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1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 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 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質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用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 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 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級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， 具有明顯的經濟和技術優勢。

隨著納米顆粒制備技術的日漸成熟，其應用技術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、顆粒不穩定極易團聚，導致其優異的性能不能充分發揮，因此納米技術研究中最艱巨的任務之一是使納米顆粒能夠穩定存在且不發生團聚。最常使用的方法是把納米顆粒分散于介質中，通過靜電穩定機理、位阻穩定機理和靜電位阻穩定機理等來制備穩定分散的漿料。其中涉及到的核心科學問題為納米顆粒的表面改性及其漿料穩定性。 項目組根據不同納米材料表面特性以及應用場合不同，攻克了納米粉體表面化學改性技術、納米粉體在溶液中穩定分散技術等關鍵技術，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定性優異的水基、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定性從1～30d至1年不等，研究成果為納米材料的應用奠定了堅實的基礎。 應用前景： 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構阻止納米粒子團聚來制得。平均粒徑在20nm左右，具有超順磁性，漿料Fe3O4固含量在0.5～20％，漿料靜置穩定性在1年左右。可應用在磁性密封、生物醫藥載體、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印顯影劑。 納米二氧化鈦漿料作為產品或產品添加劑應用范圍很廣，主要可應用于抗紫外劑，納米環保、抗菌、自清潔劑，隨角異色效應型納米涂料，靜電屏蔽劑等。 納米ITO水基漿料加入水性涂料中，經涂敷制得ITO薄膜。由于ITO薄膜具有優良的光電性能，對可見光的透過率達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。

本項目通過復合改性劑的分子設計和控制有關反應參數，使表面改性后的氧化鋁微粉在不同性質或組成的水性介質中有較為理想的相容性和分散穩定性。 特點： 1. 根據不同性質或組成的水性介質，設計和合成復合改性劑； 2. 控制有關反應參數，使氧化鋁粉體的表面包覆率和表面改性效果可 控； 3. 剩余反應物、溶劑和復合改性劑均可回收和循環使用，整個氧化鋁微粉的表面改性過程閉合循環，清潔環保。 專利 1：一種氧化鋁磨料粉體的表面改性方法（20161011250.9） 專利 2：一種高水分散穩定性氧化鋁粉體的資源化表面改性方法（201611166922.5）

項目成果/簡介: 裝置采用組合式陀螺體型振蕩浮子與雙路液壓系統。相對于振蕩浮子式和擺式裝置，振蕩浮子式裝置能量轉換效率較高，且各個部件的更換維修均可在海上操作完成，維護成本低，裝置安全可靠。振蕩浮子式裝置又分為單自由度、多自由度及組合型。組合型振蕩浮子裝置整體效率高，運行穩定。該成果依托陣列化開發思想，針對我國近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能資源特征設計了組合型的波浪能攝取機構，解決了多數傳統裝置“小浪不發電、大浪易損壞”的固有問題。 振蕩浮子波浪能發電裝置的潮位自適應裝置為海洋能的科學利用與開發提供了全新的思路：在資源相對貧乏的低能流密度海區依靠陣列化布置與多能互補實現海洋能的高效利用與集成開發。進行波浪能向電能的轉換，使用潛浮體配合張力錨鏈進行海上安裝定位；依托陣列化開發思想，針對我國近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能資源特征設計了組合型的波浪能攝取機構，解決了多數傳統裝置“小浪不發電、大浪易損壞”的固有問題；雙浮體自升沉結構形式突破了近海潮差（3-4m）變化大導致裝置工作時長短的難題，可在大潮差海域實現24小時全天候自主控制運行發電；開發了全自動在線控制與檢測系統，可在百公里外的海大校園內對裝置的實時工作狀況、運行性能等實現遠程監控，真正做到了無人值守與遠程遙控；基于產品化設計，檢修維護方便，所有活動部件的更換維修均可在海上操作完成，維護成本低，安全可靠。項目階段: 小試、中試階段效益分析: 將供電用戶瞄準為離岸海島，與常規能源相比，海島越偏遠，該項目的研究成果優勢越明顯，這也為近期海洋能的開發與利用提供了新的路徑。 目前在青島市與青島中廣核新能源山東分公司進行了初步嘗試合作，為其提供科技服，“海洋能源綜合利用”課題采購技術服務，項目編號20180193。知識產權類型:其他技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

太陽能電池的光電轉換效率是評判太陽能電池性能的重要參數之一，在國外實驗室 最高轉換效率已達 24.8%，而國內最高為 19.79%。為了改善太陽能電池的性能，必須提 高太陽能電池的轉換效率。而太陽能電池轉換效率損失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太陽光不能全部都入射到太陽電池中去，導致電子一空穴對的產生率不高。減 少反射就成為增加太陽能電池光電轉換效率的重要途徑。 同濟大學研究了在太陽能電池光電板外制備減反射涂層來增加太陽能轉化效率的方 法。減反射薄膜的鍍制是相關課題組納米多孔材料應用的主要方向之一，具有近十年的 技術積累，相關的成果已被用于國家的激光武器。基于以上基礎及優勢，通過涂布二氧 化硅減反射膜，可使電池總體光電轉換效率明顯提高。 

并網逆變器作為太陽能光伏并網發電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩定直流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，為保證并網發電系統不危及電網輸電線路安全，孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態并能停止并網運行。本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環控制、孤島檢測及系統保護等，特別在大功率三相并網發電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低，輸出功率因素高且可調，系統發電效率高。光伏并網發電監控軟件可實時遠程監控多臺并網逆變器工作狀態，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量等功能。

并網逆變器作為太陽能光伏并網發電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出 高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、 逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩定直 流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技 術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，保證并網發電系統不危及電網輸電線路安全， 孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態并能停止并網運行。 本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環控制、孤島檢測及系統保 護等，特別在大功率三相并網發電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能 的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低， 輸出功率因素高且可調，系統發電效率高。光伏并網發電監控軟件可實時遠程監控多臺并網逆 變器工作狀態，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量 等功能。

成果內容： 本成果取得3項發明專利。除濕材料技術于2019年2月在海南省萬寧市進行了性能測試。試驗結果表明：在陽光充足的情況下，除濕和再生的轉化率可以達到98%左右，能夠滿足除濕材料再生的要求。 成果優勢：該技術可用于潮濕環境下電力電氣設施、工業生產、國防建設、儀器儀表、日常生活等的除濕，有太陽條件下可實現太陽能再生和循環利用等。具有很大的應用前景。 成果成熟度：小試階段 轉化方式：技術入股、合作推廣、技術轉讓 成果知識產權情況 專利號 專利名稱 專利狀態 ZL201711397996.4 一種連續化學反應法蓄熱放熱系統 授權 ZL201310274286.8 一種膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用 授權 ZL201310274316.5 膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用 授權 圖1 除濕材料的DTA-TG 熱分析圖 圖2除濕材料的吸潮量隨時間變化曲線 圖3 不同再生溫度下除濕材料的再生量隨時間變化曲線

項目簡介 本項目是一種太陽能供電的汽車空調系統。它包括光伏電池組件、蓄電池、 電動壓縮機制冷空調系統、最大功率跟蹤控制電路。控制電路由微控制器 （MCU）、驅動電路、電壓電流檢測，電動壓縮機調速功率控制電路組成。將 光伏板置于汽車表面，通過將太陽能轉化成電能，對汽車空調實現供電。 本設備將光伏電池、蓄電池和電動壓縮機制冷空調結合，可以實現電動汽車 本身資源蓄電池的有效利用，同時因為采用太陽能供電，能降低空調系統所占能 耗比，提高電動汽車續航里程。 技術創新點 將光伏電池、蓄電池和電動壓縮機制冷空調結合，以光伏為空調系統供電， 目前幾乎很少在新能源汽車中應用。采用光伏供電，利用電動汽車蓄電池，降低 空調系統所占能耗比，能有效提高電動汽車續航里程。