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稠密氣固流動問題是多相流研究領域的一個前沿性難題，廣泛存在于化工、冶金、電力等工業領域。氣固流動參數檢測和可視化尤為重要，是稠密氣固流動系統復雜研究體系中的共性問題之一。針對該問題，東南大學多相流測試研究室多年來開展了電學與激光散射的稠密氣固流動可視化及參數測量與表征方法的研究工作。開發了電容層析成像系統(ECT)與激光光纖顆粒測量系統，可實時、在線檢測多相流參數的二維或三維分布狀況，成功應用于湍動流化床與濃相煤粉加壓氣力輸送中試試驗裝置上。

傳統制備聚合物/層狀無機物納米復合材料的方法如插層復合法工藝復雜，需要加入增容劑或對層狀無機物進行有機化處理，此外單體插層聚合涉及復雜的化學反應，而熔體插層則要求聚合物的熔體粘度低。針對傳統插層復合法存在的問題，本項目將固相力化學方法引入聚合物/層狀無機物納米復合材料領域，利用磨盤形力化學反應器獨特的三維剪結構所提供的強大擠壓剪切力場和粉碎、混合、分散及固相力化學反應功能，在磨盤碾磨過程中同時實現層狀無機物的粉碎、片層滑移和剝離，聚合物的粉碎和嵌入，聚合物與無機填料的固相分散和混合，得到聚合物/層狀無機物復合粉體，再經進一步加工成型，可制備用途廣泛的聚合物/層狀無機物納米復合材料，如具有良好力學性能的結構材料和具有導電、導熱、電磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等。 主要技術指標： 可制備具有良好力學性能的結構材料及具有導電、導熱、電磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等; 所制備的PP導電導熱納米復合材料的電導率可達5.2×10-4 S×cm-1，導熱率可達0.69 W×m-1×k-1; HDPE導電導熱納米復合材料的電導率可達10-3 S×cm-1, 導熱系數可達2.2 W×m-1×k-1 建設投產條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設施狀況等）： 需要帶分級裝置的磨盤形力化學反應器、雙螺桿擠出機及注射/熱壓成型機。

1. 痛點問題 2021年12月，生態環境部會同相關部門印發了《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》，指出將在100個左右地級及以上城市開展“無廢城市”建設，對提升城市固體廢物的全過程管理水平提出了更高的要求。然而，當前我國許多城市固體廢物產生量持續加大，無害化處置能力尚未得到有效保障，處理設施布局零散，固體廢物精細化、信息化管理水平較低，在構建先進的城市固體廢物管理模式中面臨頂層設計、基礎設施、管理體系等軟硬件條件的不足，顯著影響“無廢城市”建設成效及固廢管理領域碳減排目標的實現。亟需改進傳統碎片式、分種類、智能化水平較低的固體廢物管理模式，依托物聯網和智慧支撐技術形成多種類型固體廢物分類-收運-協同處置全鏈條系統性方案，充分發揮固廢處置中的減污降碳協同增效作用，提升城市固體廢物處理在全環節規劃設計、工藝技術集成優化、工程及園區的可持續運營等方面的綜合實力。 2. 解決方案 針對城市固體廢物全過程管理問題，本項成果發揮清華大學環境學院循環經濟產業研究中心在城市固體廢物管理理論研究、工藝優化調控和規劃決策應用等領域的長期積累，開發“無廢城市”建設頂層系統規劃工具，研發全鏈條工藝模擬與優化技術，搭建基于物聯網和大數據的城市固廢智慧化管理平臺，形成能夠有效服務于“無廢城市”建設的城市固廢分類-收運-協同處置全鏈條系統性解決方案。具體包括： （1）針對城市固體廢物處理處置系統存在的現實問題，在整個城市層面構建從源頭分類減量到末端處理處置、處理設施協同共生的工程技術體系和管理運營模式，打造處理設施協同共生、碳減排和二次污染集中控制效果顯著、實現物質有序循環和能量梯級利用的多源固廢協同處置園區，構建無害化、資源化、可持續的城市循環代謝鏈網； （2）開展多源固廢處理處置工藝機理模擬，揭示固廢-水-能耦合代謝路徑與減污降碳潛力空間，實現工藝參數優化；模擬不同固廢管理路徑對物流、能流的影響，支撐不同應用場景下涵蓋源頭分類及減量化、污染處理處置、殘余物集中控制全過程的工程技術體系優化； （3）基于物聯網、智能監控、在線仿真技術等，構建城市固廢管理多源異構大數據系統，形成原創性固廢智慧管控技術，支撐建立集固廢監測、溯源、預報、應急、調控等功能于一體的可視化管理平臺，提供多場景、多效能、智慧化城市固廢系統性解決方案。 合作需求 （1）與從事城市固廢處理、再生資源回收利用、靜脈產業園建設等領域的企業以及綠色金融機構開展業務合作； （2）項目孵化需辦公場地500平米，天使輪融資需求約3000~5000萬。

 現有高固體含量涂料普遍存在施工揮發性有機化合物（VOC）排放量高于 550g/L、涂膜性能不好、產品中殘留苯系等有毒有害物質 的問題，本團隊利用己內酯與小分子多元醇反應生成雜多臂星形羥基聚酯，再與單縮水甘油醚對星形羥基樹脂進行改性，制備高固低黏的羥基樹脂與高固體含量涂料，其施工 VOC 低至 220g/L， 鉛筆硬度高達 3H 和施工活化期長,成功解決了現有高固含涂料的關鍵技術難題。 

海洋生物污染給海洋船舶運輸帶來諸多危害，現有海洋船舶防污涂料功能單一，而且自拋光涂料嚴重污染海洋生態環境、危及人類健康。研制環境友好型低表面能自拋光雙重防污功能涂料用樹脂關系到國家利益也牽涉到民生，具有重要意義。本項目以雜化聚合為方法支撐，制備了環境友好型自拋光防污涂料用樹脂。主要解決的關鍵技術與創新點有： （1）“自拋光”和“防污”的實現 如何將自拋光和防污性能結合，是海洋防污涂料用樹脂研究的熱點。本項目中的自拋光主要是基于聚酯的可降解性實現的，而防污效果主要是基于

稠密氣固流動問題是多相流研究領域的一個前沿性難題，廣泛存在于化工、冶金、電力等工業領域。氣固流動參數檢測和可視化尤為重要，是稠密氣固流動系統復雜研究體系中的共性問題之一。針對該問題，東南大學多相流測試研究室多年來開展了電學與激光散射的稠密氣固流動可視化及參數測量與表征方法的研究工作。 開發了電容層析成像系統(ECT)與激光光纖顆粒測量系統，可實時、在線檢測多相流參數的二維或三維分布狀況，成功應用于湍動流化床與濃相煤粉加壓氣力輸送中試試驗裝置上。

北京師范大學環境學院陳彬教授課題組與美國馬里蘭大學、荷蘭格羅寧根大學、清華大學等課題組的合作研究成果在國際知名刊物《Nature Communications》以研究論文（Research Article）形式在線發表。該研究首次在代謝視角下揭示全球城市低碳發展路徑的差異化選擇。 城市作為當下應對氣候變化的核心主體，其經濟社會活動顯著影響著全球碳平衡。為實現《巴黎協定》1.5度控溫目標和聯合國可持續發展目標，如何進行城市低碳發展路徑選擇是一個急需探討的問題。本研究首次融合人類活動占用的物理碳和生產消費的隱含碳排放，系統性追蹤了全球城市的碳流量和存量變化及其對未來氣候變化的潛在影響，為全球城市低碳發展路徑的差異化選擇提供依據。 研究結果顯示（圖1），城市所占用的碳有13-33%隨化石能源燃燒以二氧化碳形式即時排放。此外，8-24%的碳被暫存于城市內部而尚未被釋放（如家庭耐用品等），而這轉變為存量的物理碳與每年的直接碳排放量級相當，其排放的潛力大小將持續影響未來的全球氣候變化。因此，城市的資產性存量（如住房、生產設施和基礎設施）如果在余下生命周期內得不到妥善管理與處置，將可能顯著削弱目前國際社會緩解氣候變化的努力。 由于城市形態、基礎設施規模和居民消費等方面的不同，全球城市人均碳影響、碳強度或碳密度均呈現出了較大的差異性（圖2）。鑒于這些差異性，盡管國際社會已建立了城市間減排聯盟，目前仍難以制定出一種可被簡單復制和推廣的低碳策略。但值得注意的是，城市的發展和收入的提升不一定意味著高碳的生活。實際上，基于完整核算，全球城市可分為低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四種差異化路徑。快速發展中的城市（如北京）仍有很大潛力在未來達成低碳高收入的路徑，即在實現生活水平提升的同時，走向低碳甚至零碳社會。一個重要的前提是，不僅要對當前城市碳排放進行嚴格控制，還需對未來可通過存量釋放的碳進行預先管理。這一基于代謝的新視角，將為進一步推進我國新時代綠色低碳城鎮建設、全球城市及區域可持續發展提供理論支持。

項目成果/簡介: 工藝描述： 將電解鋁火眼碳渣破碎，與脫碳藥劑充分混合，加入高溫爐進行脫碳，得到中間產品；中間產品磨粉，與脫鈉藥劑充分混合，加入高溫爐進行脫鈉，得到粗氟化鋁；粗氟化鋁加入水浸槽，洗鹽后得到氟化鋁。 技術亮點： 屬于電解鋁危廢高值產品化技術，擁有發明專利3件；實現了碳渣的全量利用，節約了原生氟資源；整個工藝綠色，沒有廢水廢渣產生，廢氣達標排放；單位能耗遠低于原生氟化鋁，有效減碳；氟化鋁產品符合現有國家標準。 知識產權類型:發明專利知識產權編號:202011250785.X技術先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:與企業合作獲得政府支持情況:無獲得經費:7.50萬元自籌資金:100.00萬元

北京師范大學環境學院陳彬教授課題組與美國馬里蘭大學、荷蘭格羅寧根大學、清華大學等課題組的合作研究成果在國際知名刊物《Nature Communications》以研究論文（Research Article）形式在線發表。該研究首次在代謝視角下揭示全球城市低碳發展路徑的差異化選擇。 城市作為當下應對氣候變化的核心主體，其經濟社會活動顯著影響著全球碳平衡。為實現《巴黎協定》1.5度控溫目標和聯合國可持續發展目標，如何進行城市低碳發展路徑選擇是一個急需探討的問題。本研究首次融合人類活動占用的物理碳和生產消費的隱含碳排放，系統性追蹤了全球城市的碳流量和存量變化及其對未來氣候變化的潛在影響，為全球城市低碳發展路徑的差異化選擇提供依據。 研究結果顯示（圖1），城市所占用的碳有13-33%隨化石能源燃燒以二氧化碳形式即時排放。此外，8-24%的碳被暫存于城市內部而尚未被釋放（如家庭耐用品等），而這轉變為存量的物理碳與每年的直接碳排放量級相當，其排放的潛力大小將持續影響未來的全球氣候變化。因此，城市的資產性存量（如住房、生產設施和基礎設施）如果在余下生命周期內得不到妥善管理與處置，將可能顯著削弱目前國際社會緩解氣候變化的努力。 由于城市形態、基礎設施規模和居民消費等方面的不同，全球城市人均碳影響、碳強度或碳密度均呈現出了較大的差異性（圖2）。鑒于這些差異性，盡管國際社會已建立了城市間減排聯盟，目前仍難以制定出一種可被簡單復制和推廣的低碳策略。但值得注意的是，城市的發展和收入的提升不一定意味著高碳的生活。實際上，基于完整核算，全球城市可分為低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四種差異化路徑。快速發展中的城市（如北京）仍有很大潛力在未來達成低碳高收入的路徑，即在實現生活水平提升的同時，走向低碳甚至零碳社會。一個重要的前提是，不僅要對當前城市碳排放進行嚴格控制，還需對未來可通過存量釋放的碳進行預先管理。這一基于代謝的新視角，將為進一步推進我國新時代綠色低碳城鎮建設、全球城市及區域可持續發展提供理論支持。

工藝描述： 將電解鋁火眼碳渣破碎，與脫碳藥劑充分混合，加入高溫爐進行脫碳，得到中間產品；中間產品磨粉，與脫鈉藥劑充分混合，加入高溫爐進行脫鈉，得到粗氟化鋁；粗氟化鋁加入水浸槽，洗鹽后得到氟化鋁。 技術亮點： 屬于電解鋁危廢高值產品化技術，擁有發明專利3件；實現了碳渣的全量利用，節約了原生氟資源；整個工藝綠色，沒有廢水廢渣產生，廢氣達標排放；單位能耗遠低于原生氟化鋁，有效減碳；氟化鋁產品符合現有國家標準。