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本成果系我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)階段。金屬腐蝕造成損失約占GDP的4%，目前主要防腐蝕技術(shù)：電鍍、熱鍍鋅、發(fā)藍(lán)與涂料技術(shù)。涂料技術(shù)由于結(jié)合力差很多條件下難于使用。電鍍與熱鍍鋅存在污染問題急待新技術(shù)代替。本成果是集成智能化裝備、先進(jìn)工藝及檢測一種無污染新型防腐蝕技術(shù)，成本低于熱鍍鋅，抗鹽霧腐蝕可以達(dá)到5000小時(shí)以上（國際最高標(biāo)準(zhǔn)2000小時(shí)）1999年獲得成都市科技成果一等獎(jiǎng)、四川省科技成果三等獎(jiǎng)、鐵道部科技成果四等獎(jiǎng)。2009年在電力系統(tǒng)應(yīng)用，通過四川省鑒定達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，鐵路系統(tǒng)十多個(gè)單位使用。本成果極為適用海洋環(huán)境零部件防腐蝕及代替不銹鋼產(chǎn)品。

1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進(jìn)行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實(shí)時(shí)實(shí)地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實(shí)時(shí)檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項(xiàng)目、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探索。芯片的特點(diǎn)和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價(jià)格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個(gè)數(shù)量級(jí)；可實(shí)現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對納米量級(jí)大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點(diǎn)表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用價(jià)值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多次驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對折射率液體以及納米級(jí)薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達(dá)到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個(gè)領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價(jià)格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級(jí)的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

隨著納米顆粒制備技術(shù)的日漸成熟，其應(yīng)用技術(shù)也日益受到人們的廣泛重視。但由于納米顆粒粒徑小、比表面積和表面能大、顆粒不穩(wěn)定極易團(tuán)聚，導(dǎo)致其優(yōu)異的性能不能充分發(fā)揮，因此納米技術(shù)研究中最艱巨的任務(wù)之一是使納米顆粒能夠穩(wěn)定存在且不發(fā)生團(tuán)聚。最常使用的方法是把納米顆粒分散于介質(zhì)中，通過靜電穩(wěn)定機(jī)理、位阻穩(wěn)定機(jī)理和靜電位阻穩(wěn)定機(jī)理等來制備穩(wěn)定分散的漿料。其中涉及到的核心科學(xué)問題為納米顆粒的表面改性及其漿料穩(wěn)定性。 項(xiàng)目組根據(jù)不同納米材料表面特性以及應(yīng)用場合不同，攻克了納米粉體表面化學(xué)改性技術(shù)、納米粉體在溶液中穩(wěn)定分散技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，制得了納米四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化銦錫、氧化鋅、氧化鎂、氮化硅、碳化硅等多種分散穩(wěn)定性優(yōu)異的水基、乙醇基漿料，其顆粒平均粒徑≤100nm，比表面積≥30m2/g，固含量從0.5～20％不等。不同納米粉體含量漿料靜置穩(wěn)定性從1～30d至1年不等，研究成果為納米材料的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 應(yīng)用前景： 納米四氧化三鐵漿料是采用膠溶化法和添加改性劑及分散劑方法，通過在顆粒表面形成吸附雙電層結(jié)構(gòu)阻止納米粒子團(tuán)聚來制得。平均粒徑在20nm左右，具有超順磁性，漿料Fe3O4固含量在0.5～20％，漿料靜置穩(wěn)定性在1年左右。可應(yīng)用在磁性密封、生物醫(yī)藥載體、磁保健、磁記錄材料、高梯度磁分離器、微波吸收材料以及靜電復(fù)印顯影劑。 納米二氧化鈦漿料作為產(chǎn)品或產(chǎn)品添加劑應(yīng)用范圍很廣，主要可應(yīng)用于抗紫外劑，納米環(huán)保、抗菌、自清潔劑，隨角異色效應(yīng)型納米涂料，靜電屏蔽劑等。 納米ITO水基漿料加入水性涂料中，經(jīng)涂敷制得ITO薄膜。由于ITO薄膜具有優(yōu)良的光電性能，對可見光的透過率達(dá)70％以上，對紅外光的反射率≥70％，對紫外線的吸收率≥70％，對微波的衰減率≥85％，導(dǎo)電性和加工性能極好，硬度高且耐磨耐蝕，可用作防隔熱涂料等。

本項(xiàng)目通過復(fù)合改性劑的分子設(shè)計(jì)和控制有關(guān)反應(yīng)參數(shù)，使表面改性后的氧化鋁微粉在不同性質(zhì)或組成的水性介質(zhì)中有較為理想的相容性和分散穩(wěn)定性。 特點(diǎn)： 1. 根據(jù)不同性質(zhì)或組成的水性介質(zhì)，設(shè)計(jì)和合成復(fù)合改性劑； 2. 控制有關(guān)反應(yīng)參數(shù)，使氧化鋁粉體的表面包覆率和表面改性效果可 控； 3. 剩余反應(yīng)物、溶劑和復(fù)合改性劑均可回收和循環(huán)使用，整個(gè)氧化鋁微粉的表面改性過程閉合循環(huán)，清潔環(huán)保。 專利 1：一種氧化鋁磨料粉體的表面改性方法（20161011250.9） 專利 2：一種高水分散穩(wěn)定性氧化鋁粉體的資源化表面改性方法（201611166922.5）

本發(fā)明提出一種用于處理地表水和飲用水中亞硝胺類消毒副產(chǎn)物的光催化—吸附—膜分離組合工藝。在采用氯胺對自來水進(jìn)行消毒過程中，氯胺會(huì)和水中微量有機(jī)物反應(yīng)生成亞硝胺類物質(zhì)。亞硝胺類污染物是一類潛在的強(qiáng)致癌物，嚴(yán)重威脅到飲用水安全。本發(fā)明的目的是提供一種能有效去除飲用水中亞硝胺類污染物的組合處理工藝，該工藝操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。 一種高效去除飲用水中亞硝胺類污染物的組合工藝，包括光催化、吸附和膜分離過程。采用光催化反應(yīng)降解亞硝胺類有機(jī)物，然后通過吸附-膜分離耦合過程，在吸附去除光催化產(chǎn)生的小分子胺的同時(shí)得到含剩余部分亞硝胺的膜濾出水，該出水返回光催化反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，持續(xù)運(yùn)行直至亞硝胺濃度低于一定值后出水。

垃圾焚燒煙氣具有高污染性和成分復(fù)雜性，開發(fā)高效的垃圾焚燒尾氣凈化技術(shù)與工藝受到國內(nèi)外研究者的高度重視。本技術(shù)成果包括：（1）新型錐形半干法噴霧脫酸塔構(gòu)建；（2）廉價(jià)吸附劑開發(fā)及吸附劑噴射裝置優(yōu)化；（3）垃圾焚燒爐內(nèi)SNCR脫硝優(yōu)化及爐后低溫SCR脫硝聯(lián)合脫硝；（4）半干法-濕法耦合型垃圾焚燒超低排放凈化系統(tǒng)集成。該成果獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

本實(shí)用新型涉及一種前置氧化噴淋多種污染物協(xié)同控制系統(tǒng)，在本系統(tǒng)中，通過在脫硫塔入口煙道加裝氧化性添加劑噴淋系統(tǒng)，向煙道內(nèi)噴淋液相氧化劑，對煙氣中的NO，氣態(tài)Hg0進(jìn)行氧化，生成易溶于吸收塔漿液的NO2、Hg2+，實(shí)現(xiàn)多種污染物的協(xié)同控制；一方面，在85～120℃煙氣條件下，液相氧化劑通過揮發(fā)與煙氣中的NO，氣態(tài)Hg0充分混合、氧化，可達(dá)到較好的氧化效率；另一方面，液相氧化劑在噴淋過程中與煙氣中的NO，氣態(tài)Hg0混合接觸，進(jìn)一步提高煙氣中的NO，氣態(tài)Hg0的氧化效率；噴淋下來的液相氧化性添加劑通過循環(huán)裝置返回到添加劑配置箱，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。本實(shí)用新型NO、Hg0氧化后的煙氣進(jìn)入脫硫塔中，通過脫硫塔漿液的噴淋，實(shí)現(xiàn)多種污染物的協(xié)同脫除。

通過耦合排放清單模型、投入產(chǎn)出模型、大氣化學(xué)模型和健康效應(yīng)模型，首次定量揭示了全球多邊貿(mào)易引起的PM2.5跨界污染的健康影響。研究發(fā)現(xiàn)，與國際貿(mào)易相關(guān)的PM2.5跨界污染要遠(yuǎn)高于與大氣輸送相關(guān)的跨界污染，2007年國際貿(mào)易隱含的PM2.5跨界污染造成全球每年約76萬人過早死亡，約占全球由于PM2.5污染造成的過早死亡人數(shù)的22%。研究發(fā)現(xiàn)國際貿(mào)易使中國、印度、東南亞、東歐等地區(qū)的PM2.5污染暴露和過早死亡人數(shù)增加，而美國、西歐、日本等地區(qū)的過早死亡人數(shù)減少，顯示污染通過國際貿(mào)易從發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移到了發(fā)展中地區(qū)。通過大氣輸送過程，某一地區(qū)的生產(chǎn)和消費(fèi)引起的PM2.5污染導(dǎo)致了世界多個(gè)地區(qū)的過早死亡。