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 針對目前日趨小型化的各種民用與軍用微電子產(chǎn)品對高能量密度便攜式電源系統(tǒng)的需求，開展新型清潔能源的研究尤為重要。納米催化燃燒發(fā)電技術(shù)使得燃料可以充分燃燒，無需點火過程，無需任何機械運動部件就可以在納米尺度下將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。燃燒所釋放的能量，其單位質(zhì)量輸出的功率是傳統(tǒng)使用的化學(xué)電池的幾十倍，從而大大提高了能源利用率，更重要的是此反應(yīng)的生成物是無毒的二氧化碳和水，是一種全新的燃燒方式。此發(fā)明已經(jīng)獲得了美國發(fā)明專利“Solid state transport-based thermoelectric converter”,US 7696668。已經(jīng)首創(chuàng)完成了第一代NanoEPower的結(jié)構(gòu)測試和芯片的設(shè)計制造，在一塊郵票大小的硅片上集成了上千個微米級發(fā)電單元，納米催化低溫燃燒發(fā)電的概念已經(jīng)完成了實驗室原理驗證。該項目得到了科技部、上海市科委、云南省科委等多家單位支持, 可以應(yīng)用在芯片級納米催化燃燒發(fā)電系統(tǒng)上。

近日，國際學(xué)術(shù)期刊Small刊載了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院梁建功教授課題組和動科動醫(yī)學(xué)院肖少波教授課題組合作發(fā)表的題為“Glycyrrhizic‐Acid‐Based Carbon Dots with High Antiviral Activity by Multisite Inhibition Mechanisms”的研究論文，該研究合成了具有高生物相容性及高抗病毒活性的甘草酸碳點，并揭示了碳點的抗病毒機制。中草藥在抗病毒領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，在最近爆發(fā)的新型冠狀病毒肺炎的治療過程中，中草藥的參與度超過80%。然而，單一成分的中草藥抗病毒效果往往不高，且存在一定的毒副作用，如何進一步提高中草藥的抗病毒效果，降低其毒副作用，成為該領(lǐng)域需要解決的一個關(guān)鍵科學(xué)問題。甘草酸碳點抗病毒機制示意圖該研究利用水熱合成技術(shù)，成功將中草藥甘草的活性成分——甘草酸轉(zhuǎn)化為具有良好生物相容性及高的抗病毒活性的甘草酸碳點（Gly-CDs）。研究發(fā)現(xiàn)，Gly-CDs不僅可與病毒多靶點結(jié)合從而抑制病毒的入侵過程，還可通過刺激細(xì)胞天然免疫信號通路、抑制活性氧、調(diào)控細(xì)胞內(nèi)宿主限制性因子等途徑抑制病毒的復(fù)制過程，其對病毒的最大抑制效果可達5個滴度以上。Gly-CDs對豬繁殖與呼吸綜合征病毒（動脈炎病毒科）、豬偽狂犬病毒（皰疹病毒科）及豬流行性腹瀉病毒（冠狀病毒科）均具有良好的抑制效果。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院/資環(huán)學(xué)院博士研究生童婷為論文第一作者，梁建功教授、肖少波教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(31490602, 31772785)及國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0500105)等基金的資助。

使用不添加助劑的 Fe5C2 催化劑，在光照和常壓的條件下可使 CO 的轉(zhuǎn)化率達到 50% ，在烴類產(chǎn)物中可以得到 56% 的低碳烯烴（烯 / 烷比高達 11 ）， CO2 的選擇性低至 18% ，且催化劑具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。首先 Fe5C2 催化劑在整個太陽光譜中具有良好的光吸收，出色的光熱效果（在光熱條件下催化劑表面溫度可以升到 ~500 oC ）改變了催化劑 對產(chǎn)物的 選擇性。相 比較 ，傳統(tǒng)熱催化轉(zhuǎn)化合成氣反應(yīng)在 該 溫度下，烷烴產(chǎn)物卻以甲烷為主（選擇性為 95% ）， CO2 的選擇性高達 36% ； 其次 Fe5C2 催化劑表面在光照條件下原位形成了微量 O 原子修飾的 Fe5C2-O 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該獨特的結(jié)構(gòu) 以及催化劑對光電吸收 促進烯烴 快速 脫附，避免其進一步加氫生成烷烴，從而提高烯烴的選擇性。通過比較基態(tài)（熱催化反應(yīng)）和激發(fā)態(tài)（光催化反應(yīng)）下烯烴和烷烴的吸附能量值，發(fā)現(xiàn)表面 O 原子可以 改變 Fe5C2 表面的局部電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)帶隙，使反應(yīng)更趨向于低碳烯烴的生成。

低碳高端智慧園區(qū)云服務(wù)平臺是指以總部經(jīng)濟為核心，以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、下一代移動通信技術(shù) 等高新智慧技術(shù)手段的整合與利用為園區(qū)提供智慧型的信息服務(wù)平臺，是一個集設(shè)計、研發(fā)、服務(wù)展 示等產(chǎn)業(yè)鏈高端企業(yè)的高產(chǎn)值、低排放的新型產(chǎn)業(yè)園區(qū)平臺系統(tǒng)。 通過低碳智慧云服務(wù)平臺的建設(shè)，搭建產(chǎn)業(yè)園區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，形成園區(qū)運行的“大腦”，從而使   孤立分散的園區(qū)企業(yè)在園區(qū)平臺上找到各自的節(jié)點和歸屬，真正推動園區(qū)“產(chǎn)業(yè)生態(tài)”和“自然生態(tài)” 的形成， 最終形成生態(tài)化、智慧化的園區(qū)。實現(xiàn)基于云計算平臺園區(qū)企業(yè)服務(wù)體系，打造園區(qū)云服務(wù)   平臺范例；實現(xiàn)解決云平臺系統(tǒng)、支付系統(tǒng)及智能園區(qū)等多系統(tǒng)的技術(shù)方案。

本研究以多元低維碳材料為發(fā)熱主體，構(gòu)建由不同形態(tài)的碳材料之間協(xié)同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，揭示導(dǎo)電填料的微觀形貌、粒徑、導(dǎo)電性以及流變性與油墨電熱性能的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 創(chuàng)新性： 本研究以多元低維碳材料為發(fā)熱主體，構(gòu)建由不同形態(tài)的碳材料之間協(xié)同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，揭示導(dǎo)電填料的微觀形貌、粒徑、導(dǎo)電性以及流變性與油墨電熱性能的關(guān)聯(lián)關(guān)系。根據(jù)發(fā)熱器件的實際使用需求，指導(dǎo)油墨配方的調(diào)整，明確提高電熱轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵因素，并以此為指導(dǎo)得到高電熱轉(zhuǎn)化效率、低成本、低功耗、可大規(guī)模生產(chǎn)制備的碳系水性電熱油墨。 先進性： 進入二十一世紀(jì)以來，國內(nèi)外許多公司和科研機構(gòu)都致力于研發(fā)低成本高電熱效率的電熱膜，快速的加熱性能和低驅(qū)動電壓是其核心目標(biāo)；大規(guī)模低成本的制備工藝、均勻的加熱分布、電熱膜的耐用性及其規(guī)模化生產(chǎn)仍然是一個挑戰(zhàn)；良好的柔韌性以及動態(tài)穩(wěn)定性是實現(xiàn)其大范圍應(yīng)用的關(guān)鍵；環(huán)保無毒害是未來發(fā)展的必然趨勢。針對上述問題，本項目構(gòu)建了一種多元碳體系水性電熱油墨。該油墨以水為溶劑，炭黑、納米級石墨片、少層石墨烯和碳納米管等碳系材料作為導(dǎo)電發(fā)熱填料，水性樹脂作為連接料，利用不同形態(tài)碳材料之間的橋接效應(yīng)和協(xié)同作用，降低電熱油墨的滲流閾值并提升電加熱性能。該電熱油墨具備低功耗、低成本、低單位面積使用量的特性。研究了碳材料本身的結(jié)構(gòu)和性能、不同配合體系油墨的導(dǎo)電、導(dǎo)熱機理，優(yōu)化制備方法，形成高電熱轉(zhuǎn)化效率、適用于各種復(fù)雜場景使用的多元碳體系電熱油墨，具有較高理論和實踐意義。 獨占性 針對目前市場上的碳體系電熱油墨工作電壓高（220 V）、實際電熱轉(zhuǎn)化率低、功耗大、發(fā)熱性能難以滿足復(fù)雜多變的應(yīng)用場景、難以規(guī)模化生產(chǎn)等問題。本項目擬以低成本、大規(guī)模制備、高電熱轉(zhuǎn)化效率、綠色環(huán)保為目標(biāo)，構(gòu)建多元碳體系電熱油墨。利用機器學(xué)習(xí)方法揭示額定條件下油墨的電熱轉(zhuǎn)化效率與體系中碳材料的形貌結(jié)構(gòu)、碳材料與連接劑和分散劑等的配比以及制備工藝之間的關(guān)聯(lián)性；探討界面處發(fā)生的各種熱力學(xué)和動力學(xué)問題；研究多元碳材料之間的協(xié)同作用。構(gòu)建了在24 V~220 V條件下均可使用且能量內(nèi)耗低、電熱轉(zhuǎn)化效率大于90 %、油墨用量少的環(huán)保性碳系水性電熱油墨。并實現(xiàn)絲網(wǎng)、凹版一次印刷即可滿足24 V工作電壓的使用需求，提高了生產(chǎn)效率，拓寬了應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 全不銹鋼真空碳管爐  產(chǎn)品編號：898435416  ◎產(chǎn)品說明  設(shè)備特點：  本電爐為周期作業(yè)式，廣泛用于功能陶瓷、光學(xué)材料、碳復(fù)合材料、硬質(zhì)合金、粉末治金等高溫下進行上海燒結(jié)處理，也可在充氣保護下成型燒結(jié)。  技術(shù)參數(shù)：  1、型號：ZT-20-22   2、 額定功率：20KW   3、 額定溫度：2200℃  4、儀表控溫精度：正負(fù)1℃   5、控溫方式：鎢錸熱電偶+紅外衣  6、工作區(qū)尺寸：直徑80x100mm   7、冷態(tài)極限真空度：5x10-3 Pa   8、壓升率：2Pa/h   9、電源電壓：380V 50Hz 單相  10、充氣壓力：<0.03Mpa（可充氮氣、氬氣）   11、發(fā)熱元件：石墨管（高純石墨）  結(jié)構(gòu)組成與說明  1、爐體：采用雙層水夾層結(jié)構(gòu)，"內(nèi)層為不銹鋼（1Gr18N9Ti）拋光。上、下法蘭組焊筒形結(jié)構(gòu)，法蘭平面開設(shè)封閉槽。采用“0”圈真空密封，并設(shè)有水冷裝置（防止因溫度過高“0”圈老化）。開設(shè)有抽氣、熱電偶、紅外儀等。  2、爐蓋：采用雙層水夾層封頭結(jié)構(gòu)，設(shè)有觀察窗，屏蔽鎖緊、開啟裝置，并通水冷。  3、爐底：采用雙層水夾層封頭結(jié)構(gòu)，設(shè)有電極引出裝置，支撐平臺等，并設(shè)有水冷裝置。  4、爐架：山型鋼及鋼板組焊成箱式結(jié)構(gòu)，爐體安裝放在箱體內(nèi)，美觀大方。  5、真空系統(tǒng)：又一臺K-100擴散泵配冷阱，一臺2XZ-8D直聯(lián)泵、手動高真空蝶閥、真空壓力表（Pa）、充氣閥、放氣閥和真空管路等組成，擴散泵采用金屬波紋軟管快速接頭聯(lián)接（減緩震動），真空度的測量采用數(shù)顯復(fù)合真空計。  6、控制系統(tǒng)PLC控制：控制系統(tǒng)是由我公司自行開發(fā)人機對話操軟件，畫面顯示友好，操作簡單，要以爐內(nèi)工況進行實時監(jiān)測，軟件彩色模擬屏顯示，加熱升溫顯示及真空閥門的控制都集成到電腦上操作，現(xiàn)場也可以手動操作，需要電腦操作時，直聯(lián)由232接口連接到筆記本電腦上啟動軟件，可檢測到各種狀態(tài)，也可通過485通訊連接到辦公室操作，本設(shè)備可采納溫度、真空度曲線和燒結(jié)時間，方便用戶根據(jù)歷史曲線分析燒結(jié)工藝。控溫方式為1300℃以下熱電偶升溫。1000℃-2200℃紅外儀表自動控制。壓力控制可采用手動及自動方式。控制系統(tǒng)上設(shè)有過流、超溫及斷水等分類報警功能。  7、氣路系統(tǒng)：整個系統(tǒng)中設(shè)有1個j進氣口、1個放氣口、可沖氣氛。  8、電氣控制：采用各種管道閥等相關(guān)裝置組成，具有斷水聲光報警自動切斷電源能。