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1.項目簡介：長期以來，變頻調(diào)速以其優(yōu)良的性能受到世人的矚目，但都因缺乏理想的變頻器而在有些情況下不能得到廣泛的應(yīng)用，而逆變器又是實(shí)現(xiàn)變頻的一個重要環(huán)節(jié)，逆變效果的好壞直接影響變頻器的性能。變頻器中逆變器的諧波問題，也一直是阻礙變頻器發(fā)展的一個重要難題，因?yàn)樗坏闺姍C(jī)的絕緣等級降檔使用，而且還會對電網(wǎng)造成很大的污染。關(guān)于對諧波的限制要求，國際上普遍接受IEEE 519號文本的各項條款，但目前市面，上的逆變器大都沒有達(dá)到這—要求，而這里研制的新型低諧波逆變器完全解決了這一難題，實(shí)現(xiàn)了完美的低諧波輸出。 

熒光技術(shù)是近 20 年來興起的新型分析方法，靈敏度高、適用范圍廣。污水和水體的熒光光譜是多物質(zhì)產(chǎn)生的復(fù)合光譜，它們與水樣唯一對應(yīng)，被稱為“水質(zhì)熒光指紋”，簡稱“水紋”。該法在污染性質(zhì)快速判斷方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。熒光指紋是水樣內(nèi)蘊(yùn)特征的反映，還攜帶了有機(jī)物總量信息，可作為新型的水質(zhì)表征方法。課題組從 2003年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點(diǎn)項目、清華大學(xué)自主研究項目、國家重大水專項等項目資助下，掌握了數(shù)百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型預(yù)警和污染識別原理，并研發(fā)出污染預(yù)警溯源儀。獲得 2 項發(fā)明專利，第 16 屆中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)二等獎。

本項目研發(fā)的新型量子吸藍(lán)光材料，用于防藍(lán)光眼鏡，防藍(lán)光護(hù)眼貼膜等產(chǎn)品。可用于防護(hù)液晶（LCD）和有機(jī)電致發(fā)光（OLED）手機(jī)，電腦顯示器等電子產(chǎn)品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)健康護(hù)眼的目的。該種新型量子吸藍(lán)光材料具有超強(qiáng)的光波過濾功能，比市面現(xiàn)有主流吸藍(lán)光材料效果高10－100倍，處于世界領(lǐng)先水平。在技術(shù)層面優(yōu)于市場上現(xiàn)有產(chǎn)品。依托于先進(jìn)的新型量子技術(shù)制備防藍(lán)光護(hù)眼鏡片和護(hù)眼貼膜，可高效吸收藍(lán)光，從根本上解決電子產(chǎn)品藍(lán)光傷害這一社會痛點(diǎn)問題。本項目量子防藍(lán)光眼鏡和貼膜產(chǎn)品的生產(chǎn)有兩條技術(shù)路線，主要步驟如下：1、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型；2、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術(shù)制作鏡片或者可貼合膜片。

PP 無紡布作為目前公認(rèn)的可降解無公害材料，不僅能充分滿足 “綠色農(nóng)業(yè)”的要求，同時也符合建設(shè)低碳生活的需求,改變了常規(guī)紙質(zhì)、塑料 薄膜的缺點(diǎn)，可有效提高果品品質(zhì)，減少木漿紙的使用,從而保護(hù)森林。無紡布 果袋的主要特點(diǎn)是防水、透氣、環(huán)保、顏色可調(diào)。在蘋果、梨、葡萄、桃、冬 棗、草莓等水果上的試驗(yàn)表明：PP 果袋可以有效改善果實(shí)生長發(fā)育的微環(huán)境， 顯著提高水果的可溶性固形物、花青苷、維生素 C 等營養(yǎng)物質(zhì)的含量，改善外 觀品質(zhì)，提高綜合鮮食品質(zhì)，降低果實(shí)病害的發(fā)生率。將這種果袋應(yīng)用在番茄、 黃瓜、茄子等瓜果蔬菜的清潔生產(chǎn)上更具有獨(dú)特的作用。 

野外昆蟲捕捉毒瓶，包括瓶蓋和瓶身，瓶蓋具有兩個開口，頂 端開口具有頂端蓋，下端開口與瓶身通過螺紋方式連接；瓶身蟲室、藥室和位 于兩者之間的多孔隔離層。本實(shí)用新型毒瓶，藥室和蟲室分開，從而避免了昆 蟲標(biāo)本與藥劑直接接觸，減少采集過程中對昆蟲標(biāo)本的損壞，保證了標(biāo)本的完 整性、美觀性和準(zhǔn)確性；毒瓶采用雙開口設(shè)計，取放昆蟲更加簡便、快捷、易 操作，提高了采集效率以及操作人員的安全；同時，改進(jìn)后的毒瓶較以往老式 毒瓶更耐用，攜帶更加方便、安全，而且還可隨時快捷地更換藥品，減少了制 作成本，便于野外捕捉昆蟲標(biāo)本使用。 生產(chǎn)條件及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測：該毒瓶經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、簡單易行，可以滿足農(nóng)科院 校植物保護(hù)專業(yè)學(xué)生野外實(shí)習(xí)捕捉昆蟲以及廣大昆蟲愛好者野外捕捉昆蟲使 用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 成果簡介我國水污染事故頻發(fā)， 以有機(jī)污染為主。現(xiàn)有技術(shù)不能迅速確定污染類型，因此事故發(fā)生后無法迅速采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對， 是產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)和環(huán)境損失以及負(fù)面國際影響的主要原因。為維護(hù)水環(huán)境安全，保障人民生活和生產(chǎn)， 需要一種能迅速確定污染類型的、環(huán)境友好的水體有機(jī)污染預(yù)警技術(shù)。 水質(zhì)指紋與水樣唯一對應(yīng)， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點(diǎn)項目、教育部清華大學(xué)自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發(fā)出有機(jī)污染溯源儀，填補(bǔ)了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數(shù)據(jù)庫組成，可以識別數(shù)十種有機(jī)污染類型。儀器的特點(diǎn)如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數(shù)據(jù)庫設(shè)計人性化，可以自動添加新指紋；數(shù)據(jù)自動保存；水紋采集儀性能穩(wěn)定，使用、維護(hù)簡便，當(dāng)儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優(yōu)點(diǎn)表明該儀器既適合在線實(shí)時監(jiān)測，也可以作為監(jiān)測車和實(shí)驗(yàn)室的專用儀器。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的儀器。 性能參數(shù)：靈敏度高，信噪比達(dá)到 250；完成一次溯源任務(wù)不足 15 分鐘，測量時間短，重現(xiàn)性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現(xiàn)象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產(chǎn)生二次污染；連續(xù) 24 小時使用耗電僅數(shù)度，成本低。 圖1 有機(jī)污染預(yù)警溯源儀2 應(yīng)用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質(zhì)有機(jī)污染溯源預(yù)警儀在京杭運(yùn)河江蘇蘇州段進(jìn)行了為期 3 個月的實(shí)地連續(xù)測試運(yùn)行， 儀器檢測出數(shù)次水質(zhì)異常，并及時進(jìn)行了報警， 現(xiàn)場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監(jiān)測到污染的發(fā)生和變化， 預(yù)警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應(yīng)對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進(jìn)行示范運(yùn)行。 儀器經(jīng)過了權(quán)威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內(nèi)外尚無同類產(chǎn)品，而污染預(yù)警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運(yùn)行穩(wěn)定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護(hù)省，快速，無二次污染， 24 小時連續(xù)使用，運(yùn)行費(fèi)每月在 3000 元左右，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

負(fù)極材料是鋰離子電池的主要組成部分，起鋰離子存儲作用。負(fù)極材料的性能直接決定鋰離子電池倍率性能和循環(huán)性能。目前商用化的負(fù)極材料主要為石墨，受到理論比容量的限制，石墨材料已無法滿足鋰離子電池能量密度的持續(xù)發(fā)展。硅材料由于其高儲鋰容量、適中的對鋰電位等性能優(yōu)勢和資源豐富、成本低等商業(yè)優(yōu)勢，受到鋰電行業(yè)追捧。經(jīng)過長期的開發(fā)，硅負(fù)極已部分應(yīng)用到高能量電池負(fù)極中。目前鋰電行業(yè)中，硅材料主要以較小比例（~5%）硅負(fù)極與碳復(fù)合后，再與石墨混合使用，貢獻(xiàn)較低，且循環(huán)性能差，未能全

由材料科學(xué)與工程學(xué)院姚曉教授主持承擔(dān)的國家“863”計劃項目——“油田固井用水泥基多功能復(fù)合材料”，在油田固井用水泥基多功能復(fù)合材料的制備技術(shù)、生產(chǎn)工藝、過程控制方法和應(yīng)用技術(shù)方面取得了突破性的創(chuàng)新成果，所開發(fā)的油井水泥晶體膨脹劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094588.2），擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品具有晶體雙膨脹、增韌、低濾失和防漏等多種功能，可提高油氣井的防竄能力和水泥環(huán)的抗裂性能，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。研究成果打破了國內(nèi)油田固井材料的傳統(tǒng)觀念和產(chǎn)品格局，成為油田固井材料的更新?lián)Q代產(chǎn)品，成功地在大慶、勝利、大港、中原、吉林、長慶、江蘇、青海、河南、吐哈、玉門、華北、冀東、塔里木和延長油礦等十多個油田的近600口天然氣井、地質(zhì)勘探井、調(diào)整井、水平井、小間隙側(cè)鉆井、欠平衡井和開發(fā)井等不同類型的油氣井中得到推廣應(yīng)用，解決了老油田調(diào)整井和國家發(fā)改委“十五”重點(diǎn)建設(shè)項目（西氣東輸）青海澀北氣田（西氣東輸氣源區(qū)）長期存在的固井竄、漏技術(shù)難題，固井質(zhì)量顯著提高，有效地減少了油氣資源散失，延長了油氣井開發(fā)壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益2000多萬元，間接經(jīng)濟(jì)效益5億多元，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

首先設(shè)計合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電的 Fe 主體網(wǎng)絡(luò)，該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學(xué)性質(zhì)， 1400 次循環(huán)后基于 B 計算的容量可達(dá) 10700 mA h/g 。高導(dǎo)電的 Fe 基質(zhì)和高分散的一維硼鏈結(jié)構(gòu)首先激活了部分 B 的儲鋰潛能，并且在循環(huán)反應(yīng)過程中 Fe 基質(zhì)不斷將硼鏈分散成單原子，從而實(shí)現(xiàn)了更高效的儲能。然而，由于間隙化合物中 B 的質(zhì)量含量過低，材料整體容量不符合實(shí)際需求。研究者隨后通過熱力學(xué)計算發(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發(fā)生該反應(yīng)的逆反應(yīng)發(fā)生僅需克服 489 kJ/mol ，遠(yuǎn)小于可逆負(fù)極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?

本產(chǎn)品主要應(yīng)用于換熱器中(如壓縮機(jī)中冷器)，可應(yīng)用于能源、動力、石油、化工、制冷和空調(diào)等國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。本成果基于傳熱學(xué)基本原理，并結(jié)合傳熱與流動的數(shù)值模擬方法，對提高換熱器效率進(jìn)行了深入研究，從強(qiáng)化換熱的機(jī)理出發(fā)，提出了新型結(jié)構(gòu)的高效傳熱管。所提出的傳熱管在強(qiáng)化傳熱時，可以實(shí)現(xiàn)傳熱增加的倍數(shù)大于阻力增加的倍數(shù)。 該成果已于2004年12月通過教育部組織的專家鑒定，鑒定委員會一致認(rèn)為，該成果發(fā)展了強(qiáng)化傳熱的原理，在管內(nèi)強(qiáng)化傳熱的設(shè)計原理和準(zhǔn)則上有所突破，已形成的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型換熱技術(shù)。該項成果總體上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。