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一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出。磺胺類抗生素、酚類等持久性有機污染物引起的水體污染，二氧化碳與氮氧化物的大量排放產(chǎn)生的氣候變暖與大氣污染，成為當前社會可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問題。光催化技術(shù)由于可以直接利用可持續(xù)的太陽能驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)，而成為水/氣環(huán)境凈化和清潔能源利用的理想途徑之一。因此，開發(fā)高性能的光催化劑意義重大。

（專利號：ZL 201410267868.8） 簡介：本發(fā)明公開一種水溶型芯的快速成形系統(tǒng)及成形方法，屬于材料成形技術(shù)領(lǐng)域。該成形系統(tǒng)包括箱體、微滴噴射裝置、混料裝置、鋪料裝置、移動加熱裝置、空間加熱裝置、粉料加熱裝置、配液倉、控制器、工作腔體、升降工作臺以及測溫探頭。本發(fā)明所提供的成形方法首先建立型芯CAD幾何實體模型，由微滴噴射裝置按照計算機提取的滴液裝置的運行軌跡完成所有離散層面的滴液工序，制得水溶型芯。本發(fā)明尤其適用于以可溶性無機

本專利技術(shù)由二氧化碳和水為原料，KHCO3 作助劑，催化劑由配體功能化、金屬沉積和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃電極構(gòu)成的光陰極催化劑和 Co-Pi 修飾 W 參雜的 BiVO4 光陽極催化劑在光電池中模擬植 物光合作用制備出高純度的乙醇水溶液并放出氧氣。人工光合成電池的效率可以達到 0.3~0.6%，與大田農(nóng)作物相似。光電池在模擬太陽光或室外太陽光照射下均能實現(xiàn)合成乙醇，將太陽能轉(zhuǎn)化為碳基能源分子。電極催化劑制備簡單、成本低廉、污染很小；生產(chǎn)乙醇的過程中無廢水、廢氣和固體廢物產(chǎn)生。催化電極的壽

本發(fā)明公開了一種互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜的制備方法，包括如下步驟：首先，將聚合物膜在第一單體溶液中浸泡，取出后在紫外光下輻照交聯(lián)，得到第一網(wǎng)絡(luò)凝膠復(fù)合分離膜；然后，將第一網(wǎng)絡(luò)凝膠復(fù)合分離膜在第二單體溶液中浸泡，取出后通過熱引發(fā)交聯(lián)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜。本發(fā)明制備的互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜具有重金屬離子吸附功能，在過濾分離的同時，可有效吸附水中的重金屬離子。本發(fā)明提供的方法簡單、高效、易操作、成本低、可工業(yè)化生產(chǎn)，對銅、鉛、汞、鋅、鎘、鎳等多種重金屬離子具有優(yōu)異的吸附性能，既可用于工業(yè)重金屬污水處理，也可用于生活飲用水中去除重金屬離子。

本項目屬光、機、電、材一體化技術(shù)領(lǐng)域，具有多學(xué)科綜合的特點。半導(dǎo)體激光器具有效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、能將電能直接轉(zhuǎn)換為激光能、功率轉(zhuǎn)換效率高、便于直接調(diào)制、省電等優(yōu)點，因此應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。半導(dǎo)體激光技術(shù)已成為一種具有巨大吸引力的新興技術(shù)并在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。高功率半導(dǎo)體泵浦激光器是半導(dǎo)體激光技術(shù)中最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域之一。 半導(dǎo)體激光器最大的缺點是激光性能受溫度影響大，光束的發(fā)散角較大。封裝成本占半導(dǎo)體激光器組件成本的一半，封裝技術(shù)不僅直接影響泵浦激光器組件的可靠性，而且直接關(guān)系到泵浦激光器芯片的性能能否充分發(fā)揮。本項目對非致冷高功率980nm泵浦激光器的封裝技術(shù)進行了研究，整個封裝技術(shù)涉及光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、機械等，精度達微米數(shù)量級。通過采用激光器芯片的倒裝貼片技術(shù)，小型化、全金屬化無膠封裝技術(shù)，最終滿足了光纖放大器對泵浦激光器小體積、高功率、低成本、高可靠性的要求。光耦合則采用透鏡光纖直接耦合，最大限度地減小耦合系統(tǒng)的元件數(shù)和相關(guān)損耗，提高了光路可靠性和易操作性。采用雙光纖光柵波長鎖定技術(shù)，提高了非致冷高功率980nm泵浦激光器的邊模抑制比和波長穩(wěn)定性。項目組通過采用這些技術(shù)，最終解決了一系列非致冷高功率980nm泵浦激光器封裝關(guān)鍵技術(shù)。 經(jīng)國家光學(xué)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢測中心測試，非致冷高功率980nm泵浦激光器主要技術(shù)指標如下：    1. 管殼尺寸：12.7(mm)×7.4(mm)×5.2 (mm)    2. 工作溫度：0-70℃    3. 中心波長：980nm    4. 譜 寬：1nm    5. 閾值電流：24mA    6. 輸出功率：240mW    7. 功 耗：小于1W 本項目的研究成果，通過與相關(guān)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，經(jīng)過近五年的技術(shù)研發(fā)和不斷改進，非致冷高功率980nm泵浦激光器封裝關(guān)鍵技術(shù)研究成果已成功應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益。在社會效益方面，填補了我國非致冷高功率半導(dǎo)體泵浦激光器方面的不足，對行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級起到了積極的推動作用。 耦合封裝是對精度要求非常高的一系列工藝過程，這注定它很難實現(xiàn)自動化技術(shù)。因此，小型化泵浦激光器封裝技術(shù)的研究成果，特別適合在中國這樣人力成本低且技術(shù)基礎(chǔ)好的環(huán)境。通過對小型化980nm泵浦激光器封裝技術(shù)的研究，實現(xiàn)了封裝技術(shù)的源頭性創(chuàng)新，有助于向其他半導(dǎo)體泵浦激光器和光電器件的耦合封裝拓展。該技術(shù)在光電子器件的應(yīng)用方面具有廣闊的市場潛力和廣泛的推廣應(yīng)用前景，將成為形成光電子器件封裝技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)支撐。

本實用新型公開了一種一體化高轉(zhuǎn)速斜盤旋轉(zhuǎn)式電機泵。包括電機泵殼體和集成地安裝在電機泵殼體中的五相容錯永磁無刷直流電機和斜盤，電機泵殼體為由大、小端殼體相連的結(jié)構(gòu)，大端殼體端面安裝有端蓋，并通過密封圈進行密封，小端殼體端面安裝有后泵體；大、小端殼體內(nèi)的大、小端腔連接相通，分別裝有五相容錯永磁無刷直流電機和斜盤機構(gòu)，電機與斜盤機構(gòu)同軸連接，斜盤旋轉(zhuǎn)帶動一端伸入到后泵體中的配流軸同步旋轉(zhuǎn)。本實用新型將斜盤旋轉(zhuǎn)式軸向柱塞泵和五相容錯永磁無刷直流電機沿軸向串接并集成在同一殼體內(nèi)，大大降低了徑向尺寸，減小了轉(zhuǎn)動慣量，提高了動態(tài)響應(yīng)速度；可靠性及容錯能力強，進一步增大了功率密度，更易和液壓缸進行集成。

本發(fā)明公開了一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪固定結(jié)構(gòu)及固定方法，主要應(yīng)用于諸如微型的旋轉(zhuǎn)機械泵及其它微型軸端固定場合，其結(jié)構(gòu)主要包括：葉輪、電機軸、填充料。葉輪包括葉片和輪轂并固定在電機軸端，葉輪輪轂一端開設(shè)有填料階梯孔，電機軸插入葉輪輪轂一側(cè)的軸段開設(shè)有槽道，槽道的開設(shè)方向與軸向垂直。電機軸穿過葉輪輪轂后，電機軸槽道完全處于輪轂一端的填料階梯孔內(nèi)，填充料填充并固化在填料階梯孔與槽道合圍的空間內(nèi)，從而形成輪轂-電機軸咬合結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)小空間內(nèi)葉輪固定于電機軸上的目的。輪轂-電機軸咬合工藝結(jié)構(gòu)相比單純的輪轂-電機軸粘接工藝擁有更高的固定強度。

本發(fā)明公開了一種基于激光沖擊波力學(xué)效應(yīng)的無閥微泵，該微泵包括泵體、流體入口、流體出口和犧牲層元件，其中泵體包括泵膜、泵腔以及擴張管和收縮管，所述擴張管和收縮管分別呈錐形管結(jié)構(gòu)，所述犧牲層元件設(shè)置在泵腔上部泵膜處并由對激光輻射敏感的材料制成。當犧牲層表面受到激光輻射時，其吸收激光能量并瞬間氣化，發(fā)生膨脹并產(chǎn)生等離子體爆炸氣團以對泵膜起到?jīng)_擊波的作用，相應(yīng)使得泵腔體積交替改變由此執(zhí)行流體的輸送操作。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的制造方法。通過本發(fā)明，能夠通過對微泵結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，有效利用激光沖擊波力學(xué)效應(yīng)來實現(xiàn)泵送

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)用材料研究室研制開發(fā)的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫(yī)用生物材料，可用于人關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)或替代。本項目成果屬國內(nèi)外首創(chuàng)，其應(yīng)用和推廣不但會產(chǎn)生100萬元／年的經(jīng)濟效益，而且能帶來巨大的社會效益。利用反復(fù)冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結(jié)晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關(guān)節(jié)軟骨材料通過三次動物實驗（共19個月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產(chǎn)生任何炎性反應(yīng)和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國藥品生物制品檢定所動物實驗室進行PVAHE生物學(xué)評價并通過產(chǎn)品注冊檢測。目前，已達到臨床應(yīng)用的水平。從1996年以來，本項目的研究和研制開發(fā)工作是在北京市自然科學(xué)基金（3962006）、國家自然科學(xué)基金（59775038）和北京市科技項目合同（954020400）資助下歷時5年完成的。多年實驗室試驗和動物試驗表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產(chǎn)業(yè)化前景的醫(yī)用表面修復(fù)材料，它具有以下特點：（1）潤滑性能良好（摩擦系數(shù)0.05，磨損系數(shù)小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強度高（壓縮模量14MPa，壓縮強度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結(jié)構(gòu)和性能非常接近于人關(guān)節(jié)軟骨，其主要用途是在矯形外科手術(shù)中用于修復(fù)或替代關(guān)節(jié)軟骨。典型產(chǎn)品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

隨著城市規(guī)模迅速膨脹，淡水資源嚴重缺乏、工業(yè)廢水處理率低，城市的生態(tài)環(huán)境惡化成為制約城市發(fā)展的主要問題。以北京為例，數(shù)據(jù)顯示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及國際公認的缺水下限的1/3，僅為全國平均水平的1/8。這其中，工業(yè)用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業(yè)用水的60～65%。因而，解決好冷卻水循環(huán)回用的問題，可以對城市的發(fā)展帶來促進作用。在冷卻水處理中，需要去除水中的鈣鎂等結(jié)垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀，再利用固液分離技術(shù)來實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的固液分離技術(shù)（如澄清池等）中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對微細顆粒無法去除等缺點。由于傳統(tǒng)固液分離技術(shù)缺點較多，人們一直關(guān)注新型分離技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用，因此利用膜實現(xiàn)的微濾技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。微濾技術(shù)是利用微孔膜本身極小的微孔（孔徑一般為0.1～10 微米）對顆粒的吸附、截留、篩分等作用進行分離。微濾技術(shù)的核心為膜材料的選擇，在眾多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200～260℃)，具有不燃性及熱穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)小，尤其具有耐化學(xué)性(能耐許多高腐蝕性介質(zhì))、耐氣候性及抗電性等，因此成為國內(nèi)外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更為簡便。但PTFE 膜的強疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應(yīng)用。本技術(shù)基于配位鍵合理論對常規(guī)的聚四氟乙烯疏水膜進行改性，得到親水性聚四氟乙烯膜，用于水處理領(lǐng)域中的微濾技術(shù)，新技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。 技術(shù)指標：1、過濾后溶液SS<1mg/L；2、可在強酸、強堿、強氧化性、強溶劑性條件下應(yīng)用；3、操作壓力0.05～0.15Mpa；4、處理溫度5～150℃；5、處理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用壽命≥1 年。應(yīng)用范圍：可以適用于工廠循環(huán)水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術(shù)的領(lǐng)域。市場分析：隨著人們環(huán)保意識的增強、各項環(huán)保制度規(guī)定的日益嚴格、水資源的嚴重缺乏，對工業(yè)及生活廢水的資源化處理已成為當務(wù)之急，尤其是對于工業(yè)廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長等優(yōu)點，因此，本項目具有廣泛市場應(yīng)用前景。效益分析：利用本技術(shù)改性的親水聚四氟乙烯膜，成本較低，整個處理工藝設(shè)備簡單，投資少，操作成本低，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低，具有顯著的經(jīng)濟效益。