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利用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)，實現(xiàn)重金屬污染農(nóng)田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區(qū)土壤重金屬等污染物的生態(tài)阻斷，降低和消除重金屬的環(huán) 境毒害效應。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業(yè)場地污染嚴重。 隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會環(huán)境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態(tài)工程治理技術(shù)（綠色原 位修復）將具有廣闊的應用前景。 技術(shù)特點與優(yōu)勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質(zhì)量和生產(chǎn)潛 力得到恢復；生產(chǎn)效益（產(chǎn)值）比治理前提高 15%以上。綠色技術(shù)，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產(chǎn)效率。 

長期以來，大型板帶粗軋機生產(chǎn)中一直存在著軋件下扣頭現(xiàn)象，影響了軋件后續(xù)道次的正常咬入，對軋機、輥道等設(shè)備形成較大的沖擊、降低了設(shè)備壽命；嚴重時，會使軋件卡死，造成主傳動接軸破斷和齒輪座傾翻等重大事故。造成了巨大的經(jīng)濟損失，嚴重影響了生產(chǎn)。 本項工作通過在線工藝參數(shù)、力能參數(shù)及軋制溫度的綜合測試和試驗，找出了軋件扣頭生成的主要原因。摸清了形成扣頭的條件和下扣變形的規(guī)律，首次提出了軋件扣頭與上下輥之間力矩不均勻分配、軋制壓下量、軋制線高度、輥徑差與軋件發(fā)生下扣之間的定量關(guān)系。上述成果填補了軋制理論中的空白，對完善軋機設(shè)計和控制理論具有重要理論意義。為控制軋件扣頭的措施的提出和實施提供了科學依據(jù)。 基于上述理論提出了控制軋件扣頭問題的技術(shù)措施方法。該方法在不改變鋼坯加熱條件的前提下，通過適當調(diào)配軋制線高度，并匹配軋機的壓下量和輥徑差等參數(shù)即可控制軋件扣頭問題。這一方法不需增加設(shè)備投入，即可基本消除軋件扣頭現(xiàn)象，并將上下輥力矩不均控制在10%以內(nèi)。 該項成果曾通過湖北省技術(shù)鑒定，被評定為國際領(lǐng)先水平，并獲得武漢市科技成果二等獎。 自1996年4起此項成果已成功應用于生產(chǎn)。

一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 學號 張文杰 機電工程學院/測控技術(shù)與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030421 唐浩埔 機電工程學院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030267 羅智儒 機電工程學院/測控技術(shù)與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030420 于洋 機電工程學院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030212 龔佳禾 機電工程學院/測控技術(shù)與儀器 2021年9月/2025年7月 202131032102 三、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 楊林君 工程訓練中心/機械工程 實驗師 機械工程 游麗 工程訓練中心/電子技術(shù) 助理研究員 電子技術(shù) 四、項目簡介 產(chǎn)品介紹：拾易科技主打產(chǎn)品為拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人。拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人是國內(nèi)首個運用仿生六足機械的沙灘垃圾清潔機器人，實現(xiàn)了對沙灘垃圾識別、收集、分類等功能，填補了國內(nèi)“沙灘清潔”領(lǐng)域的空白。相較于目前其他已有的沙灘垃圾清潔裝置，本機器人對沙灘下埋藏的垃圾收集效率更高。該沙灘垃圾清理機器人的出現(xiàn)，填補了國內(nèi)沙灘垃圾智能清掃的空白。其智能化作業(yè)，大大減輕了人力成本，實現(xiàn)了清掃高效化，對垃圾進行智能分類，實現(xiàn)了處理綠色化。 用戶群體：由于拾荒“蟲”沙灘垃圾清理車主要應用于沙灘、淺海地帶。目前國內(nèi)的海灘主要為公共區(qū)域，只有少部分承包給了近海的酒店，所以拾易科技的目標群體定位為需要沙灘垃圾清理的政府和酒店等。 項目愿景：拾易科技目前主打拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人，最初從三亞、青島等沿海旅游城市進行推廣，后期將產(chǎn)品逐步推進國際市場。此外，公司后期進入成熟期會逐步推進新產(chǎn)品，逐步拓展產(chǎn)品的應用領(lǐng)域，在三年后推出針對海床上垃圾的清潔機器人，在五年后推出針對海面上垃圾的清潔機器人。最后，關(guān)于財務方面，公司預計進行三輪融資，逐步發(fā)展。

本技術(shù)以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復。該材料與技術(shù)歷經(jīng)十年研發(fā)，已具備工業(yè)生產(chǎn)和規(guī)模化應用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產(chǎn)和農(nóng)田治理應用試驗。鎘污染農(nóng)田經(jīng)1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產(chǎn)量增產(chǎn)達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優(yōu)勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環(huán)境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現(xiàn)有機物、重金屬和致病微生物等多元復合污染物同步修復； 4、操作簡單，無需外部能量激發(fā)和特定設(shè)備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農(nóng)作物的增產(chǎn)之效。

工業(yè)染料廢水的處理及環(huán)境水中染料污染的去除越來越為人們所關(guān)注。因此各種生物降解及物理-化學方法，如絮凝、催化氧化、膜過濾和吸附等，都被用于染料廢水的處理，其中吸附去除法因其經(jīng)濟、高效、操作簡便，應用最為廣泛。本項目涉及的Fe3O4磁納米顆粒，與純Fe3O4納米顆粒相比，吸附能力更強，可用于清除染料廢水中的陰離子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁納米顆粒可通過使用外部磁鐵迅速去除，不會引起二次污染。能為染料污染的清除提供一種高效便捷經(jīng)濟的工具。

氧化鋯纖維成果轉(zhuǎn)化 本項目涉及從原料的合成、纖維及其制品的制備以及相關(guān)設(shè)備等系列專利群，具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，該發(fā)明專利群不僅在技術(shù)上處于國際領(lǐng)先水平，還可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成具有高附加值的產(chǎn)品，產(chǎn)生經(jīng)濟價值和社會效益。本項目在國內(nèi)外沒有先例可借鑒，從工藝到設(shè)備大都是自主研發(fā)設(shè)計，投入的人力、物力和時間非常大。已在山東德艾普節(jié)能材料有限公司實施轉(zhuǎn)化。 由于氧化鋯纖維具有極低的高溫導熱系數(shù)和耐溫性，決定了氧化鋯纖維及其制品在超高溫隔熱領(lǐng)域具有及其廣泛的應用市場前景。主要應用包括高溫電爐、退火爐、單晶爐、中高頻感應爐以及氣氛爐等的高溫面的隔熱。1600度以上的保溫，每年具有幾千噸的市場需求，可產(chǎn)生上百億的經(jīng)濟價值。 《氧化鋁特種陶瓷材料及相關(guān)應用》成果轉(zhuǎn)化 該專利技術(shù)成果主要涉及的是氧化鋁微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁基陶瓷纖維的“溶膠-凝膠”法制備及其相關(guān)應用等，已在山東東珩膠體材料有限公司實施轉(zhuǎn)化。 氧化鋁特種陶瓷材料及相關(guān)應用市場需求大，技術(shù)轉(zhuǎn)化條件成熟，具有良好的轉(zhuǎn)化前景。微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁纖維在國際上已經(jīng)得到普遍的應用和推廣，尤其是在軍事材料、航空航天材料。目前國內(nèi)還是空白，但是以美日為首的西方發(fā)達國家對我國進行技術(shù)封鎖、材料禁止買賣，限制我國先進制造業(yè)、航空、航天等方面的發(fā)展，陳代榮教授團隊研究的氧化鋁特種陶瓷材料將會填補國內(nèi)空白，打破美日等國對我國的技術(shù)封鎖，實現(xiàn)氧化鋁陶瓷材料在軍事、航空、航天、人民生活用品等方面的廣泛應用。 碳纖維復合芯架空導線 碳纖維復合芯導線是一種新型節(jié)能型增容導線，具有質(zhì)輕，高強、耐腐、抗疲勞、弧垂變化小、安全節(jié)能等優(yōu)點，同時可以實現(xiàn)倍容輸電，并具有自融冰功能，可以減少輸電回路，提高架線土地利用率，降低線路改造成本，是原有鋼芯鋁絞線的最佳替代品。適用于高地質(zhì)災害、大跨越、城網(wǎng)改造升級、沿海等高腐蝕區(qū)域以及超高壓和特高壓輸電，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)。 本產(chǎn)品以高性能碳纖維及山東大學自主研發(fā)的耐高溫特種樹脂為原料，具有獨特的防劈裂結(jié)構(gòu)設(shè)計，以先進的自動化拉擠機組為硬件保障，產(chǎn)品性能指標達到國際領(lǐng)先水平，六家合作企業(yè)掛網(wǎng)業(yè)績已達3萬公里。曾獲國家能源科技進步一等獎，山東省科技進步一等獎等獎項。 碳纖維系列成果還有碳纖維復合材料抽油桿、單兵防護、碳纖維復合材料高壓氣瓶、碳纖維復合材料三維編織體等，成熟度基本都可以量產(chǎn)。

產(chǎn)品詳細介紹產(chǎn)品介紹：1、脈沖流量計、電磁閥、刷卡收費控制器分體式設(shè)計，可靈活安裝；2、安裝方便簡單，適合浴室、澡堂、公寓等高濕度及各種惡劣環(huán)境使用；3、可以設(shè)定一張卡的用水量，超過額度拒絕用水；4、在冷水和熱水環(huán)境下均可使用；5、1.77寸彩屏顯示，可直觀顯示用戶姓名、卡號、余額、消費情況等信息；6、脫機工作可通過管理卡進行費率、參數(shù)等設(shè)置；7、自動識別持卡人的合法性，根據(jù)卡內(nèi)賬戶信息決定是否允許消費；8、可控制電磁閥及電動閥；9、控水器為12v電壓，保證使用者安全；10、IC卡可以擴展為一卡通，兼容考勤、門禁、消費、停車場等系統(tǒng)；11、可擴展補補貼功能，可對用戶進行補貼。產(chǎn)品參數(shù)：外形尺寸：110mm*145mm*45mm卡片類型：M1卡計費方式：計時、計量、計次屏幕顯示：1.77寸彩屏顯示系統(tǒng)發(fā)卡數(shù)量：可達100萬  工作頻率：13.56MHz卡操作距離：0-50mm卡讀寫速度：<0.3s機器顏色：白色通訊方式：脫機、RS485、TCP/IP、無線433、WIFI、4G供電電壓：DC12V 1A記錄存儲容量：最大可存儲6萬條斷電數(shù)據(jù)保存時間：>10年存儲掛失卡數(shù)目：>100萬張                工作環(huán)境: －10℃ ～ ＋100℃

厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領(lǐng)域重大裝備的關(guān)鍵制造技術(shù)，對低熱輸入、高效率、高質(zhì)量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術(shù)因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優(yōu)勢，在提高焊接效率和焊接質(zhì)量等方面具有重要應用前景。目前，該類技術(shù)在國外核電、船舶等行業(yè)廣泛應用，技術(shù)較為成熟。而我國窄間隙焊接技術(shù)研究起步較晚，在大厚板核心焊接設(shè)備、工藝及材料均受制于人，尤其針對我國國防重點企業(yè)，存在“卡脖子”風險。高端焊接裝備依賴于進口，價格高昂。國外主要生產(chǎn)廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機器等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業(yè)的專利授權(quán)。 國際和國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場等控制電弧周期性地在兩側(cè)壁之間燃燒，存在裝置復雜、母材被磁化或間隙較大等缺點。為解決窄間隙焊接側(cè)壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創(chuàng)新性地提出了一種具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“厚板超窄間隙旋轉(zhuǎn)電弧焊接技術(shù)及成套裝備”新技術(shù)。該技術(shù)突破了現(xiàn)有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實現(xiàn)壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側(cè)壁未熔合缺陷問題。相對于國內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)，該技術(shù)形成的旋轉(zhuǎn)電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質(zhì)量均勻的同時避免熔深過大，具備高質(zhì)量、高效率的突出優(yōu)勢，達到國際先進水平，已在國防、核電、QT等工業(yè)領(lǐng)域推廣應用。同時，研究團隊自主設(shè)計研發(fā)了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實現(xiàn)板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質(zhì)量自動化焊接。 圖1 大厚板非軸對稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備 該設(shè)備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。目前處于國際先進水平的寶利蘇迪公司生產(chǎn)的單套設(shè)備售價高達380萬元，國產(chǎn)設(shè)備售價也達到150——200萬元水平。而自主設(shè)計研發(fā)的設(shè)備單套成本僅約30萬元，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

使用超聲、微波輔助水熱合成的方法制備出不同相貌的ZnO、Cr ZnO、CoO ZnO等納米復合顆粒，通過復合和摻雜改性，分別構(gòu)建p-n結(jié)和形成催化活性位點，提高氣敏性能。