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技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 本成套設(shè)備，以電供暖的各個(gè)電暖氣為控制對(duì)象，以建筑內(nèi)不同房間不同區(qū)域的取暖溫度為控制參數(shù)，自下而上，組成了由單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制器（控制室單獨(dú)使用PLC控制器）、PLC中間層算法控制器、工控機(jī)為上位機(jī)構(gòu)成監(jiān)控界面的DCS控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)分散控制集中管理的控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的目的在于替換傳統(tǒng)水暖系統(tǒng)，利用合理科學(xué)的軟件算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減排的效果。設(shè)備兼具教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研及實(shí)用的功能。 成果技術(shù)特點(diǎn)：本套裝置由四個(gè)單片機(jī)組成現(xiàn)場(chǎng)控制器，一個(gè)PLC組成的控制室控制器，與中間層面的S7-300PLC控制系統(tǒng)，以及頂層監(jiān)控層的工控機(jī)裝置，統(tǒng)一安裝到了一個(gè)整體的平臺(tái)上。此平臺(tái)便于實(shí)地集中實(shí)驗(yàn)、研究，也有利于集中編程與項(xiàng)目演示。 圖1 設(shè)備實(shí)物圖 圖2 為智能控制系統(tǒng)電腦操作界面

本發(fā)明公開(kāi)了一種富鋰錳基正極材料及其制備方法。該方法采用共沉淀法制備前驅(qū)體[Ni(x-y/2)/x+(2-y)/3CoyMn((2-x)/3-y/2)/(x+(2-x)/3)](OH)2，然后采用高溫固相法得到富鋰錳基正極材料 Li[Li(1-2x)/3Nix-y/2CoyMn(2-x)/3-y/2]O2（0＜x＜0.5,0≤y≤0.15）。這些材料在 2.0-4.6V充放電比容量達(dá)到 200mAh/g 以上。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，適用于工業(yè)化大生產(chǎn)，所得到的富鋰錳基正極材料在-20°C 下的放電容量可達(dá)到常溫放電容量的 70%以上，可以廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、通訊領(lǐng)域等。目前已經(jīng)研究的體系有 Li[Li（1-x）/3Ni2x/3Mn （ 2-x ） /3]O2 ， Li[Li （ 1-x ） /3NixMn （ 2-2x ） /3]O2 ， Li[Li1/3-2x/3NixMn2/3-x/3]O2 ，Li1+x(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2+x/2 等。 

研究成果在潤(rùn)揚(yáng)大橋、蘇通大橋和南京地鐵工程、青海地區(qū)電力工程和江蘇省市政工程等國(guó)家重大工程中應(yīng)用，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利13項(xiàng)，共發(fā)表論文222篇，其中有100篇被SCI或EI收錄，該項(xiàng)目研究成果在近五年的推廣應(yīng)用中，共制備高性能砼1500多萬(wàn)方，工業(yè)替廢渣取代水泥203萬(wàn)噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤19.88萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量142萬(wàn)噸，工程使用壽命延長(zhǎng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更為可觀，預(yù)計(jì)總的社會(huì)效益累計(jì)超過(guò)13億元。并于2006年獲得江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立且懸空的二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機(jī)械性能，在常溫可見(jiàn)光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級(jí)別的可見(jiàn)波段激光或聚焦的太陽(yáng)光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國(guó)內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來(lái)了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià)值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。

對(duì)稀土合金磁性材料的電磁輸運(yùn)特性、變磁性轉(zhuǎn)變、自旋重定向及 其與之相關(guān)的結(jié)構(gòu)相變等行為進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)關(guān)注其中 介觀尺度磁疇結(jié)構(gòu)、相分離現(xiàn)象以及微觀電子結(jié)構(gòu)等的衍變規(guī)律、 以及它們與宏觀電磁現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，深入理解稀土元素在其中發(fā) 揮的重要作用以及稀土合金材料的磁性作用機(jī)制，探究4f—3d電子 的相互作用機(jī)理，以達(dá)到探尋其微觀物理本質(zhì)的目的；在此基礎(chǔ)上 ，進(jìn)一步研究該類(lèi)材料中的磁熱效應(yīng)，為磁制冷技術(shù)的推廣與應(yīng)用 提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。 該項(xiàng)目的研究對(duì)象為先進(jìn)功能材料，對(duì)于改善生活環(huán)境和節(jié)能減排 都具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 該項(xiàng)目已獲上海市自然基金項(xiàng)目立項(xiàng)支持。

隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，太陽(yáng)能等綠色可再生能源近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注。伴隨著光電轉(zhuǎn)換效率的提升和生產(chǎn)成本的下降，太陽(yáng)能電池愈加凸顯其廣闊的應(yīng)用前景。有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鉛鹵鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，作為新型太陽(yáng)能電池的后起之秀，在短短七年內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換效率從3.8%迅速增長(zhǎng)到22.1%。雖然鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在效率上已經(jīng)取得重大突破，但人們對(duì)于鈣鈦礦材料本身的生長(zhǎng)機(jī)理以及薄膜形貌的形成機(jī)制研究還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，而基于此的研究對(duì)鈣鈦礦材料的深入認(rèn)知以及相應(yīng)的光電器件的應(yīng)用具有重大意義。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨 烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑 戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立 且懸空的二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具 有良好的機(jī)械性能，在常溫可見(jiàn)光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦 特功率級(jí)別的可見(jiàn)波段激光或聚焦的太陽(yáng)光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國(guó) 內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來(lái)了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià) 值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換 與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。 項(xiàng)目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質(zhì)， 而且具備優(yōu)良的機(jī)械及光電性能。 2. 在國(guó)內(nèi)外首次觀察到厘米級(jí)尺寸的裸眼可見(jiàn)的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級(jí)別的光作為單一驅(qū)動(dòng)源，即可實(shí)現(xiàn)較大距離(數(shù)十厘 米)的有效的運(yùn)動(dòng)，并提出了光致電子發(fā)射驅(qū)動(dòng)的機(jī)理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨(dú)特的光驅(qū)動(dòng)， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過(guò)有效合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構(gòu)成單元，并有效保留其獨(dú)特二維性 質(zhì)和兼具三維宏觀形態(tài)的石墨烯體相材料，此項(xiàng)研究為其它二維材料 的開(kāi)展類(lèi)似工作并拓展其應(yīng)用提供了范例和思路。已取得的成果： 項(xiàng)目的標(biāo)志性研究結(jié)果于 2015 年 6 月在線(xiàn)發(fā)表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發(fā)表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發(fā)表了專(zhuān)題評(píng)論。英國(guó)著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報(bào)道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優(yōu)良材料增添了一種驚人的性能”。國(guó) 內(nèi)主要媒體包括人民日?qǐng)?bào)、光明日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)以及多家門(mén)戶(hù)網(wǎng)站等均 對(duì)此研究進(jìn)行了報(bào)道，中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 空間飛行器是人類(lèi)探索宇宙的重要工具，而動(dòng)力源問(wèn)題一直羈絆 著人類(lèi)無(wú)法走得更遠(yuǎn)。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學(xué)驅(qū) 動(dòng)，即通過(guò)噴射燃燒的化學(xué)物質(zhì)來(lái)獲得驅(qū)動(dòng)力，光直接驅(qū)動(dòng)飛行是科 學(xué)界和航空界多年的夢(mèng)想。

本項(xiàng)目研究了超材料的電磁特性、基于超材料的反向切倫科夫輻射、基于納米材料冷陰極的場(chǎng)發(fā)射特性以及它們?cè)诟咝省⒏吖β屎透哳l率的真空電子器件中的應(yīng)用。相關(guān)SCI論文共計(jì)153篇，SCIE數(shù)據(jù)庫(kù)中的他引次數(shù)為1058次，代表性論文被《自然-納米技術(shù)》、《物理評(píng)論快報(bào)》、《先進(jìn)材料》等國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表的SCI論文他引157次。這些學(xué)術(shù)成果解決了真空電子器件所面臨的核心科學(xué)問(wèn)題，在國(guó)際真空電子學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大的影響。

本項(xiàng)目在國(guó)家973、863和自然科學(xué)基金的資助下，圍繞電磁波與物質(zhì)相互作用這一基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，提出電和磁性能可控的新型電磁復(fù)合材料,發(fā)展了基于超穎材料和復(fù)合雙性材料實(shí)現(xiàn)電磁波吸收、匯聚、調(diào)制、彎曲、放大等功能的新理論和新方法，發(fā)現(xiàn)微波和太赫茲波段傳輸與控制的諸多新現(xiàn)象和新效應(yīng)。在Phys. Rev.系列, Appl. Phys. Lett., Opt. Express等國(guó)際主流期刊上發(fā)表的20篇主要論著，被Nature Materials, Nature Photonics, Nano Lett.等國(guó)