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設(shè)計(jì)并合成了氧、硫原子雙橋連的新型分子帶[8]cyclophenoxathiin，利用氧硫雜蒽結(jié)構(gòu)單元的動(dòng)態(tài)可彎折性克服分子帶合成的高張力問(wèn)題；同時(shí)，通過(guò)氧、硫雜原子對(duì)大環(huán)分子帶的電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)其作為分子“容器”的功能應(yīng)用? 為了精準(zhǔn)地獲得具有不同連接順序和空腔性質(zhì)的氧硫雜分子帶，研究者采用了分步成環(huán)的控制合成策略，通過(guò)先成單橋大環(huán)，再橋連并環(huán)的方法，以較高的產(chǎn)率選擇性地獲得具有“碗狀”和“筒狀”的兩種分子帶。進(jìn)一步研究表明碗狀的分子帶可通過(guò)多重C?H···S氫鍵的作用，分子間二聚形成膠囊型的分子“容器”。該二聚體不僅可以包合硝基苯等溶劑分子，而且對(duì)C60等富勒烯分子具有極強(qiáng)的選擇性絡(luò)合能力，結(jié)合常數(shù)高達(dá)3.6×109 M?2，展現(xiàn)出在富勒烯材料的提純與分離方面的應(yīng)用潛力。而筒狀的分子帶可與環(huán)型結(jié)構(gòu)的[2,2]環(huán)蕃分子相結(jié)合，形成獨(dú)特的“環(huán)套環(huán)”的超分子包合物。氧硫雜雙橋聯(lián)分子帶的可控合成、多樣結(jié)構(gòu)及其豐富的主客體化學(xué)充分展示了雜原子摻雜分子帶的魅力，也為分子帶的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了新的思路。

研發(fā)階段/n從深海研究中對(duì)溫度、鹽度和溶氧參數(shù)的測(cè)量需求出發(fā)，針對(duì)現(xiàn)有高精度CTD 傳感器產(chǎn)品主要被國(guó)外產(chǎn)品壟斷，并且在溫度變化劇烈時(shí)，容易因?yàn)闇囟群碗妼?dǎo)率 傳感器響應(yīng)速度不一致造成較大動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差，難以在深海熱液冷泉周邊環(huán)境中進(jìn) 行高精度測(cè)量的問(wèn)題，以及現(xiàn)有溶解氧傳感器響應(yīng)速度較慢的問(wèn)題，攻克快速響應(yīng) 的電導(dǎo)率和溶解氧參數(shù)測(cè)量技術(shù)，研究實(shí)現(xiàn)支持深海快速移動(dòng)測(cè)量的溫鹽-溶氧傳 感器。

在對(duì)珠江口的古菌類(lèi)群進(jìn)行連續(xù)一年的逐月觀測(cè)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在豐水期，還是在枯水期，均檢測(cè)到MG-II在珠江口咸淡水混合區(qū)的高豐度，比已報(bào)道的其他海域的最高值還要高10倍，提示該類(lèi)群對(duì)珠江口環(huán)境的適應(yīng)性。利用宏基因組分離方法成功分離到首個(gè)河口環(huán)境的MG-II基因組，命名為MGIIa_P。MGIIa_P是第一個(gè)含有過(guò)氧化氫酶基因的MG-II宏基因組，同時(shí)也含有較高比例的糖苷水解酶，提示MG-II既能抵抗光和藻類(lèi)釋放的氧自由基，又可以利用光合藻類(lèi)產(chǎn)生的多糖，這可能是其對(duì)珠江口富營(yíng)養(yǎng)環(huán)境適應(yīng)性的基因基礎(chǔ)。MG-II在珠江口的高豐度及異養(yǎng)代謝特征，提示該類(lèi)群在河口有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，而這些都是在之前的微生物海洋學(xué)研究中忽視的部分。

針對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負(fù)荷差大，棄風(fēng)棄水嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了循環(huán)氧空位儲(chǔ)氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項(xiàng)技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了常壓條件下基于廉價(jià)鐵基材料的高效儲(chǔ)氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價(jià)存儲(chǔ)的問(wèn)題。經(jīng)第三方檢測(cè)認(rèn)定：材料儲(chǔ)氫密度可達(dá)4wt%以上，系統(tǒng)儲(chǔ)能效率大于40%，儲(chǔ)氫材料制備成本約15萬(wàn)元/噸。

項(xiàng)目研究的背景及用途:在工業(yè)循環(huán)水中需要使用大量的阻垢分散劑。 主要目的是阻止結(jié)垢。目前，工業(yè)上主要使用有機(jī)酸聚合物(聚丙烯酸、聚馬來(lái) 146天津大學(xué)科技成果選編 147 酸、二元或三元共聚物等)。實(shí)踐證明，現(xiàn)在使用的有機(jī)酸聚合物的降解率很低， 這些化合物最終將作為廢物排放，對(duì)環(huán)境造成污染。 聚環(huán)氧琥珀酸(PESA) 是一種綠色阻垢分散劑，無(wú)磷無(wú)氮、生物降解性 能好并適用于高堿、高金屬含量水系。美國(guó) 90 年代初就開(kāi)發(fā)了這種藥劑。日本 及其他發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼對(duì) PESA 及其衍生物進(jìn)行了研究。在我國(guó)，該項(xiàng)目作為國(guó) 家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目于 2002 年立項(xiàng)。聚環(huán)氧琥珀酸是我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委 員會(huì)制定的當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)水設(shè)備(產(chǎn)品)之一。 技術(shù)原理及流程:天津大學(xué)自 1998 年開(kāi)始進(jìn)行該項(xiàng)目的研究。目前，已 經(jīng)具備了進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。合成的工藝條件溫和(<100℃，1 大氣壓)，工 藝路線(xiàn)短。整個(gè)生產(chǎn)工藝中無(wú)任何污染物產(chǎn)生。該產(chǎn)品可以取代工業(yè)循環(huán)水領(lǐng)域 正在使用的聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸、二元或三元共聚物等。特別適合于需要同膦酸 酯、有機(jī)磷酸等含磷緩蝕劑進(jìn)行復(fù)配。例如，海上石油、天然氣開(kāi)采，工業(yè)循環(huán) 水等。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):國(guó)際先進(jìn)水平，已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。 主要設(shè)備:搪瓷釜、加料罐、儲(chǔ)罐、泵等。建設(shè) 1200 噸(30%固含量)的 生產(chǎn)裝置，主要設(shè)備投資 40 萬(wàn)元。此外，還需要蒸汽(4 kg 壓力)、循環(huán)冷卻水。 市場(chǎng)分析及效益預(yù)測(cè):按每噸(30%固含量)產(chǎn)品計(jì)，原料成本:2150 元/噸。 綜合成本:3400 元/噸。預(yù)計(jì)售價(jià) 7000 元/噸，利稅:3600 元/噸。 

針對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負(fù)荷差大，棄風(fēng)棄水嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了循環(huán)氧空位儲(chǔ)氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項(xiàng)技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了常壓條件下基于廉價(jià)鐵基材料的高效儲(chǔ)氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價(jià)存儲(chǔ)的問(wèn)題。經(jīng)第三方檢測(cè)認(rèn)定：材料儲(chǔ)氫密度可達(dá)4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲(chǔ)能效率大于40[[[[%]]]]，儲(chǔ)氫材料制備成本約15萬(wàn)元/噸。 針對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負(fù)荷差大，棄風(fēng)棄水嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了循環(huán)氧空位儲(chǔ)氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項(xiàng)技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了常壓條件下基于廉價(jià)鐵基材料的高效儲(chǔ)氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價(jià)存儲(chǔ)的問(wèn)題。經(jīng)第三方檢測(cè)認(rèn)定：材料儲(chǔ)氫密度可達(dá)4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲(chǔ)能效率大于40[[[[%]]]]，儲(chǔ)氫材料制備成本約15萬(wàn)元/噸。 針對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負(fù)荷差大，棄風(fēng)棄水嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了循環(huán)氧空位儲(chǔ)氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項(xiàng)技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了常壓條件下基于廉價(jià)鐵基材料的高效儲(chǔ)氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價(jià)存儲(chǔ)的問(wèn)題。經(jīng)第三方檢測(cè)認(rèn)定：材料儲(chǔ)氫密度可達(dá)4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲(chǔ)能效率大于40[[[[%]]]]，儲(chǔ)氫材料制備成本約15萬(wàn)元/噸。 針對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中面臨的峰谷負(fù)荷差大，棄風(fēng)棄水嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了循環(huán)氧空位儲(chǔ)氫技術(shù)，以該技術(shù)為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發(fā)電兩項(xiàng)技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了氫-電兩種能量載體的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了常壓條件下基于廉價(jià)鐵基材料的高效儲(chǔ)氫，解決了電能難以大規(guī)模安全廉價(jià)存儲(chǔ)的問(wèn)題。經(jīng)第三方檢測(cè)認(rèn)定：材料儲(chǔ)氫密度可達(dá)4wt[[[[%]]]]以上，系統(tǒng)儲(chǔ)能效率大于40[[[[%]]]]，儲(chǔ)氫材料制備成本約15萬(wàn)元/噸。

水是生命是源泉，是人類(lèi)生存和發(fā)展的條件之一。我國(guó)是一個(gè)貧水國(guó)家，水的供需矛盾就成為我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的制約因素之一，保護(hù)水資源、合理使用水資源和節(jié)約水資源成為我國(guó)水法的主要目的，也是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。在我國(guó)2000年工業(yè)用水占總用水量的18.6%，而在工業(yè)用水中80%是循環(huán)冷卻水，因此節(jié)約工業(yè)循環(huán)冷卻水是合理利用水資源的關(guān)鍵之一。各國(guó)逐漸認(rèn)識(shí)到提高工業(yè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是降低工業(yè)用水量和污染排放的最好途徑，要解決有關(guān)問(wèn)題就是開(kāi)發(fā)和使用水處理藥劑，也就是水質(zhì)穩(wěn)定劑。我國(guó)七十年代后期開(kāi)始較大規(guī)模研究和使用水質(zhì)穩(wěn)定劑，逐步在石化、化工、冶金、電力等工業(yè)得到了廣泛的使用。 我國(guó)水處理技術(shù)起步較晚，雖然經(jīng)過(guò)“八五”、“九五”攻關(guān)在水處理藥劑，在水處理劑開(kāi)發(fā)方面達(dá)到了較高水平，但是目前在阻垢分散劑方面較好的品種主要有有機(jī)膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，這些含膦酸基的水處理劑在使用和排放中會(huì)產(chǎn)生正磷酸鹽影響水體，隨著環(huán)保和節(jié)水意識(shí)的加強(qiáng)，“綠色阻垢劑”的概念已經(jīng)被提出，并成為21世紀(jì)水處理劑的發(fā)展方向，但是真正“綠色阻垢劑”還在開(kāi)發(fā)之中。因此，在水處理藥劑的低磷化、無(wú)磷化、環(huán)保化方面，在水處理藥劑生產(chǎn)的連續(xù)化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方面，水處理藥劑生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)方面相對(duì)滯后，影響了我國(guó)水處理技術(shù)的整體水平，與國(guó)際水平存在一定差距，難以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)和保護(hù)水資源日益提高的要求。本專(zhuān)題以我們自主開(kāi)發(fā)的新型無(wú)磷水處理劑聚環(huán)氧磺羧酸 (PECS)的工業(yè)化生產(chǎn)為目標(biāo)，產(chǎn)品無(wú)磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多種官能團(tuán)，產(chǎn)品的阻垢、分散性能優(yōu)良，所研究建立一套1000T/a的示范工程裝置及相應(yīng)的軟件包，可操作性強(qiáng)，對(duì)水處理藥劑的生產(chǎn)有示范作用，能夠提供成套生產(chǎn)技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)外進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。本專(zhuān)題的成功開(kāi)發(fā)，可大大縮短在水處理劑的研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)方面我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，極大地提高我國(guó)水處理技術(shù)的技術(shù)水平和技術(shù)含量，為保護(hù)水資源、節(jié)約水資源方面作出一定的貢獻(xiàn)。因此本專(zhuān)題具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。4. 設(shè)備或產(chǎn)品的應(yīng)用范圍新型無(wú)磷水處理劑聚環(huán)氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水處理藥劑，該化合物分子中同時(shí)含有磺酸基、羧酸基和醚鍵等官能團(tuán)，這些官能團(tuán)是目前一般水處理劑的活性官能團(tuán)，該化合物將這些官能團(tuán)集于一體，利用它們之間的協(xié)同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同時(shí)該產(chǎn)品的無(wú)磷和氮，對(duì)保護(hù)環(huán)境有利；并且本產(chǎn)品原材料簡(jiǎn)單易得，生產(chǎn)成本少，價(jià)格低，易被客戶(hù)接受，容易推廣。因此，本產(chǎn)品是一新型的水處理劑，是目前使用的有機(jī)膦酸、磺酸等水處理劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品，可在在石化、化工、冶金、電力等行業(yè)的工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中廣泛使用，具有非常好的推廣應(yīng)用前景。

近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授谷猛課題組、物理系副教授徐虎課題組聯(lián)合俄勒岡大學(xué)教授馮振興團(tuán)隊(duì)在單原子催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society）上在線(xiàn)發(fā)表，并被選為封面論文。論文題目為“高銥單原子負(fù)載氧化鎳用于高效電催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。谷猛介紹，負(fù)載量難以提高是目前單原子催化劑發(fā)展的主要瓶頸之一，而這項(xiàng)研究不僅將單原子負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至18%，獲得了目前同類(lèi)材料報(bào)道中的最高負(fù)載量，還能使催化劑維持較高的活性和穩(wěn)定性。另外，谷猛課題組博士后王琦通過(guò)這種方法，進(jìn)一步獲得了高負(fù)載量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等單原子摻雜NiO，驗(yàn)證了該制備方法的普適性，為單原子催化劑的研究提供了更實(shí)用且可靠的研究思路。

所謂厭氧消化是指在無(wú)氧氣條件下，利用厭氧微生物的作用，有控制地使廢物中可生物降解的有機(jī)物分解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、甲烷和許多穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程。該領(lǐng)域最常見(jiàn)的就是CSTR工藝，即連續(xù)攪拌反應(yīng)器系統(tǒng)（Continuous stirred tank reactor），其原理是在一個(gè)密閉罐體內(nèi)完成料液的發(fā)酵、沼氣產(chǎn)生的過(guò)程。反應(yīng)器內(nèi)安裝有攪拌裝置，使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)。投料方式采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行。新進(jìn)入的原料由于攪拌作用很快與反應(yīng)器內(nèi)的全部發(fā)酵液菌種混合，使發(fā)酵底物濃度始終保持相對(duì)較低狀態(tài)。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種好氧顆粒污泥穩(wěn)定運(yùn)行的反應(yīng)器，屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。反應(yīng)器本體的進(jìn)水口設(shè)置于底部，并與浸于出水桶液面以下的潛水泵相連；反應(yīng)器本體側(cè)壁上設(shè)置有出水口，出水口通過(guò)蠕動(dòng)泵連接出水桶；反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)置有連接空氣泵的多孔曝氣頭，多孔曝氣頭上方覆蓋有呈火山口狀的阻隔板，阻隔板中心開(kāi)口且邊緣與反應(yīng)器本體內(nèi)壁之間存在空隙；阻隔板的開(kāi)口上方設(shè)置有多孔布?xì)獍濉１緦?shí)用新型能夠維持好氧顆粒污泥的性狀穩(wěn)定，同時(shí)保持較低的曝氣功耗。