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環(huán)己胺二環(huán)己胺生產(chǎn)近零排放技術(shù)2012年獲江蘇省科技廳產(chǎn)學(xué)研前瞻資助，2011年獲南京市科技局資助。苯胺加氫為環(huán)己胺，尾氣為H2與NH3混合氣，該技術(shù)利用吸收-吸附聯(lián)合分離技術(shù)分離循環(huán)氫氣中的氨，提高苯胺轉(zhuǎn)化率的同時實現(xiàn)氣相零排放。將NH3從尾氣中有效地分離，可獲得高純度H2用于再生產(chǎn)，分離的NH3以氨水的形式用于硫酸銨等肥料工業(yè)生產(chǎn)。

01. 成果簡介 世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團隊研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實現(xiàn)了石墨烯的器件級應(yīng)用至系統(tǒng)級應(yīng)用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現(xiàn)了動作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動作轉(zhuǎn)化為對應(yīng)聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合，在語音識別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項。04. 團隊介紹 本成果項目團隊負(fù)責(zé)人為任天令教授，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長，教育部長江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學(xué)環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔(dān)任IEEE電子器件學(xué)會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會議IEDM執(zhí)委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學(xué)會教育委員會主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術(shù)學(xué)會理事等。近年來，承擔(dān)國家自然科學(xué)重點基金、國家重大科技專項、國家公益性行業(yè)科研專項、國家重大儀器專項、國家863計劃、國家973計劃等多項國家重要科技項目，做出一系列具有重要國際影響的創(chuàng)新學(xué)術(shù)成果。主要研究方向為智能微納電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術(shù)等。在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和會議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會議IEDM論文11篇；獲國內(nèi)外發(fā)明專利70余項，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學(xué)者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學(xué)會自然科學(xué)一等獎，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導(dǎo)報評選的2017“中國十大重大技術(shù)進(jìn)展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學(xué)十大重大學(xué)術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動周被評為“最受公眾喜愛項目”，還入選2018年中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團隊成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

以ERP/MES為代表的管理信息系統(tǒng)和以PLC/DCS為代表的自動化技術(shù)，在鋼鐵企業(yè)己經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，盡管這兩類系統(tǒng)的推廣取得了一定效果，但卻容易忽略了兩者之間的有效配合，導(dǎo)致企業(yè)上層計劃缺乏有效的實時信息支持、下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。計劃層與執(zhí)行層無法進(jìn)行良好的雙向信息交互，企業(yè)難以實時反應(yīng)，也就是管理和控制脫節(jié)的矛盾越來越突出。天 為IL2綜合二級過程控制系統(tǒng)正立足于此，妥善解決基于PLC/DCS的鋼鐵行業(yè)面臨著“信息孤島”和“全局實時信息流”集成的兩個難點問題。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集傳輸功能實現(xiàn)生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)指令的下達(dá)。系統(tǒng)采用全景圖的形式對生產(chǎn)物流狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，在采集大量實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)綜合管理模塊完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、存儲，并為生產(chǎn)管理決策提供依據(jù)。

本發(fā)明公開了一種金屬負(fù)載五氧化二釩催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該催化劑以五氧化二釩為活性組分，添加鉑、鈀、釕、銅中的一種或幾種金屬為負(fù)載金屬組分。制備方法為：將釩鹽、金屬鹽和絡(luò)合劑依次溶于水中，制成溶膠，攪拌加熱蒸發(fā)水分形成凝膠，烘干，焙燒、研磨即可得到。催化劑能夠在200?300℃，氫氣壓力1?10MPa條件下高效降解微晶纖維素，制得小分子醇類物質(zhì)。本發(fā)明的催化劑的制備方法簡單，成本低廉，工藝綠色環(huán)保，易于大規(guī)模生產(chǎn)；加氫反應(yīng)條件溫和，纖維素轉(zhuǎn)化高，選擇性良好，產(chǎn)物為重要的化工原料。

項目背景：大型工業(yè)軟件是我國邁向制造強國的戰(zhàn)略支 撐，實現(xiàn)智能制造的核心技術(shù)載體。歐美發(fā)達(dá)國家將“掌握 最先進(jìn)的大型工業(yè)軟件的核心技術(shù)”視為“持續(xù)掌控全球工 業(yè)產(chǎn)業(yè)布局主導(dǎo)權(quán)”的必要條件。《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第 十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，要“加強 工業(yè)軟件研發(fā)應(yīng)用”。典型的大型工業(yè)軟件 CAD 是提高我國 制造業(yè)核心競爭力，保證國家制造業(yè)戰(zhàn)略安全所必須的關(guān)鍵 技術(shù)，但目前市場基本被國外產(chǎn)品壟斷，核心技術(shù)受制于人。 發(fā)展我國自主可控的 CAD 軟件，打破卡脖子局面勢在必行。 面向行業(yè)的 CAD 軟件是當(dāng)前的發(fā)展趨勢。在化工設(shè)備的 CAD 設(shè)計環(huán)節(jié)，其主流的技術(shù)已經(jīng)逐漸從二維模型設(shè)計到三維模 型設(shè)計演進(jìn)。但在化工設(shè)備的制造環(huán)節(jié)，仍然以二維工程圖 作為唯一參考。由于諸多原因，通過軟件自動將三維模型自 動生成二維工程圖成為解決問題的較優(yōu)解。二維工程圖自動 生成是 CAD 行業(yè)世界性難題，國內(nèi)外尚無一款軟件完整實現(xiàn) 該功能。為了攻克 CAD 工業(yè)軟件卡脖子戰(zhàn)略性技術(shù)，提升國 產(chǎn)工業(yè) CAD 軟件的競爭力，大幅度提高化工設(shè)計的設(shè)計效率， 尋求合作以研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、符合化工靜設(shè)備設(shè) 計要求的二維工程圖自動生成關(guān)鍵技術(shù)。 所需技術(shù)需求簡要描述：針對公司前期設(shè)計的三維模型 文件，自動創(chuàng)建二維工程圖，滿足以下關(guān)鍵技術(shù)需求：1.能 夠覆蓋 90%以上的靜設(shè)備類型；2.設(shè)計架構(gòu)可擴展，可以通過配置或者類似插件形式擴展的新的設(shè)備類型；3.支持的自 動出圖內(nèi)容包括圖幅、視圖、文表、節(jié)點圖、管口方位圖等； 4.支持的文表包括標(biāo)題欄、明細(xì)欄、管口表、管口明細(xì)表、 技術(shù)特性標(biāo)和零件參數(shù)表等，文表內(nèi)容準(zhǔn)確率 100%；5.支持 的視圖元素包括投影視圖、自動標(biāo)注、管口引線、零件序號 引線等；視圖表達(dá)正確、清晰、無歧義、符合行業(yè)習(xí)慣；6. 支持的圖幅種類有裝配圖、零件圖、部件圖、管口方位圖； 7.支持整套設(shè)備圖紙自動布局，包括圖幅的選擇、圖紙拼接、 圖面內(nèi)元素的自動布局等；8.尺寸正確率 100%，核心尺寸缺 失率 0%，整體尺寸缺失率<5%；9.圖面美觀，符合行業(yè)規(guī)范， 圖紙完成度>90%；10.支持常見的圖面布局形式，視圖比例 恰當(dāng)，各圖面元素間結(jié)構(gòu)關(guān)系合理，整體布局緊湊、美觀。 可提供若干布局方案供選擇。  對技術(shù)提供方的要求:1.具有化工設(shè)計行業(yè)知識和經(jīng) 驗，承擔(dān)過石油化工相關(guān)項目。2.熟悉 CAD 軟件的相關(guān)開發(fā)。 3.具有工學(xué)博士學(xué)位或高級職稱，技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有 創(chuàng)新思維。 

本技術(shù)提出以超導(dǎo)HGMS技術(shù)分離提取高純SiO 2 ，SiO 2 品位可達(dá)99%以上，低成本、高效、綠色。 該提取產(chǎn)品可用于生產(chǎn)高純SiO2（白炭黑）、微晶玻璃、耐酸、阻燃、輕質(zhì)保溫或耐火材料、SiC復(fù)相材料及復(fù)相導(dǎo)電陶瓷材料等。納米級高純SiO2甚至可作儲能、修飾材料等等；SiO2 ≥99～99.5%產(chǎn)品可用于制造玻璃、保溫或耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、研磨料及耐酸工程；SiO2≥99.5～99.9%的高純石英可用于航空、航天、電子、機械及IT等行業(yè)，耐火材料、鑄造等行業(yè)以及油漆等理想的化工填料。

天苯胺基甲酸甲酯廣泛用于多種優(yōu)良?xì)⑾x劑的合成中間體，還可用于其他各種農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域中；目前其制備方法都直接或間接使用劇毒的光氣作為原料，對環(huán)境污染嚴(yán)重，而且生產(chǎn)成本較高。本技術(shù)直接采用碳酸二甲酯與苯胺進(jìn)行酯交換合成，反應(yīng)條件溫和，收率較高，是一條清潔生產(chǎn)工藝。 肼基甲酸甲酯是醫(yī)藥卡巴、卡巴多司、卡巴氧、阿苯達(dá)唑等的中間體，還可用于合成碳酰肼等。由碳酸二甲酯與水合肼一步合成，產(chǎn)率高、無三廢，過程清潔無毒。年產(chǎn)1000噸規(guī)模，投資90萬元。 三氯甲基碳酸酯替代光氣及雙光氣，在有機合成、高分子材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料和染料等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。年產(chǎn)1萬噸規(guī)模，投資2200萬元。 碳酰肼是一種方便、安全的水處理劑。目前碳酰肼的合成方法都采用劇毒的原料來合成，環(huán)境危害較大。本課題組采用碳酸二甲酯生產(chǎn)碳酰肼，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備簡單，工藝安全，無三廢。整個過程轉(zhuǎn)化率達(dá)95％以上，而選擇性幾乎100％。是綠色清潔工藝。國際先進(jìn)。 呋喃唑酮是一種具有較廣抗菌譜的呋喃類殺菌劑，對多種革蘭氏陽性及陰性大腸桿菌、炭疽桿菌、副傷寒桿菌和痢疾桿菌等均有效，主要用于治療細(xì)菌性痢疾、腸炎等，也可用于治療尿道感染；近年來用于治療傷寒，療效較好。 目前，國內(nèi)呋喃唑酮的生產(chǎn)廠有十多家，但其合成方法主要為乙醇胺、尿素路線，該法工藝流程長、三廢嚴(yán)重。本課題組采用碳酸二甲酯羰基化路線合成呋喃唑酮，反應(yīng)路線短、條件溫和、操作簡易。整個過程基本無三廢、收率高，為清節(jié)生產(chǎn)工藝。年產(chǎn)3000噸，設(shè)備投資約1000萬元。

苯胺基甲酸甲酯廣泛用于多種優(yōu)良?xì)⑾x劑的合成中間體，還可用于其他各種農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域中。目前其制備方法都直接或間接使用劇毒的光氣作為原料，對環(huán)境污染嚴(yán)重，而且生產(chǎn)成本較高。本技術(shù)直接采用碳酸二甲酯與苯胺進(jìn)行酯交換合成，反應(yīng)條件溫和，收率較高，是一條清潔生產(chǎn)工藝。 肼基甲酸甲酯是醫(yī)藥卡巴、卡巴多司、卡巴氧、阿苯達(dá)唑等的中間體，還可用于合成碳酰肼等。本技術(shù)由碳酸二甲酯與水合肼一步合成，產(chǎn)率高、無三廢，過程清潔無毒。年產(chǎn)1000噸規(guī)模，投資90萬元。 三氯甲基碳酸酯替代光氣及雙光氣，在有機合成、高分子材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料和染料等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。年產(chǎn)1萬噸規(guī)模，投資2200萬元。 碳酰肼是一種方便、安全的水處理劑。目前碳酰肼的合成方法都采用劇毒的原料來合成，環(huán)境危害較大。本技術(shù)采用碳酸二甲酯生產(chǎn)碳酰肼，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備簡單，工藝安全，無三廢。整個過程轉(zhuǎn)化率達(dá)95％以上，而選擇性幾乎100％。是綠色清潔生產(chǎn)工藝。 呋喃唑酮是一種具有較廣抗菌譜的呋喃類殺菌劑，對多種革蘭氏陽性及陰性大腸桿菌、炭疽桿菌、副傷寒桿菌和痢疾桿菌等均有效，主要用于治療細(xì)菌性痢疾、腸炎等，也可用于治療尿道感染；近年來用于治療傷寒，療效較好。本技術(shù)采用碳酸二甲酯羰基化路線合成呋喃唑酮，反應(yīng)路線短、條件溫和、操作簡易。整個過程基本無三廢、收率高，為清潔生產(chǎn)工藝。年產(chǎn)3000噸，設(shè)備投資約1000萬。

1，3-環(huán)戊二酮是一種重要的應(yīng)用十分廣泛的中間體，在抗生素、除草劑以及香料的制備中有著重要的應(yīng)用，是一種重要的精細(xì)有機合成中間體。由于其制備方法較少，合成難度較大而使得其目前在市場上較為緊缺，特別是百公斤以上的供貨非常難得，且售價很高。 項目特色： 本課題組發(fā)展了一類易于大規(guī)模生產(chǎn) 1，3-環(huán)戊二酮的合成方法，以 4-氯乙酰乙酸甲酯為起始原料，經(jīng)過四步反應(yīng)，以 30%的總收率得到 1，3-環(huán)戊二酮，產(chǎn)品純度大于 98%，產(chǎn)品外觀成淡黃色，符合目前市場要求，整個生產(chǎn)工藝投料簡單，后處理不涉及硅膠柱層析等復(fù)雜操作，目前以進(jìn)行多次公斤級投料，產(chǎn)率穩(wěn)定，三廢較少，且易于處理。 

石墨烯由于其獨特的二維納米結(jié)構(gòu)，且具有高強度、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)熱性等特性，在防腐涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯、氮化硼等二維材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)使其具有不透過性，作為金屬基底與腐蝕環(huán)境的阻隔層而保護基底不被自然環(huán)境所腐蝕。通過化學(xué)氣相沉積法及塊體剝離法可分別制備直接生長于金屬表面的大面積石墨烯、氮化硼薄膜，或粉狀的石墨烯、氮化硼納米片。通過化學(xué)氣相沉淀法，二維材料可以在任意形狀的金屬基底的所有暴露面上生長，實現(xiàn)對金屬表面的全面保護。