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本項目提出一種基于數據總線工作模式可切換的超導量子計算機芯片結構設計(發表于國際一流期刊PRB，2005)，相比于美國Google公司、IBM公司、加拿大D-Wave公司的超導量子計算機芯片而言，具有更強的糾錯和避錯品質，更易于實現大規模陣列集成。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 提出一種基于數據總線工作模式可切換的超導量子計算機芯片結構設計(發表于國際一流期刊PRB，2005)，相比于美國Google公司、IBM公司、加拿大D-Wave公司的超導量子計算機芯片而言，具有更強的糾錯和避錯品質，更易于實現大規模陣列集成。技術上已經實現了全國產設備工藝線上，芯片電路單元核心器件-約瑟夫森結和共面波導超導諧振器的自行設計制造，在極低溫環境下完成了單元器件性能的標定和檢驗。

本發明公開了一種基于微流控芯片粒子捕獲式單粒子散射測量 方法，包括微流控芯片的設計制作、測量環境配置、對準、單粒子的 捕獲和單粒子環境的構建以及單粒子大角度的散射分布的測定等相關 方法。與現有技術相比，由于結合了微流控芯片粒子捕獲技術，克服 了單粒子的大角度散射、大動態范圍內的光散射特性測量方法的不足， 實現了單粒子大角度散射分布的測量

成果描述：項目于2012年國家立項（教育部）作為創新創業計劃，并資助十萬元；同年七月榮獲大學生科技“挑戰杯”四川省大學生創業計劃競賽一等獎；十一月國家科技部組織在上海參加“首屆中國創新創業大賽 獲得全國百強 ”獎；年底國家知識產權局授予四項專利權。 該項目是四川大學自主開發的具有國際先進水平和我國自主知識產權的環保型高科技節能產品。“超輕質復合材料CNG氣瓶技術”研制團隊的部分成員是唯一參加建設、生產過幾年輕質復合材料CNG氣瓶的團隊；該項目是針對目前為減少城市污染而大力發展的壓縮天然氣汽車研制的一種高科技配套關鍵產品-氣瓶，屬于高性能復合材料產品。這類氣瓶是融各類內襯的密封性和復合材料的可設計性，高強度，輕重量的特點為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國際上只有少數工業發達國家才具有研究開發生產能力。 全塑料復合材料氣瓶已經過廣泛的設計、試驗和現場的使用試驗結果也已證實；這種容器設計可以在汽車運行的環境和條件下安全地工作。全塑料復合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認和接受，在許多領域內市場正在迅速增加，特別是在各類公共汽車上的應用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料容器，而且還廣泛用于消防，醫院以及宇航，井下作業人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質氣瓶和復合二代瓶，市場需求量很大，前景廣闊。產品具有極高的經濟效益和社會效益，是我國未來最具商業價值的項目，也是國際上正在研究和發展的一類重要高技術產品。 項目采用高密度塑料作內膽，并用計算機控制實現自動化生產；配有調整氣瓶成型軌跡和控制機械性能的全套計算機輔助設計軟件，可生產多種規格與品種的產品；生產效率高，產品質量穩定，技術成熟可靠；該技術是一個綜合應用專利技術和專項技術，建成后的裝備及生產技術達到或超過國際先進水平。發展燃氣汽車的關鍵設備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質量直接關系到燃氣汽車運行的安全與成本高低。 目前，國內尚無企業涉足，市場無此類超輕質復合材料CNG氣瓶銷售；而國外這類輕質復合材料CNG氣瓶賣價（1～2）萬元/只，價格非常昂貴。國內投資一條生產線僅需2400萬元專用和輔助設備，廠房3000㎡，產值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質復合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學產業科研院里展出，歡迎參觀咨詢；市場前景分析：該產品用于儲存天然氣、煤氣、石油液化氣、氧氣、氫氣等各種氣體的儲存；廣泛用汽車工業、船、潛水、消防、醫藥、民用、國防、航空、航天等領域，還可出口國外；主要用于汽車工業集團為新生產汽車配備原裝氣瓶及城市原有公共汽車和出租汽車的氣瓶改裝。 超輕質復合材料CNG氣瓶的性能指標居國際同類產品先進水平，采用高強度高模量纖維；生產成本低，與國外氣瓶相比有很強的性能價格比優勢，產品的競爭優勢明顯；產品具有極高的經濟效益和社會效益，是我國未來最具商業價值的項目，也是國際上正在研究和發展的一類重要高技術產品。 國際上只有少數發達國家才具有研究開發生產的能力。這類輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料儲存，而且還廣泛用于消防、潛水、醫療、宇航、以及井下作業人員的呼吸器等等，市場應用前景十分廣闊。 近年來，隨著超輕質復合材料氣瓶材料的成本降低，使得超輕質復合材料CNG氣瓶在國內外備受青睞，尤其在轎車、大巴和公交車上的應用極具競爭力。 2014年11月我們調研了全國主要汽車制造集團總部，并與他們交流進行市場合作；如鄭州宇通集團、第二汽車制造集團、中國重型汽車制造集團、四川客車集團、成都蜀都客車等公司，并與他們進行了交流；通過交流進行市場合作，我們將根據他們生產的汽車空間來設計氣瓶的容量和尺寸大小，我們再按這些汽車制造廠的要求進行設計、生產，滿足用戶的要求；他們都表示產品出來后將優先選用這類氣瓶； 我們看到和了解到鄭州宇通客車一輛大巴要安裝十一個鋼瓶，中國重型卡車一輛要安裝十二個鋼瓶，蜀都客車要安裝六個以上二代或鋼瓶，二汽集團的50萬輛轎車和與重慶長安公司合作生產的50萬輛面包車也都要安裝CNG氣瓶；了解到各種類汽車都是安裝的鋼瓶或復合二代瓶；船用的氣瓶也是安裝的鋼瓶或復合二代氣瓶。 通過全國主要汽車制造集團總部的調查和國家有關統計部門的資料介紹，國內每年需求氣瓶量超過三百萬支以上；根據國家“一帶一路”發展戰略，國外沿線六十多個國家的市場需求量將是很大的；可見國內、外市場需求量十分巨大，前景廣闊。與同類成果相比的優勢分析：超輕質復合材料CNG氣瓶與鋼制氣瓶相比，超輕質復合材料CNG氣瓶具有比強度高、重量輕（是鋼瓶的1/5）、安全減震性好等優點，這類氣瓶綜合了復合材料的高比強度、可設計性以及內襯的良好氣密性、優良的耐蝕性等諸多優點，使其達到高承壓能力、高疲勞壽命、質輕、耐腐等優良性能的完美結合。超輕質復合材料CNG氣瓶具有耐高壓（25MPa），容積大（50L～400L），重量輕（同容積和同壓力下，S玻纖氣瓶為鋼瓶重量的60%，碳纖氣瓶為鋼瓶重量的35%,高分子材料纖維氣瓶為鋼瓶重量的1/5），可有效減少動力損失；耐腐蝕性能好，因氣瓶采用塑料內膽，天然氣中的硫化氫氣體和水分對內膽無腐蝕；安全性能高，因內膽無腐蝕，從根本上消除了氣瓶爆炸誘因（硫化氫應力腐蝕）；疲勞壽命長，產品經過循環15000次無泄漏，且玻璃鋼耐侯性能比鋼強，產品設計使用壽命為15年；可設計性強，可根據不同車型生產出不同規格，材質的氣瓶，滿足不同用戶的需要；抗凍及耐瞬時高溫燒蝕；防爆性能好，使用安全可靠，危險性小等特點。 該CNG氣瓶比強度高，可提高汽車的有效載荷，增加行駛里程。僅這一點就非傳統材料的氣瓶所能及。 破損安全性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中有大量的玻璃纖維，每平方厘米上的玻纖多至幾萬根。從力學觀點上看，是典型的靜不定系。當超輕質復合材料CNG氣瓶萬一超載并且少量纖維斷裂時，其載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維上，這在短期乃至相當一段時間內不致使構件喪失承載能力。如槍擊試驗，在距氣瓶50m 處，分別以7.62mm、12.7mm高射機槍、53式沖鋒槍、1.7mm穿甲燃燒彈、30m全爆彈對充滿高壓氣體的復合材料CNG氣瓶進行實彈射擊。實彈射擊時，容器被擊中后，瞬間起火，片刻自熄。高壓氣體從彈孔噴出，引起氣瓶彈跳、竄動，甚至飛出幾十米外。但子彈孔無擴孔現象，僅比子彈略大，無碎片。復合材料CNG氣瓶本身對周圍的破壞力僅是瓶體的撞擊力，這可通過以合適夾具固定氣瓶予以避免。不言而喻，鋼氣瓶爆破殺傷力就大得多了。 減振性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中的纖維與基體界面具有吸振能力，故震動阻尼甚高，抗聲振疲勞性亦佳。對超輕質復合材料CNG氣瓶進行常溫爆破、高低溫爆破、溫度交變試驗、疲勞試驗、荷載振動試驗、荷載墜落、濕強度試驗、長期充氣儲存試驗，試驗結果與氣瓶多年在不同環境下使用的情況是令人滿意的。

成果描述：碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。催化劑活性評價： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護、反應時間2~4h，HMF收率 > 40 %。

成果的背景及主要用途： 由天津大學設計開發，主要用于混合戊烷中正戊烷、異戊烷和環戊烷的分離， 并兼作混合碳四中正丁烷和異丁烷以及混合己烷中正己烷的分離。產品用途廣泛, 可作為可發性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫體系的發泡劑，用于無氟冰箱、冰柜、冷庫 及管線的保溫等領域；可作線性低密度聚乙烯催化劑的載溶劑,脫瀝青的工業溶 劑、分子篩脫蠟的萃取劑等；也可作為化工原料,如異戊烷脫氫制異戊烯、異戊 二烯,戊烷混合物經氯化、精餾、催化水解,可生產粗戊醇,經多級分離蒸餾后得到 1-戊醇,同時正戊烷氧化生產苯酐和順酐的研究也取得一定進展。 技術原理與工藝流程簡介： 裝置首次采用四塔可拆分流程，還可兼作混合碳四中正丁烷和異丁烷以及混 合己烷中正己烷的分離裝置，有利于壓縮建設投資。改變傳統裝置先分離出混合 戊烷中純品正戊烷、異戊烷和環戊烷，再將前兩者按比例混合生產發泡劑的做法， 直接產出發泡劑、正戊烷或者異戊烷以及環戊烷產品。通過消除過度分離和事后 11天津大學科技成果選編 再混合的不合理操作以及對換熱網絡進行優化創新，不僅較同類裝置能降低 30% 左右的能耗，還提高了裝置柔性和適應性（適應多種比例發泡劑生產要求和多重 工況）以及企業對市場變化的應對能力。本技術通過自主創新開拓了分離領域新 的精細分離方法。設計采用天津大學新型規整填料及塔內件技術（包括專利技術 和專有技術如導向梯形浮閥、金屬折峰式波紋填料 ZUPAC、大直徑絲網填料塔 填料盤增強技術、通透式填料支撐結構、端效應減小裝置、變孔徑流預分布管技 術、新型單級導板式液體分布器、槽盤式集油箱、雙列葉片進料分布器等）。產 品質量高于同類產品，滿足了混合戊烷同分異構體精細分離的需要，各項技術指 標均達到或超過了設計要求。 技術水平及專利與獲獎情況： 本技術為國內領先技術，目前有兩項技術專利。 <一種混合戊烷同分異構體精細分離的雙效精餾方法及其系統> CN101602641 <一種對分離了雙烯烴的碳五抽余原料進行深加工的方法> CN101823931A 應用前景分析及效益預測： 成果已在國內部分地區推廣，并將向全國其它部分地區乃至國外進行更廣泛 的推廣。 應用領域：本成果可應用于精細化工產品生產領域。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模） 本成果已經處在產業化穩定應用階段，已經轉讓企業 1 家。 合作方式及條件：與企業合作。 

成果描述：碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：催化劑活性評價： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護、反應時間2~4h，HMF收率 > 40 %。 國內先進。

由天津大學設計開發，主要用于混合戊烷中正戊烷、異戊烷和環戊烷的分離，并兼作混合碳四中正丁烷和異丁烷以及混合己烷中正己烷的分離。產品用途廣泛,可作為可發性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫體系的發泡劑，用于無氟冰箱、冰柜、冷庫及管線的保溫等領域；可作線性低密度聚乙烯催化劑的載溶劑,脫瀝青的工業溶劑、分子篩脫蠟的萃取劑等；也可作為化工原料,如異戊烷脫氫制異戊烯、異戊二烯,戊烷混合物經氯化、精餾、催化水解,可生產粗戊醇,經多級分離蒸餾后得到1-戊醇,同時正戊烷氧化生產苯酐和順酐的研究也取得一定進展。裝置首次采用四塔可拆分流程，還可兼作混合碳四中正丁烷和異丁烷以及混合己烷中正己烷的分離裝置，有利于壓縮建設投資。改變傳統裝置先分離出混合戊烷中純品正戊烷、異戊烷和環戊烷，再將前兩者按比例混合生產發泡劑的做法，直接產出發泡劑、正戊烷或者異戊烷以及環戊烷產品。通過消除過度分離和事后再混合的不合理操作以及對換熱網絡進行優化創新，不僅較同類裝置能降低30%左右的能耗，還提高了裝置柔性和適應性（適應多種比例發泡劑生產要求和多重工況）以及企業對市場變化的應對能力。本技術通過自主創新開拓了分離領域新的精細分離方法。設計采用天津大學新型規整填料及塔內件技術（包括專利技術和專有技術如導向梯形浮閥、金屬折峰式波紋填料ZUPAC、大直徑絲網填料塔填料盤增強技術、通透式填料支撐結構、端效應減小裝置、變孔徑流預分布管技術、新型單級導板式液體分布器、槽盤式集油箱、雙列葉片進料分布器等）。產品質量高于同類產品，滿足了混合戊烷同分異構體精細分離的需要，各項技術指標均達到或超過了設計要求。

碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。

項目于2012年國家立項（教育部）作為創新創業計劃，并資助十萬元；同年七月榮獲大學生科技“挑戰杯”四川省大學生創業計劃競賽一等獎；十一月國家科技部組織在上海參加“首屆中國創新創業大賽 獲得全國百強 ”獎；年底國家知識產權局授予四項專利權。 該項目是四川大學自主開發的具有國際先進水平和我國自主知識產權的環保型高科技節能產品。“超輕質復合材料CNG氣瓶技術”研制團隊的部分成員是唯一參加建設、生產過幾年輕質復合材料CNG氣瓶的團隊；該項目是針對目前為減少城市污染而大力發展的壓縮天然氣汽車研制的一種高科技配套關鍵產品-氣瓶，屬于高性能復合材料產品。這類氣瓶是融各類內襯的密封性和復合材料的可設計性，高強度，輕重量的特點為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國際上只有少數工業發達國家才具有研究開發生產能力。 全塑料復合材料氣瓶已經過廣泛的設計、試驗和現場的使用試驗結果也已證實；這種容器設計可以在汽車運行的環境和條件下安全地工作。全塑料復合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認和接受，在許多領域內市場正在迅速增加，特別是在各類公共汽車上的應用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料容器，而且還廣泛用于消防，醫院以及宇航，井下作業人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質氣瓶和復合二代瓶，市場需求量很大，前景廣闊。產品具有極高的經濟效益和社會效益，是我國未來最具商業價值的項目，也是國際上正在研究和發展的一類重要高技術產品。 項目采用高密度塑料作內膽，并用計算機控制實現自動化生產；配有調整氣瓶成型軌跡和控制機械性能的全套計算機輔助設計軟件，可生產多種規格與品種的產品；生產效率高，產品質量穩定，技術成熟可靠；該技術是一個綜合應用專利技術和專項技術，建成后的裝備及生產技術達到或超過國際先進水平。發展燃氣汽車的關鍵設備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質量直接關系到燃氣汽車運行的安全與成本高低。 目前，國內尚無企業涉足，市場無此類超輕質復合材料CNG氣瓶銷售；而國外這類輕質復合材料CNG氣瓶賣價（1～2）萬元/只，價格非常昂貴。國內投資一條生產線僅需2400萬元專用和輔助設備，廠房3000㎡，產值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質復合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學產業科研院里展出，歡迎參觀咨詢；