiàn)切口消失。因此，光子晶體水凝膠具有一定的自修復(fù)能力，利于增加使用壽命。檢驗(yàn)自修復(fù)后的光子晶體水凝膠強(qiáng)度，將光子晶體水凝膠兩端固定并緩慢拉伸，拉伸30％時(shí)切口出現(xiàn)裂縫，50％時(shí)切口完全斷開。由此可知，光子晶體水凝膠具有一定程度的自修復(fù)性能，但是由于修復(fù)僅為物理相互作用力產(chǎn)生，因此不能承受較大的外力。