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技術(shù)成熟度：理論突破 反應(yīng)器采用一體式生物流化床，好氧區(qū)，投加了懸浮載體果核活性炭，形成活性污泥及生物膜的有機(jī)結(jié)合體；缺氧區(qū)，安裝三相分離器及攪拌片，使泥水混合均勻，能夠及時(shí)排出反硝化所產(chǎn)生的氮?dú)猓M(jìn)而提高脫氮效率。 設(shè)備所有結(jié)構(gòu)均在同一殼體內(nèi)，工藝運(yùn)行方式靈活，由于其運(yùn)行過程中不需額外投加碳源和絮凝劑，其運(yùn)行費(fèi)用較低。針對(duì)我國(guó)農(nóng)村污水處理面臨的不易聚集處理的問題，這種單體新型污水處理設(shè)備對(duì)我國(guó)農(nóng)村污水處理有著較大的實(shí)用潛力。 運(yùn)用一體式生物流化床處理村鎮(zhèn)小區(qū)生活污水，為該工藝的應(yīng)用推廣提供科學(xué)的運(yùn)行控制參數(shù)。 針對(duì)我國(guó)農(nóng)村污水處理面臨的不易聚集處理的問題，這種單體新型污水處理設(shè)備對(duì)我國(guó)農(nóng)村污水處理有著較大的實(shí)用潛力。

充分發(fā)揮評(píng)價(jià)對(duì)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的導(dǎo)向作用，用好評(píng)價(jià)“指揮棒”，通過評(píng)價(jià)反映成果的創(chuàng)新水平，推動(dòng)高質(zhì)量成果產(chǎn)出和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)科技與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展深度融合。

oneM2M是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）聯(lián)絡(luò)美國(guó)、中國(guó)、日本和韓國(guó)的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織，成立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，共同開展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。oneM2M協(xié)議是應(yīng)用層中的上層協(xié)議，以HTTP、CoAP、MQTT等協(xié)議作為通信載體，將自己的語義封裝在HTTP等應(yīng)用層協(xié)議之中。NB-IoT是3GPP針對(duì)低功耗廣覆蓋類業(yè)務(wù)而定義的新一代蜂窩物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，主要面向低速率、低時(shí)延、超低成本、低功耗、廣深覆蓋、大連接需求的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是低層協(xié)議，二者的關(guān)系如圖1所示。圖1 協(xié)議體系關(guān)系圖 基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換的研究以及系統(tǒng)模型方案的設(shè)計(jì)與分析，提出NB-IoT設(shè)備接入oneM2M的系統(tǒng)模型，如圖2所示。NB-IoT設(shè)備：搭載了NB-IoT芯片的一套設(shè)備，包含了數(shù)個(gè)傳感器。運(yùn)營(yíng)商服務(wù)器：負(fù)責(zé)接收NB-IoT設(shè)備數(shù)據(jù)包，并將其存放于平臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。協(xié)議轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)：將NB-IoT設(shè)備信息接入oneM2M系統(tǒng)中的核心模塊。oneM2M平臺(tái)：具體保存資源以及對(duì)外展現(xiàn)資源的平臺(tái)。圖2 NB-IoT設(shè)備接入oneM2M系統(tǒng)模型架構(gòu) 本成果基于NB-IoT和oneM2M標(biāo)準(zhǔn)，研究構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全系統(tǒng)通用技術(shù)，包括基于NB-IoT硬件系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)及其低功耗的解決方案；NB-IoT終端與運(yùn)營(yíng)商云平臺(tái)系統(tǒng)的協(xié)同通信機(jī)制；運(yùn)營(yíng)商云平臺(tái)系統(tǒng)與oneM2M企業(yè)私有云平臺(tái)的通信機(jī)制；oneM2M工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表示，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的深度人工智能應(yīng)用。

oneM2M是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）聯(lián)絡(luò)美國(guó)、中國(guó)、日本和韓國(guó)的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織，成立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，共同開展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。oneM2M協(xié)議是應(yīng)用層中的上層協(xié)議，以HTTP、CoAP、MQTT等協(xié)議作為通信載體，將自己的語義封裝在HTTP等應(yīng)用層協(xié)議之中。NB-IoT是3GPP針對(duì)低功耗廣覆蓋類業(yè)務(wù)而定義的新一代蜂窩物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，主要面向低速率、低時(shí)延、超低成本、低功耗、廣深覆蓋、大連接需求的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是低層協(xié)議，二者的關(guān)系如圖1所示。 圖1 協(xié)議體系關(guān)系圖 基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換的研究以及系統(tǒng)模型方案的設(shè)計(jì)與分析，提出NB-IoT設(shè)備接入oneM2M的系統(tǒng)模型，如圖2所示。NB-IoT設(shè)備：搭載了NB-IoT芯片的一套設(shè)備，包含了數(shù)個(gè)傳感器。運(yùn)營(yíng)商服務(wù)器：負(fù)責(zé)接收NB-IoT設(shè)備數(shù)據(jù)包，并將其存放于平臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。協(xié)議轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)：將NB-IoT設(shè)備信息接入oneM2M系統(tǒng)中的核心模塊。oneM2M平臺(tái)：具體保存資源以及對(duì)外展現(xiàn)資源的平臺(tái)。 圖2 NB-IoT設(shè)備接入oneM2M系統(tǒng)模型架構(gòu) 本成果基于NB-IoT和oneM2M標(biāo)準(zhǔn)，研究構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全系統(tǒng)通用技術(shù)，包括基于NB-IoT硬件系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)及其低功耗的解決方案；NB-IoT終端與運(yùn)營(yíng)商云平臺(tái)系統(tǒng)的協(xié)同通信機(jī)制；運(yùn)營(yíng)商云平臺(tái)系統(tǒng)與oneM2M企業(yè)私有云平臺(tái)的通信機(jī)制；oneM2M工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表示，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的深度人工智能應(yīng)用。

當(dāng)今，鋰電池與人們的生活密切相關(guān)，在生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，但地球上鋰資源十分有限，且開采成本高，開發(fā)一種替代電池成為研究人員的努力方向。相較于鋰元素，鈉的“自然豐度”和“易獲取性”都要?jiǎng)俪鲈S多，使得鈉離子電池（Sodium ions,SIBs）有望成為下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)中最有前途的替代者。然而，鈉離子的半徑大于鋰離子，阻礙了電化學(xué)界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，鈉離子嵌入/脫出效率低，導(dǎo)致傳統(tǒng)的鋰離子電池材料不適用于鈉離子電池。目前，鈉離子電池較差的倍率性能已被認(rèn)為是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。 　　在過去十年中，人們致力于開發(fā)有前景的二維結(jié)構(gòu)材料，如磷、碳質(zhì)材料、金屬合金和二維碳化物等，以改善鈉離子電池的電化學(xué)性能，尤其是促進(jìn)其倍率性能的提升。其中，二維二硫化鉬（MoS2），作為一種由范德華力疊加在一起的具有S-Mo-S基序的層狀過渡金屬材料，被認(rèn)為是SIBs最有前景的材料之一。然而，由于導(dǎo)電率低和充放電過程中體積變化大，基于MoS2的電極在循環(huán)過程中呈現(xiàn)出較差的速率能力和快速的容量衰減。 　　為了同步提高鈉離子在二硫化鉬材料中的儲(chǔ)存量和快速嵌入/脫出性能，劉明凱和賴超課題組通過高分子聚丙烯腈（PAN）協(xié)助碳纖維在石墨烯層間的垂直穿插，構(gòu)筑了類似于樓層-支柱概念的微觀結(jié)構(gòu)（如圖1所示），（1）不僅為二硫化鉬材料的大量、高效負(fù)載提供了合理的空間位置；（2）碳纖維/石墨烯的穿插結(jié)構(gòu)也為電子的穿梭提供了良好的傳輸通道；（3）彈性多孔結(jié)構(gòu)為電解液離子的快速浸潤(rùn)提供了可靠路徑，有效縮短了鈉離子與活性材料界面之間的傳輸距離；（4）由于其均勻沉積，MoS2納米的所有活性位點(diǎn)片材可以完全暴露在電解質(zhì)和鈉離子下，從而為MoS2@CNFIG混合電池產(chǎn)生高能量密度。此外，本研究中的MoS2@CNFIG混合電極表現(xiàn)出良好的速率性能和長(zhǎng)期的循環(huán)穩(wěn)定性。可以為開發(fā)具有穩(wěn)定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新型能量相關(guān)電極提供新的視角。 劉明凱：1985年4月生，博士，副教授。研究方向?yàn)楦叻肿踊{米復(fù)合材料設(shè)計(jì)與構(gòu)筑、多尺度異質(zhì)結(jié)材料的設(shè)計(jì)及功能化。以第一作者/通訊作者在NatureCommunications，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Commun.等刊物發(fā)表SCI論文近30篇，論文總被引用超過1000余次；主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、江蘇省自然科學(xué)基金1項(xiàng)。 　　賴超：1985年4月生，博士，教授。主要致力于高比能金屬鋰電池以及界面電化學(xué)的研究工作。以第一和通訊作者先后在Nat. Commun.，J. Am. Chem.Soc.，Adv. Mater.，Adv. Funct.Mater.，Adv. Sci.，Energy StorageMater.等頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文10余篇。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)、徐州市重點(diǎn)研發(fā)1項(xiàng)。

近日，天津大學(xué)胡文平教授團(tuán)隊(duì)與斯坦福大學(xué)鮑哲南教授團(tuán)隊(duì)合作，在可拉伸電子與顯示領(lǐng)域取得突破性研究成果，論文于3月24-25日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》、《自然》刊發(fā)。