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1 成果簡介我國水污染事故頻發， 以有機污染為主。現有技術不能迅速確定污染類型，因此事故發生后無法迅速采取恰當的應對， 是產生重大經濟和環境損失以及負面國際影響的主要原因。為維護水環境安全，保障人民生活和生產， 需要一種能迅速確定污染類型的、環境友好的水體有機污染預警技術。 水質指紋與水樣唯一對應， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學基礎研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創新性開發出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發出有機污染溯源儀，填補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據庫組成，可以識別數十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數據庫設計人性化，可以自動添加新指紋；數據自動保存；水紋采集儀性能穩定，使用、維護簡便，當儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優點表明該儀器既適合在線實時監測，也可以作為監測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的儀器。 性能參數：靈敏度高，信噪比達到 250；完成一次溯源任務不足 15 分鐘，測量時間短，重現性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產生二次污染；連續 24 小時使用耗電僅數度，成本低。 圖1 有機污染預警溯源儀2 應用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質有機污染溯源預警儀在京杭運河江蘇蘇州段進行了為期 3 個月的實地連續測試運行， 儀器檢測出數次水質異常，并及時進行了報警， 現場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監測到污染的發生和變化， 預警迅速，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對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進行示范運行。 儀器經過了權威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而污染預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。而本儀器運行穩定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護省，快速，無二次污染， 24 小時連續使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經濟和技術優勢。

化學化工與材料、生命科學類等研究與實踐應用中，在對樣品進行凍干處理時必須用到冰凍干燥儀，傳統冰凍干燥儀由真空泵（油泵）、制冷壓縮機（-55℃——-60℃）、保護瓶及樣品室等主要部件組成。該設備的凍干原理是：通過油泵創造一個真空環境，加速冰凍生物樣品（≤-20℃）中的水分子的升華；通過制冷壓縮機將升華的水分子再次冷凝于-55℃——-60℃的冷阱中，以免與油泵中起密封作用的機油混合。近年來，該設備的改進主要僅是將樣品冷凍單元并入，實現冷凍、干燥、參數控制一體化的原位制冷但成本高，不便小規模市場應用。 傳統冰凍干燥儀的不足之處主要體現在以下5個方面：①能耗高，油泵運轉、制冷機運轉都高耗能；②使用繁瑣，不便捷。機油需要定期更換；③污染嚴重，這種污染主要是油泵啟動初期，大量油煙從排氣口噴出，造成嚴重的污染；④不便移動，為了將油煙排到戶外，通常要連接并固定一根長管到戶外，導致移動不便；⑤噪音大、耗能高，自連續運轉的油泵和短時停運的制冷機需耗能并產生大量噪音。 與傳統冰凍干燥儀器相比，本實用新型具有低能耗、低噪音、無污染、便于移動、使用與維護簡單、工作量低等優點，在處理不易受溫度制約樣品的小型干燥儀方面有一定的創新性、優越性與市場推廣應用價值，有持續性的市場應用前景。目前在本單位內部實驗室的實際應用中取得了良好效果。 圖1.本項目自制的一體式凍干機

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 近年來隨著我國生態文明建設發展和長江黃河大保護等政策的頒布實施，高污染行業逐步關停，產生大量工業污染場地。化工行業退役場地由于其生產工藝復雜、污染程度較高，亟待合理修復，降低風險，以滿足土地再利用的要求。然而，這些場地通常具有芳烴、石油烴、鹵代物、重金屬等復合污染特征，難以通過單一技術一步完成修復。因此，針對工業遺留場地有機-重金屬復合重度污染土壤需要快速修復的需求。

成果介紹水資源匱乏是全球綠色可持續發展面臨的重大問題之一。地球周圍空氣中的水含量預計有1300萬億升，相當于全球湖泊淡水總含量的10[%]。對于這一“零成本”資源的綜合利用，一方面，將有效緩解淡水資源短缺問題；另一方面，將實現對空氣濕度的調控，為人類活動和生活居住提供舒適的空間，并改變人類的生存方式。基于上述挑戰，本項目擬研制基于超強吸水二維納米片的無能耗空氣水捕獲材料，并搭建相關水捕獲裝置。在水捕獲裝置中，超強吸水二維納米片可以高效、主動地吸附空氣濕度中的水分，吸附飽和后，在太陽光的照射下，吸附水將蒸發釋放并收集，從而實現可循環的、無額外能量輸入的空氣水捕獲。技術創新點及參數本項目的技術優勢在于，超強吸水二維納米材料的空氣水捕獲容量達自身重量的658[%]，且捕獲水可以在45oC左右（即太陽光觸發下）解吸，從而實現了理想的、無額外能量輸入的、淡水捕獲和供給。在理想情況下，1Kg超強吸水二維納米材料可以在1天之內捕獲21.5L的安全淡水。此外，本項目的超強吸水二維納米材料可以用于研制可旋轉濕度控制玻璃窗。玻璃窗朝空間內的一側旋涂超強吸水二維納米片，在調節空間內濕度達到一定程度后，180度旋轉玻璃窗，空間外的太陽光將刺激吸附水的釋放，從而實現了一種無能耗的空間內濕度可循環控制策略。這種濕度控制玻璃窗對未來的建筑設計、武器裝備等領域將產生顛覆性影響。市場前景目前國內外研究的空氣水捕獲材料主要存在吸附量低、循環利用能耗高、材料制備復雜等缺點，本項目的超強吸水二維納米片將有效彌補這些缺點，實現安全、綠色、無能耗的空氣水捕獲挑戰目標，并實現產業化生產和應用。這一裝置將為軍民在山區、沙漠、海洋等安全淡水資源短缺地區提供一種簡便高效的無能耗淡水供給策略。

成果介紹開發了一種基于超薄二維MOFs納米片的空氣水捕獲材料，其顯示了超強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度，在空氣水捕獲裝置及濕度控制玻璃窗發明具有重大應用潛力。技術創新點及參數通過范德華異質結組裝，實現了材料的強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度。1. 材料的空氣水捕獲量達到自身質量的500[%]以上；2. 吸附水解吸溫度在45oC以下，解吸時間在15分鐘以內；3. 時間短于1h的空氣水吸附-解吸過程。

水凝膠隔熱降溫噴劑： 目前，針對火災等災害的逃亡過程中對人直接進行有效防護的隔熱降溫產品尚屬空白，而我們的這款產品就是其中的先行者并且這款產品還具有優秀的滅火隔熱效果，可幫助火災中人員快速構建逃生通道。同時，面對大面積燒燙傷在救治途中快速高效的降溫和隔熱保護，也是領域空白。該款產品具有優異的力學性能，可保證在運動過程中不破壞并與人體緊密貼合。不僅如此，該款產品對于火等高溫流體造成的燒燙傷具有快速、大面積成膜的效果，同時又有良好的降溫效果，可對皮膚創傷進行緊急預處理。 貼片類水凝膠醫用敷料： 該款產品易用性強。與市場上同類型產品相比，該款產品具有更強的力學性能，并且該款產品可進一步研發促使傷口閉合和加速傷口的愈合。將結合3D打印技術滿足市場對非均質、復合材料的異形貼片類水凝膠醫用敷料的需求。

產品詳細介紹 一、概述    小區自動售水站是一種集制水與售水為一體的純水機型，以使用高科技為廣大居民提供國際標準的飲用水為設計初衷，已風行歐美、日韓多年。它占地面積僅1平方米，一般放置在社區、便利店、市場、單位、學校等地，小區全自動售水機充分發揮了這些場所廉價租金、穩定消費群、密切人脈關系等優勢，有利于長久經營。目前已經由投幣型自動售水機發展成投幣IC卡型自動售水機。 二、性能特點 1、機器內部構成：主板，水箱，電磁閥，RO膜等。而小區自動售水機中的“反滲透RO”膜技術是當前應用在自動售水機中最先進的水處理膜技術，小區自動售水機水質的好壞最終取決于“膜”的好壞。 2、制水部分：通過水泵增壓經過多道過濾器，包括活性炭過濾器，PP棉濾芯，RO膜等等，制造出純凈水保存到水箱。 3、通過投幣或者IC卡方式，消費者可以打水，控制板控制出水開關。 4、先進的自動制水技術、成熟的自動售賣系統 三、技術參數 1、名稱：全自動售水站 2、型號：SBZS-02B  3、電壓：220v 4、水源：自來水 5、凈化層級：5/9級 6、工作功率：200-500w 7、機器重量：230KG（載水總重量650KG） 8、產水量：400/800加侖/天 9、儲水量：超大容量150L 10、投幣器：CPU智能投幣器，智能防偽識別系統 11、投幣盒：便攜式投幣錢箱，取錢非常方便，可以容納2000枚硬幣 12、凈水系統：RO逆滲透9級水處理流程 13、設定價格：售水價格可以編程為任意價格 14、控制系統：PC級控制電路，美國原裝進口芯片，自動售賣控制系統 15、銷售記錄：利用電腦計數器可以準確計算銷售額 16、刷卡功能：使用專用IC卡，人性化按鍵刷卡設計 17、報警功能：具有警示功能，提高安全性 18、保暖技術：機體雙層保溫，自動溫度補償，可在零下30攝氏度條件下正常工作 19、口感提升：椰殼后置活性碳，改善水質口感，更清爽、甘甜、可口 20、密封設計：使用雙反向防滲漏水前門，整機全密封設計，防風、防沙、防雨 21、自動制水：專設自動感應液位裝置，可以電腦控制水啟動或停止狀態，進水無壓力不造水 22、機體材質：國標鍍鋅板，機體耐腐蝕噴塑，極強的結實度，超強的防銹功能 23、照明系統：全自動時控照明系統 24、暫停功能：在取水過程中可以使該傳輸短暫中止，靈活操作 25、殺菌裝置：紫外線、臭氧雙重殺菌，殺菌無死角，可以直接飲用 26、硬幣接收：可通過程序設置接收任何硬幣 27、節水技術：45%好水利用率 28、防盜設計：使用雙重防盜門鎖 29、靜音設置：雙層加厚機板，隔音棉補充縫隙，幾乎零分貝，無任何噪音 30、防塵保護：自動門設計，獨立灌裝空間，安全、方便，并設計專門水托，各種容器均可打水 31、狀態調設：電控主板設置自動和手動功能，可以投幣、刷卡也可隨需打水 32、維護照明：機器內置夜間照明燈，全天24小時無障礙保護 33、外型尺寸：58*94*200cm（長*寬*高）