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中國海洋大學(xué)穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光壽命光譜儀采購項(xiàng)目競爭性磋商

海洋平臺、海底管道等海洋裝備長期在惡劣的海洋環(huán)境中服役，較易出現(xiàn)腐蝕、疲勞以及開裂等結(jié)構(gòu)缺陷，直接影響水下結(jié)構(gòu)可靠性。針對以上問題，本項(xiàng)目（海洋裝備交流電磁場智能安全檢測及可視化評價技術(shù)與應(yīng)用）圍繞海洋裝備在役安全檢測及評估的技術(shù)難題展開系統(tǒng)攻關(guān)，基于交流電磁場檢測原理，引入海洋電磁學(xué)，探究海洋環(huán)境中多類型激勵下電磁場畸變特征，揭示水下結(jié)構(gòu)缺陷三維形貌-畸變電磁場-可視化成像的正反演化規(guī)律，提出水下提離擾動條件下干擾信號識別及補(bǔ)償方法，建立海洋裝備智能檢測與可視化評價算法，改變傳統(tǒng)操作人員主觀評估為智能可視化評價，顯著提高海洋結(jié)構(gòu)缺陷檢測的智能化和可視化水平，最終構(gòu)建新一代海洋裝備交流電磁場智能安全檢測和可視化評價技術(shù)體系及其工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，有效添補(bǔ)水下結(jié)構(gòu)缺陷交流電磁場檢測及可視化技術(shù)空白，突破國外技術(shù)壁壘，率先研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水下交流電磁場智能可視化檢測儀器，可實(shí)現(xiàn)500米水深結(jié)構(gòu)物缺陷檢測。 團(tuán)隊(duì)（賽弗智檢）依托于中國石油大學(xué)（華東）智能傳感與無損檢測實(shí)驗(yàn)室，目前有教授一名，副教授兩名、博士后一名、博士三名，碩士生二十余名，具有良好的科研攻關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)、升級能力。 團(tuán)隊(duì)研發(fā)的海洋裝備交流電磁場智能可視化檢測儀器能夠?qū)崿F(xiàn)水下結(jié)構(gòu)萌生級裂紋（3.0 mm 長、0.5 mm 深）的智能識別和可視化評價，突破水下涂層和附著物擾動影響技術(shù)瓶頸，減少表面清理作業(yè)工序60%以上，可視化反演精度超過90%，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 本項(xiàng)目成果改變傳統(tǒng)無損檢測主觀經(jīng)驗(yàn)判斷為智能檢測與可視化評價，顯著提高海洋裝備結(jié)構(gòu)缺陷檢測效率和準(zhǔn)確率，可廣泛用于海洋油氣開發(fā)、港工碼頭、跨海大橋以及船舶等多領(lǐng)域海洋裝備的在役安全檢測，提供高精度缺陷三維形貌信息，為合理決定維修或改裝方案提供數(shù)據(jù)支撐，有效延長海洋裝備的使用壽命，保障海洋裝備安全運(yùn)行，具有良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。 目前研發(fā)的智能可視化檢測儀器已在中海油檢測技術(shù)公司、廣東運(yùn)通儀器科技有限公司等企業(yè)銷售和推廣應(yīng)用，用于水下導(dǎo)管架焊縫、深水隔水管、海洋平臺等關(guān)鍵海洋裝備安全檢測和評價，有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)磁粉等表面無損檢測方法，產(chǎn)品銷售及檢測服務(wù)已為企業(yè)新增效益9000余萬元。 獲獎： （1）第六屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽   銀獎 （2）中國博士后創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果大賽   團(tuán)隊(duì)組金獎 （3）首屆“能源 智慧 未來”全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽   一等獎 （4）第五屆山東省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽   金獎 （5）第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽   銀獎 （6）東營市首屆油地校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽   二等獎 （7）第七屆中國研究生能源裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽   一等獎 （8）第六屆山東省大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽   二等獎

本成果基于廉價易得的功能型離子液體、低共熔溶劑，可從海洋廢棄生物質(zhì)（比如蝦蟹殼，海藻，海帶等）中高選擇性制備甲殼素、殼聚糖、海藻酸等天然多糖高分子化合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)化合物的結(jié)構(gòu)性能提升（如抗菌等）或者轉(zhuǎn)化為高附加值衍生產(chǎn)品（如醫(yī)藥用品或者藥物載體等）。該新技術(shù)有望解決傳統(tǒng)酸堿制備方法中水耗高、污染大等問題，具備水耗低、污染少、能耗低、流程少等潛在優(yōu)點(diǎn)。此外，新技術(shù)具有良好的拓展性和靈活性，可從蝦蟹殼直接制備甲殼素敷料、繃帶等醫(yī)療用品。 主要技術(shù)特點(diǎn)如下： （1）處理的原料來源于當(dāng)?shù)氐奈r蟹殼，海帶/海藻等，無需特別分級處理。 （2）所得甲殼素收率大于90%，純度大于95%，聚合度可調(diào)，介于400——4000。 （3）所得殼聚糖收率大于90%，純度大于95%，脫乙酰度值大于85%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 29941-2013。 （4）所得海藻酸收率大于90%，純度大于95%。 （5）可制備得海藻酸基功能材料（膜、纖維、水凝膠、氣凝膠等），具備自愈合、阻燃等特點(diǎn)。

本成果基于廉價易得的功能型離子液體、低共熔溶劑，可從海洋廢棄生物質(zhì)（比如蝦蟹殼，海藻，海帶等）中高選擇性制備甲殼素、殼聚糖、海藻酸等天然多糖高分子化合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)化合物的結(jié)構(gòu)性能提升（如抗菌等）或者轉(zhuǎn)化為高附加值衍生產(chǎn)品（如醫(yī)藥用品或者藥物載體等）。該新技術(shù)有望解決傳統(tǒng)酸堿制備方法中水耗高、污染大等問題，具備水耗低、污染少、能耗低、流程少等潛在優(yōu)點(diǎn)。此外，新技術(shù)具有良好的拓展性和靈活性，可從蝦蟹殼直接制備甲殼素敷料、繃帶等醫(yī)療用品。 主要技術(shù)特點(diǎn)如下： （1）處理的原料來源于當(dāng)?shù)氐奈r蟹殼，海帶/海藻等，無需特別分級處理。 （2）所得甲殼素收率大于90%，純度大于95%，聚合度可調(diào)，介于400~4000。 （3）所得殼聚糖收率大于90%，純度大于95%，脫乙酰度值大于85%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 29941-2013。 （4）所得海藻酸收率大于90%，純度大于95%。 （5）可制備得海藻酸基功能材料（膜、纖維、水凝膠、氣凝膠等），具備自愈合、阻燃等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種具有抗氧化和抗炎功效的重組海洋蛋白及其制備方法與應(yīng)用。該發(fā)明通過合成生物學(xué)技術(shù)，成功構(gòu)建了由多重海洋生物蛋白組成的重組海洋蛋白，其包含眾多活性功能氨基酸，具有顯著的抗氧化和抗炎功效。所述重組海洋蛋白的制備方法為，使用同源重組法將所述重組海洋蛋白的編碼基因與載體連接，構(gòu)建重組表達(dá)載體，導(dǎo)入枯草芽孢桿菌中，構(gòu)建重組枯草芽孢桿菌，將其接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵，即得。本發(fā)明的重組海洋蛋白具有顯著優(yōu)異的抗炎和抗氧化效果，還為抗氧化和抗炎領(lǐng)域提供了新的解決方案，具有廣闊的應(yīng)用前景。

根據(jù)多層膜光學(xué)干涉的原理，當(dāng)光線照射到薄膜，在進(jìn)入各膜層時由于各膜層的光 學(xué)性質(zhì)不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現(xiàn) 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預(yù)見了變色薄 膜在防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，并于 1987 年首次應(yīng)用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質(zhì)變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現(xiàn)在許多國家的護(hù)照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復(fù)合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質(zhì)、厚度以及膜層之間的組合有關(guān)。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質(zhì) 組合，用物理方法（如熱蒸發(fā)、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質(zhì)膜用物理方法鍍制質(zhì)量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟(jì)大學(xué)課題組用 氣凝膠或有機(jī)材料替代金屬氧化物，材料性能穩(wěn)定，可進(jìn)行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。

相變儲能建筑材料是一種新型建筑節(jié)能功能材料，利用相變儲能材料可以使傳統(tǒng)能 源和可再生能源在時間和地點(diǎn)上進(jìn)行流轉(zhuǎn)，自動優(yōu)化能源供應(yīng)和需求之間的匹配，屬于 智能能源概念，在建筑中應(yīng)用這種材料可以顯著提高建筑物的能源利用效率。其應(yīng)用方 式主要有兩種。 一為通過相變儲能建筑材料提高建筑物對太陽能等可再生能源的利用率，降低建筑 物對傳統(tǒng)能源的消耗。冬季，太陽能熱豐富的時間為晴天和白天，而我們對太陽能熱需 求的時間是晚上和陰天，二者之間存在明顯的時間不匹配性。利用相變儲能建筑材料蓄 存白天和晴好天氣時的太陽能，在夜間或陰天將蓄存的太陽熱釋放出來，使得建筑物利 用太陽能的時間從白天和晴天延長到夜間和陰天，提高建筑物利用太陽能的量。 第二種方式為利用相變儲能建筑材料開發(fā)電力峰谷差“綠色能源”。在盛夏或嚴(yán)寒時 節(jié)，空調(diào)或其它取暖設(shè)備往往集中使用，造成電力緊張，供不應(yīng)求，而在其它時段又出 現(xiàn)電力過剩的現(xiàn)象，出現(xiàn)所謂的電力峰谷現(xiàn)象。為消除峰谷現(xiàn)象，電力公司將峰時電價 定為谷時電價的數(shù)倍，以鼓勵電力用戶多使用谷時電。在電力需求的波谷時段，可采用 相變儲能復(fù)合材料蓄存由空調(diào)或制熱設(shè)備產(chǎn)生的冷量和熱量，用于電力波峰時段，降低 空調(diào)等設(shè)備在波峰時段的用電強(qiáng)度，可從用戶側(cè)的角度減小電力峰谷差，實(shí)現(xiàn)節(jié)電、節(jié) 能和節(jié)約資源的效果。 此外，相變儲能建筑材料還可提高建筑物的熱穩(wěn)定性和熱惰性，減緩建筑物室內(nèi)的 溫度波動，在提高室內(nèi)熱舒適度的同時，降低空調(diào)制冷或加熱設(shè)施的啟、停頻率和運(yùn)行 時間，并達(dá)到降低建筑能耗的目的。

鋰離子電池負(fù)極材料主要包括天然石墨、人造石墨、焦碳和碳纖維等。作為電極材 料的活性物質(zhì)，對碳材料的要求有許多方面：如放電比容量、顆粒大小和比表面積、電 極極化性能、充放電穩(wěn)定性等。目前國內(nèi)外有許多研究單位在探索新的制備工藝來改善 電極性能。 采用常壓干燥技術(shù)，成功地制備了碳?xì)饽z材料，通過控制制備條件，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)?凝膠材料微結(jié)構(gòu)人為裁剪與控制。這些新型儲能器件具有重量輕、體能密度高、無污染 等優(yōu)點(diǎn)，是新一代綠色能源材料。多孔碳電極用于鋰電池將優(yōu)于枝晶鋰電池，傳統(tǒng)的電 極充電時枝晶會在陰極上成核，當(dāng)枝晶越過電極跨度時將造成短路，從而限制了充電次 數(shù)。用多孔碳做電極時，鋰離子嵌在石墨結(jié)構(gòu)中，防止了鋰金屬的沉積和枝晶的形成， 而豐富的孔洞可提高電極與電池溶液的接觸面積。碳?xì)饽z是由間苯二酚和甲醛在堿性 催化劑作用下，通過溶膠-凝膠和炭化工藝制備而成的。通過控制水和催化劑的用量， 可以控制其孔洞結(jié)構(gòu)和密度，它的干燥過程也正由管來的超臨界干燥向常壓干燥發(fā)展， 以便降低氣制備成本，改善其性能，使其得到更廣泛的應(yīng)用。碳?xì)饽z也可能成為電池 材料的理想選擇。 

磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使得商用制冷機(jī)的溫度可達(dá)2K，效率有了突破性提高（以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛，但是因?yàn)殂U的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，商用制冷機(jī)的最低制冷溫度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)在于不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料。 Er-Ni系列磁性蓄冷材料的指標(biāo)： 比熱容峰值：5K~20K； 在10K以下的比熱容峰值為0.35~0.81J/cm3.K； 4K到20K的比熱容積分∫CdT是5.5J/cm3 新型稀土磁性蓄冷材料已經(jīng)用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)產(chǎn)品中。這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID)、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，并用于低溫冷疑高真空泵中等等。使用了這種新型稀土磁性蓄冷材料替代傳統(tǒng)蓄冷材料以后，可以使醫(yī)用核磁共振成象儀等不用灌注液氦，每年僅每臺醫(yī)用核磁共振成象儀就可以節(jié)約16萬人民幣。

新型稀土磁性蓄冷材料是一種高熵密度磁性材料(high entropy magnetic materials)，高熵密度磁性材料這一概念是磁性材料用于制冷工程時提出的。它的特點(diǎn)是材料的磁熵發(fā)生變化時會出現(xiàn)大的吸熱與放熱效應(yīng)，可以應(yīng)用于制冷技術(shù)中。利用磁性材料在經(jīng)歷磁相變時發(fā)生的磁熵變化，可以將高熵密度磁性材料作為磁蓄冷材料(magnetic regenerator material)，用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)中。 這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用在高技術(shù)領(lǐng)域，例如可用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID）、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，也可以用于低溫冷疑高真空泵中等等。以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛。由于鉛的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，制冷溫度難以低于8K。要得到低于8K的制冷溫度，只得附加效率極低的J-T回路。為了提高低溫制冷機(jī)的制冷效率，在過去的幾十年中，人們都在努力尋找在20K以下具有高比熱容的材料。具有實(shí)用價值的Er—Ni系列磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使制冷機(jī)的效率有了突破性提高。 磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)是不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料，就可大大提高制冷機(jī)效果。因此磁蓄冷材料正在取代原來的蓄冷材料金屬鉛。而且由于磁性蓄冷材料的出現(xiàn)，推動了低溫制冷機(jī)的發(fā)展。現(xiàn)在，不用灌液氦，用制冷機(jī)帶動的醫(yī)用核磁共振成象儀和超導(dǎo)磁體已經(jīng)商品化。在這些新設(shè)備中，都必須使用磁蓄冷材料。