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NDI聚合物現(xiàn)已經(jīng)成為最成功的N-型高分子半導(dǎo)體，取得了極其優(yōu)異的晶體管性能并保持著多項(xiàng)全聚合物電池的效率記錄。郭旭崗?fù)瑫r(shí)深入研究了酰亞胺單體家族的另外一個(gè)重要成員：雙噻吩酰亞胺(Bithiophene imide, BTI)，并構(gòu)建了一系列基于BTI的聚合物半導(dǎo)體(J. Am. Chem. Soc. 2011,133,1405;J. Am. Chem. Soc. 2012,134, 18427;Adv. Mater. 2012,24, 2242; Nature Photonics 2013,7,825;J. Am. Chem. Soc. 2014,136,16345;J. Am. Chem. Soc. 2015,137,12565)。與NDI和PDI相比，BTI具有更高的化學(xué)活性和大幅度減小的位阻，從而提供了一個(gè)前所未有的機(jī)會(huì)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓展優(yōu)化。在前期工作中，郭旭崗團(tuán)隊(duì)利用稠環(huán)策略成功合成了一系列(半)梯型有機(jī)半導(dǎo)體，并在晶體管和全聚合物電池中取得了可比于NDI和PDI聚合物的器件性能(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 9924; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 15304; J. Am. Chem. Soc. 2018,140,6095.)。但是，噻吩相對于苯環(huán)更富有電子,在一定程度上減弱了半導(dǎo)體的電子親和力。因此通過拉電子基團(tuán)功能化BTI不僅會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的電子受體單體,同時(shí)還能解決NDI和PDI結(jié)構(gòu)上的缺陷?；诖?，郭旭崗團(tuán)隊(duì)克服了合成上的挑戰(zhàn)，成功制備出新穎的氟取代的酰亞胺及其聚合物半導(dǎo)體。理論計(jì)算表明,相對于沒有氟的單體f-BTI2,氟取代的單體f-FBTI2表現(xiàn)出更低的能級(jí)，有助于提升聚合物的N-型性能。 相比于f-BTI2-T和之前報(bào)道的s-BTI2-FT和f-BTI2-FT的全聚合物電池，以f-FBTI2-F為電子受體材料的電池實(shí)現(xiàn)了性能的巨大提升，能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到8.1%(圖2)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1.05V的開路電壓值和低至0.53eV的能量損失。與NDI和PDI有著不同的結(jié)構(gòu)和電子特性的新型受體單體f-FBTI2的出現(xiàn)將衍生出更多高性能N-型聚合物，為發(fā)展高效的全聚合物電池提供了全新的材料體系。

三聚氰胺是一種用途十分廣泛的有機(jī)原料，現(xiàn)有的三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)原料 利用率低，反應(yīng)溫度過高造成了副反應(yīng)的發(fā)生。三聚氰胺合成新方法的反應(yīng)機(jī) 理與現(xiàn)有合成方法的不同之處是： 現(xiàn)有工藝：尿素分解成異氰酸、然后異氰酸在高溫下分解成氰胺和二氧化 碳、氰胺三聚得到三聚氰胺 6CO(NH2)2 → C3N6H6 + 6NH3 + 3CO2 新方法：異氰酸三聚得到三聚氰酸、然后三聚氰酸與氨反應(yīng)得到三聚氰胺。 3CO(NH2)2 → C3N6H6 + 3H2O 82 由此可以看出，新方法沒有 NH3和 CO2的放出，并且與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝相比， 減少了 1 倍的尿素消耗。 另外，新技術(shù)生產(chǎn)三聚氰胺的能耗大為降低，反應(yīng)溫度（200℃）比老工藝 （380-410℃）降低約 200℃；同時(shí)工藝操作更為簡易；反應(yīng)溫度的降低減少了 副反應(yīng)及副產(chǎn)物的發(fā)生，使產(chǎn)品純度大大提高。

三聚氰胺是一種用途十分廣泛的有機(jī)原料，現(xiàn)有的三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)原料利用率低，反應(yīng)溫度過高造成了副反應(yīng)的發(fā)生。三聚氰胺合成新方法的反應(yīng)機(jī)理與現(xiàn)有合成方法的不同之處是：

針對隧道施工中頻發(fā)的突水災(zāi)害預(yù)測與控制難題，提出了隧道前方含水量 定性定量識(shí)別方法，研發(fā)了復(fù)合激電儀預(yù)報(bào)設(shè)備，建立了地質(zhì)綜合超前預(yù)報(bào)體 系。攻克了突涌水治理中導(dǎo)水通道高分辨率探查技術(shù)難題，研發(fā)了高早強(qiáng)富水 破碎巖體注漿加固堵水材料與硅膠注漿材料，針對富水?dāng)鄬悠扑閹?、?jié)理裂隙、 巖溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 種關(guān)鍵治理技術(shù)及新工藝；建立了以物 探為先導(dǎo)，新型材料與特種工藝為手段，圍巖安全控制為目標(biāo)的突涌水綜合治 理實(shí)用技術(shù)體系，成果獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 該技術(shù)先后在在青島膠州灣海底隧道、湖北滬蓉西高速公路、宜萬鐵路、 北京地鐵奧運(yùn)支線、大慶至廣州高速公路、三峽翻壩公路、宜巴高速公路、山 西靈山高速公路及江邊電站引水隧洞等工程中得到了應(yīng)用，取得了顯著經(jīng)濟(jì)社 會(huì)效益。

污水處理、石油化工、煤氣和煤炭焦化、有色金屬冶煉等行業(yè)在生產(chǎn)過程中往往向大氣排放大量的硫化物。這些硫化物，一方面是寶貴的化工原料，另一方面又是污染環(huán)境的有害物質(zhì)。硫在環(huán)境中大量以硫化氫、硫氧化物及有機(jī)硫形式存在，很多硫化物具有刺激性氣味，嚴(yán)重影響大氣環(huán)境、植物生長以及居民的日常生活。所以，嚴(yán)格控制這些重點(diǎn)行業(yè)排放含硫化物的氣體，對保護(hù)環(huán)境具有十分重大的意義。 北京化工大學(xué)開發(fā)了新型含硫化物工業(yè)廢氣綠色凈化工藝，并對脫除的硫化物進(jìn)行綜合利用，達(dá)到防治與資源化的雙重目標(biāo)。 北京化工大學(xué)研制了新型復(fù)合液體脫硫劑，開發(fā)了濕法氧化脫硫異相處理新工藝，克服醇胺吸收法及濕法催化氧化（如PDS法）等均相處理硫化氫方法中脫硫劑組成配制復(fù)雜、易降解、易流失、需要定期補(bǔ)給脫硫劑活性成分和脫硫工藝必須嚴(yán)格控制脫硫劑水反應(yīng)液的酸堿度等缺陷，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)凈化及副產(chǎn)物的自動(dòng)分離，直接將復(fù)合氣體組分中含硫成分轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，避免脫硫過程工藝長、能耗大、設(shè)備腐蝕、脫硫劑降解、被水稀釋而導(dǎo)致脫硫劑成分變化和流失的二次污染等問題，達(dá)到氣體凈化及資源化的目標(biāo)。 技術(shù)指標(biāo)為1、可處理廢氣指標(biāo): 硫化氫氣體含量為0～100％（wt）；2、脫硫劑指標(biāo): 熱穩(wěn)定性≤200℃，粘度≤100mPa·S，含水量≤20ppm，活性成分≥25％（wt/wt）；3、工藝指標(biāo)：溫度為室溫～200℃，壓力為常壓，空速為200～2000h-1；4、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：脫硫率≥99％，硫磺純度≥99％，使用壽命≥3年。應(yīng)用范圍為石油煉廠氣脫硫，天然氣、焦?fàn)t煤氣脫硫，廢水處理末端廢氣的治理。本項(xiàng)目的核心是應(yīng)用異相在線分離技術(shù)。脫硫劑合成工藝簡單且性能穩(wěn)定，脫硫工藝具有脫硫劑流失性小、節(jié)約用水、反應(yīng)分離一體化、工藝流程短及不造成二次污染的特點(diǎn)，能夠替代傳統(tǒng)液體脫硫劑，應(yīng)用于石化煉廠氣、天然氣、焦?fàn)t煤氣等的高濃度脫硫，也可以用于石化工業(yè)等廢水處理末端低濃度有毒廢氣的現(xiàn)場處理，充分表現(xiàn)出適用范圍廣、效率高、節(jié)水、無二次污染、易再生循環(huán)使用等方面的優(yōu)點(diǎn)，具有重大的環(huán)境保護(hù)功能，市場前景相當(dāng)廣闊。制作單元化操作設(shè)備與工藝，根據(jù)不同需求實(shí)施單元組合集成，設(shè)備投資小，在精細(xì)化工及資源環(huán)境領(lǐng)域的廣泛使用將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能交通技術(shù)的發(fā)展，用于高速公路或城市內(nèi)普通公路的道路護(hù)欄，作為“智慧城市”的一個(gè)重要組成部分，正受到越來越多的關(guān)注與重視。通過在護(hù)欄上安裝低功耗的傳感器芯片以及無線信號(hào)收發(fā)芯片，并配合相關(guān)服務(wù)器軟件，護(hù)欄具備了一定的外部事件感知能力、處理能力、無線通信與組網(wǎng)能力，從而實(shí)現(xiàn)護(hù)欄的智能化。

本成果構(gòu)建了模塊化爆炸物銷毀防護(hù)裝備、系統(tǒng)及方法創(chuàng)新體系，在防爆機(jī)理、技術(shù)、裝備、檢測等方面均取得重大突破，并經(jīng)過100余次的爆炸實(shí)驗(yàn)探索與反復(fù)測試驗(yàn)證，解決了防爆裝備的輕量化、實(shí)戰(zhàn)化、安全性等重大難題。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 為解決我國爆炸防護(hù)的重大難題，項(xiàng)目組一改傳統(tǒng)防爆結(jié)構(gòu)“以硬碰硬”的防護(hù)方法，創(chuàng)新“以柔抗爆”的柔性復(fù)合防爆新思路，后續(xù)分別得到了國家自然科學(xué)基金、爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。經(jīng)過持續(xù)自主創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建了模塊化爆炸物銷毀防護(hù)裝備、系統(tǒng)及方法創(chuàng)新體系，在防爆機(jī)理、技術(shù)、裝備、檢測等方面均取得重大突破，并經(jīng)過100余次的爆炸實(shí)驗(yàn)探索與反復(fù)測試驗(yàn)證，解決了防爆裝備的輕量化、實(shí)戰(zhàn)化、安全性等重大難題。 該成果的技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)特點(diǎn)如下： ①采用模塊化結(jié)構(gòu)，單個(gè)重量不大于100kg，整體裝備重量不大于200kg。 ②開口尺寸大，開口尺寸≥600mm，能夠容納常見的未爆彈藥及帶有包裝的爆炸物； ③防爆能力強(qiáng)，能夠防護(hù)3kgTNT當(dāng)量帶有破片的爆炸物，能夠?qū)Ρㄟ^程中的沖擊波、破片和高溫火焰進(jìn)行有效的防護(hù)，安全距離為5米。 該裝備目前技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)成熟，建立了小批量的試制生產(chǎn)線，通過了相關(guān)檢測，已有產(chǎn)品在銷售。

物聯(lián)網(wǎng)可視化連接，大數(shù)據(jù)分析