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本發明公開了一種帶有多孔泡沫金屬換熱結構的太陽能光伏光熱集熱器，該集熱器采用上下雙冷卻通道結構，并結合多孔泡沫金屬層(6)進行換熱強化，降低了太陽能光伏元件的溫度，提高光伏元件發電效率，同時將太陽能光伏元件所產生的大量熱量及時傳遞給冷卻氣體，冷卻氣體從集熱器出氣口(11)排出后可以用于預熱、干燥或者室內供暖等用途。本發明所使用的泡沫金屬具有高熱導率及高比表面積，可以有效地改善傳統太陽能光伏光熱集熱器的冷卻效率，并且采用下進上出的流式，使得換熱過程接近逆流換熱，換熱效率達到最高。

主要作了以下幾方面探索： 在低維納米結構的合成、納米光電器件制造與性能分析方面有良好的研究基礎。在納米光電器件方面，長期從事納米光電器件的研究與開發，已經成功地合成了一系列納米結構以及它們異質和復合納米結構，如TiO2、ZnO、ZnS、ZnS/ZnO 等，并在此基礎上制造了基于單個納米結構的光電器件，測試了其性能。其中發表在國際頂尖一區期刊《Advanced Materials》上的論文被美國加州大學、中科院重點實驗室、澳大利亞昆士蘭大學等相關課題組報道，被《Nature Communications》、 《Advanced Materials》、《Advanced Function Materials》、《Scientific Reports》等國際著名刊物引用達 123 次；發表在國際頂尖一區期刊《Advanced FunctionMaterials》上的論文被北京大學、清華大學、香港理工大學、臺灣國立大學、新加坡南洋理工大學、日本東北大學、美國華盛頓大學等國際名校相關課題組報道，被《Advanced Materials》、《Advanced FunctionMaterials》、《Scientific Reports》、《Energy & Environmental Science》等國際著名刊物引用達 62 次。 在YBa2Cu3O7-δ/ La1-xCaxMnO3氧化物超導與鐵磁雙層結構中，觀察到磁相關的近鄰和耦合效應。證明了超導層中的邁斯納電流與磁層耦合提供的磁場之間存在的相互作用，并明確了來自于超導層的空穴電荷傳輸到反鐵磁層內，使得在靠近超導層的反鐵磁薄層內電荷的重新分布，進而發生了鐵磁性轉變的物理機制。在錳氧化物和銅氧化物組成的鐵磁/超導/鐵磁/反鐵磁異質結中觀察到大的負磁阻峰，這是在接近超導轉變溫度附近的混合態所具有的獨特現象，是自旋相關的界面散射的實驗證據；另外，我們還發現該類氧化物鐵磁/超導異質結中系統發現磁阻峰即隨溫度變化，其磁阻峰發生正、負性逆轉的奇特效應，這是YBa2Cu3O7-δ正磁阻和La0.7Sr0.3MnO3負磁阻相互競爭的結果。其次，利用飛秒激光泵浦探測技術對YBCO/LCMO 異質結進行了泵浦探測，觀測了低溫下鐵磁序和超導序的競爭情況，為進一步研究 YBCO/LCMO 的近鄰效應打下了基礎。 在 具 有 不 同YSZ(yttria-stabilized zirconia) 摻 雜 量 的YBCO/YSZ 準多層膜中觀察到 YSZ 摻雜薄膜發生了化學反應，導致了具有納米數量級鈣鈦礦異質相BaZrO3粒子的形成。BaZrO3粒子的形成促使了晶格的不匹配以致沉積中形成了c-軸關聯的缺陷。角度相關的J c (H,T)在 H//c區域附近出現的二次峰揭示了c-軸關聯缺陷的存在。基于各向異性磁通釘扎理論，我們分離了各向同性釘扎和各向異性釘扎對臨界電流密度的貢獻。分析表明所研究的準多層膜中產生了各向異性的缺陷，由此形成強釘扎中心，使得準多層膜在高場下仍具有較高的臨界電流密度。 應用唯象含時Ginzburg-Landau 理論并使用有限元方法研究了二維、三維介觀超導體的渦旋態性質。對于具有不同形狀和不同方向外場作用下的介觀超導體中觀察到了渦旋管交叉纏繞現象。其次，通過對電流驅使下的含弱連接的介觀超導帶的分析，觀察到了介觀超導帶磁化強度隨時間的周期性變化。另外,在我們所研究的小超導環中出現了穩定多渦旋態。隨著內半徑的增長,我們發現了穩定基態的(l:L)和(2:L)多渦旋態現象。 該項目已獲上海市自然基金項目立項支持。

本發明公開了一種二維層狀二硫化鉬薄膜的光探測器及制備工 藝，光探測器包括從上之下依次排列的電極結構、多個層狀二硫化鉬 薄膜以及襯底；電極結構為電極、主支、分支三部分，相鄰主支之間 和相鄰分支之間的間距為二硫化鉬薄膜的平均大小，起到并聯二硫化 鉬薄膜、增大光敏面積的作用。二硫化鉬薄膜的生長采用化學氣相沉 積(CVD)的方法，硅片作為襯底，MoO3 粉末作為鉬源，硫粉作為硫源， 通過控制鉬源與襯底之間的間距、硫蒸氣進入反應的時間和反應溫度， 制備得到大面積的層狀二硫化鉬薄膜。使用該方法制備層狀二硫化鉬

本發明公開了一種二維層狀二硫化鉬薄膜的光探測器及制備工 藝，光探測器包括從上之下依次排列的電極結構、多個層狀二硫化鉬 薄膜以及襯底；電極結構為電極、主支、分支三部分，相鄰主支之間 和相鄰分支之間的間距為二硫化鉬薄膜的平均大小，起到并聯二硫化 鉬薄膜、增大光敏面積的作用。二硫化鉬薄膜的生長采用化學氣相沉 積(CVD)的方法，硅片作為襯底，MoO3 粉末作為鉬源，硫粉作為硫源， 通過控制鉬源與襯底之間的間距、硫蒸氣進入反應的時間和反應溫度， 制備得到大面積的層狀二硫化鉬薄膜。使用該方法制備層狀二硫化鉬

一種寬光譜、強吸收的表面光伏型光探測器的制備方法，其作法是：以鈦箔為陽極，鉑為陰極，對鈦箔進行氧化，得非晶態TiO2納米管陣列；經處理后，得TiO2納米管陣列；將鈦箔置于高溫反應釜內，再將Na2S2O3、Bi(NO3)3水溶液注入密封反應釜，熱處理得Bi2S3-TiO2納米管陣列；在Bi2S3-TiO2納米管陣列表面覆蓋FTO，引出電極，在未生成Bi2S3-TiO2納米管陣列的鈦箔上引出電極，將FTO與鈦箔及其Bi2S3-TiO2納米管陣列的接觸邊緣封裝即得本發明的光探測器。該方法能耗低，工藝、設備簡單；制得物適用光譜范圍大，適合做光譜分析；還可以做光敏開關等光電器件，具有廣闊的應用前景。

成果描述：針對我國磷石膏年處理量不足，且以生產低檔建材產品為產業鏈主體的利用現狀，建立大量化處理、低成本生產的磷石膏制酸技術體系是磷化工行業的迫切需求。該成果從解決現有磷石膏制酸技術的問題（分解溫度高、能耗高、煙氣SO2濃度低、對磷石膏質量要求高）入手，立足自主創新和集成創新，從關鍵技術研究、關鍵設備開發與產業化示范三個層次來設立研發任務和研究內容，形成的主要成果包括：1 節能化煅燒beta半水石膏技術研究；2 硫磺低溫分解磷石膏制高濃SO2技術及關鍵設備研究；3 氧化鈣殘渣制備飼料級磷酸氫鈣的高值化利用技術；4 萬噸級硫磺分解磷石膏制酸裝置，全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸生產成本。市場前景分析：應用領域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企業，如云南云天化集團等，同時也可擴展到其它石膏品種，如氟石膏等。 市場需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸過程實現節能減排，為磷石膏制酸的新技術，此項技術填補了石膏制酸國際國內空白。該技術磷石膏原料適用面廣，操作性強，為各大磷化工企業解決磷石膏問題所急需，不僅實現企業硫循環，同時拓展鈣的高值化利用，經濟成本較低使其具有廣闊的市場前景，同時為國家鼓勵的循環經濟工程。該技術規模化裝置成功后可望使該技術在全國得到推廣，最終解決磷石膏污染的世界性難題。與同類成果相比的優勢分析：硫磺分解磷石膏制硫酸裝置，半水石膏煅燒成本≤35kg標煤/噸，磷石膏中硫脫除率≥95%，分解溫度≤1100℃，氣相SO2濃度≥10%，脫硫鈣渣可直接代替石灰用于飼料級磷酸氫鈣生產。全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/噸計，則本技術生產成本應≤500元/噸）。 國際先進

針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50%，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。

成果與項目的背景及主要用途： 高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非 常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和 含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直 接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。 高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加 氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資， 又能降低過程的能耗。 各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。 技術原理與流程簡介： （1）化學品提取：綜合精餾、結晶、萃取等分離方法可得到符合下游廠家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多種產品； （2）剩余餾分加氫精制制備清潔燃料：提取化學品后剩余煤焦油的利用價 值較低，可通過加氫精制過程，進行芳烴飽和、脫硫、脫氮，得到產品硫氮含量 符合國家標準的清潔燃料； （3）通過利用加氫過程的放熱，優化工藝過程，實現能量的合理利用。 技術水平及專利與獲獎情況： 在煤焦油加工方面，天津大學具有工業萘加工，洗油加工，蒽油加工的工業 化經驗，在此基礎上開發的高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術處于國內領先 30天津大學科技成果選編 水平，該技術成套工藝包的開發正在進行之中。 應用前景分析以及效益預測： 根據當前國家產業政策，發展新型煤化工生產潔凈能源和可替代石油化工產 品必將成為國內未來發展的主流方向。煤焦油寬餾分油中含有多種高附加值的化 工產品，在加氫之前首先加工提取這些化工產品，再對剩余的油品進行加氫，既 不影響加氫原料油的質量，又能進一步提高焦油加工的效益。 應用領域：高溫煤焦油深加工領域 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 有穩定的煤焦油來源；廉價的氫氣來源； 合作方式及條件：雙方共同協商

成果描述：該技術利用濕法磷酸經初步脫除硫酸根、氟硅酸及有機色素后，再用鈣鹽進一步除去硫酸根，經固液分離后，用水不溶性萃取劑萃取磷酸，經洗滌、深脫硫后，用軟水反萃有機相得到凈化稀磷酸，稀磷酸再經濃縮得到工業級85 %磷酸，工業級磷酸再經后處理得到食品級85 %磷酸，食品級磷酸再經深度凈化可制得電子級磷酸。市場前景分析：工業磷酸可直接用作鋁材拋光劑、鋼鐵防銹劑、磷化劑、金屬清洗劑、有機合成催化劑、精密電鍍等；食品級磷酸可當作酸性飲料的酸味劑，應用于蔗糖精制；試劑級磷酸作化學試劑及電子行業用；藥品級磷酸用于醫藥品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸鹽、有機合成原料、金屬表面處理劑，也用作分析試劑。 近五年來，隨著我國食品級磷酸裝置產能的釋放，目前生產能力約250 萬噸，生產廠家50 家左右。近幾年來，我國已成為國際市場上食品級磷酸凈出口國，2008 年以來，每年出口量在47 ～52 萬噸。2012 年我國食品級磷酸產量約為105 萬噸。預計國內食品級磷酸消費市場需求將以12 %的速度增長。國外食品工業相對成熟，對食品級磷酸的需求將維持在50 萬噸左右，預計到2017 年，全國食品級磷酸產量將達到152 萬噸，磷酸生產量增長率在5 %左右。與同類成果相比的優勢分析：符合工業級磷酸企業標準( Q/HF21- 2004)、熱法工業級磷酸國家標準( GB/T2091-1992)、食品級磷酸企業標準( Q/HF22- 2004)、熱法食品級磷酸國家標準( GB3149- 1992)。產品利潤在1000-1500元/噸P2O5。國際先進。

成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。