技术成果

恩菲环保一技术被列入《雄安新区水资源保障能力技术支撑推荐短名单》

近日，北京恩菲环保股份有限公司“基于高品质再生水的关键技术”入选《雄安新区水资源保障能力技术支撑推荐短名单》，被水利部科技推广中心、水利部海河水利委员会等多家单位联合认定为B类(成熟实用)技术。

本技术主体工艺采用“六段组合强化生物处理+高密度混凝沉淀+超滤膜+臭氧氧化”，可广泛适用于碳氮比较低的市政污水深度处理与回用领域。六段组合工艺段采用多点进水、多点回流，灵活性强，能充分挖掘生物处理段脱氮除磷能力、显著提高污水净化效率，降低深度处理成本。本技术能进一步结合高密度沉淀池及超滤膜等深度处理工艺，去除COD、SS和TP等污染物，保障出水稳定，满足目前国内最严格的污水厂出水排放标准，出水水质满足准地表水Ⅲ类。

“以水定城”是雄安新区规划的重要内容，也正是为了贯彻落实中央指示精神，跟踪掌握国际国内水利技术发展动态，雄安新区对适用于保障地区水资源公共服务能力的技术产品进行了广泛遴选，共139项水资源、水生态等领域技术成果入选，将为重大工程项目的规划编制、设计建设、科学研究提供全面的技术参考和支撑。本次入选，是恩菲环保发挥科技引领作用、建设雄安新区迈出的重要一步，中国恩菲工程技术有限公司及各子公司将再接再厉，以高品质服务彰显央企担当和品牌价值，不断发挥技术优势、创新优势和人才优势，为全面提升雄安新区生态环境贡献智慧和力量。

国内首条稀有金属特种纳米氧化铌新材料生产线一期工程投产

近日，位于九江出口加工区的江西海协稀有金属材料有限公司建成国内首条稀有金属特种纳米氧化铌新材料生产线一期工程投产。该项目拥有自主知识产权，是该市重点科技项目。

据了解，该项目生产线集成了目前国内钽铌产业纳米材料生产最新技术，产品粒度中值达到D50≤300 nm，产品的氧化活性、流动性、松比指标超过国内先进企业最好水平，产品指标的稳定性、一致性经专业机构检测重复性较高，完全达到了理论设计要求。稀有金属特种纳米氧化铌材料是光电子、镀膜、晶体等重要用材，应用于信息储存、传输、人工智能、5G、高能电池、电容、功能陶瓷、催化剂等领域。一期工程建成达标后，可年产100 t铌纳米氧化物材料，预计可实现年销售收入6 000万元，为九江稀有金属新材料提供新的产业技术路径。

万宝矿产有限公司获得首例PCT国际发明专利授权

近日，万宝矿产有限公司(以下简称“公司”)与中科院过程所共同申请的发明“A PROCESS FOR INITIATION OF COPPER SULFIDE HEAP BIOLEACHING USING WATER IRRIGATION”(一种硫化铜矿生物堆浸水喷淋启动的方法)在澳大利亚获得PCT(专利合作协定)专利授权，该专利为公司继2014年开展知识产权保护工作以来获授权的首例国际发明专利，标志着公司知识产权保护工作逐步与国际接轨，并在关键技术领域获得国际专利组织的认可。

该专利依托公司缅甸项目硫化铜矿生物堆浸工艺，通过使用清水喷淋代替硫酸喷淋的方式启动矿堆溶液系统酸循环，实现溶液酸铁浓度及以Acidthiobacillus(硫杆菌)和Leptospirillum(钩端螺旋菌)为主的高效浸矿微生物种群的构建。该技术于2015—2016年成功应用于公司缅甸莱比塘铜矿项目，不但对项目快速启动投产起到了关键作用，而且有效缓解了后期黄铁矿氧化产酸导致的酸过剩压力，践行了矿山绿色生产新理念，该技术的成功应用共实现经济效益811万美元。

长沙有色院一专利荣获2018年度湖南专利二等奖

近日，长沙有色冶金设计研究院有限公司开发的发明专利“搭配处理锌冶炼渣料的直接炼铅方法”(专利号ZL200910227003.8)荣获2018年度湖南专利二等奖，这是长沙有色院首次在专利成果方面获得的省级荣誉。

该发明建立了一种全新的铅锌联合冶炼工艺流程，研发了一种直接炼铅方法，能够将湿法炼锌产出的浸出渣全部进入铅冶炼系统搭配处理，不另建锌浸出渣处理设施。该工艺流程短、能耗低、原料适应性强、生产效率高，可处理铅品位20%～70%的炉料，可搭配处理大量锌冶炼系统的含锌湿法渣料以及含铅渣料，从根本上解决了锌冶炼湿法渣料的处理问题和低浓度SO2环境污染问题。该工艺采用工业纯氧进行熔炼，氧化熔炼的烟气量大幅度减少，熔炼过程的热支出也大量减少，有利于提高熔炼温度，强化熔炼过程，提高反应速度；含铅原料中硫化铅在熔炼过程中产生大量的热量，可满足处理锌冶炼渣料需要的能耗，综合能源消耗低，实现节能降耗。同时，利用了金属铅是贵金属，尤其是金银的良好捕捉剂的特点，使有价金属实现了直接回收。

天和磁材：提高重稀土利用率

近日，包头天和磁材技术有限责任公司(以下简称“天和磁材”)一项名为“永磁材料的制造方法”(ZL201710068324.2)的发明专利获得授权。

天和磁材永磁材料制造方法采用离子液体电镀工艺，将重稀土金属电镀在R- Fe- B- M型烧结磁体的表面。离子液体电镀工艺中，电镀液包括离子液体、重稀土盐、第Ⅷ族金属盐、碱金属盐和添加剂，阳极为重稀土金属或重稀土合金，阴极为所述烧结磁体，电镀温度为20～50 ℃，电镀时间为15～80 min，形成带有镀层的磁体。再将带有镀层的磁体进行热处理，从而将重稀土金属扩散至所述烧结磁体的内部，并进行时效处理，这样就能够以低成本提高磁体的内禀矫顽力，提高企业的生产效率，使得重稀土利用率更高。产品广泛应用于混合动力汽车、纯电动汽车、风力发电、变频空调压缩机、医疗、航空航天、计算机等领域。

全新氧化钼二维材料问世

莫斯科国立钢铁合金学院国家研究型技术大学与美国内布拉斯加大学林肯分校合作，开展二维材料合成及其性能研究，并在纳米技术科学期刊中发表了关于氧化钼(MoO2)方面的工作成果。

二维材料的特征在于其厚度非常小(通常小于1 nm)，因此可用于创建现代电子设备上使用的分层异质结构，如晶体管、传感器、太阳能电池和发光二极管等。二维材料的创建和研究是现代材料科学中最有前景的方向之一。

莫斯科国立钢铁合金学院国家研究型技术大学研究人员德米特里·穆拉托夫表示，他们通过化学沉积法从气相中获得了二维材料氧化钼，然后使用分析方法对其进行全面研究，并将进一步研究如何利用这些成果。他表示，新材料可用于创建异质结构和纳米器件，如晶体管、传感器、光电探测器等。

该大学功能纳米系统和高温材料教研室已经开发出用于太阳能电池、发光二极管和传感器的过渡金属硫属化物，正在研究将氧化石墨烯作为改善各种钢耐腐蚀性的涂层的方法。

中科院在高性能锂离子电池电极材料研究中取得进展

能量密度的提升是锂离子电池领域的研究重点，而正极材料是决定锂离子电池能量密度的关键。镍锰酸锂材料是一种高电压的正极材料，具有高能量密度和良好的倍率性能；然而，其自身的高工作电压会显著加速电极材料表面的副反应，严重损害电极材料的结构稳定性和长循环性能，限制了它在高比能动力电池中的应用。

在国家自然科学基金和中国科学院先导项目等支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室曹安民课题组在电极材料结构控制及稳定性提升上开展了系列工作，基于多级表界面结构设计、表面晶格调控等方式，实现了材料表界面活性的有效控制，获得了电极材料稳定性及器件长循环性能的显著提升。

最近，相关研究团队提出了一种基于表面纳米精度的限域相变提升电极材料稳定性的机制：基于可控的表面高温固相反应，引入锌离子促进镍锰酸锂的表面尖晶石结构转变为类岩盐相、层状相两者的复合构型，精确调控两相比例，在不牺牲材料电化学活性的前提下提升了材料的结构稳定性。这种特殊的表面相态调控机制能够克服常规表面惰性包覆方式对电荷传输的损害，为基于电极材料自身表面化学特性调控，获得兼具高容量、高稳定性的关键电极材料提供了新的手段和机制，相关工作发表在《美国化学会志》。

Zn2+促使尖晶石结构表面产生相变：精确控制固相反应，获得层状和类岩盐共存的表面两相区，基于相结构和构成的优化提升电极材料的稳定性。

香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物锂电池

2019年5月25日，香港理工大学日前宣布，该校研究团队研发了一种超柔软的高效能织物锂电池，能为可穿戴电子产品提供更稳定、耐用和安全的能源供应，可应用于医疗健康监测、智能纺织品等多个范畴。

这款创新的织物锂电池能量密度超过450 Wh/L，柔软度极佳，可折叠弯曲至半径小于1 mm，即使折叠超过1 000次，其效能仍然保持不变。一般的可弯曲锂电池只能弯曲至半径约25 mm，而且效能只有200 Wh/L。另外，理大研发的这款织物锂电池轻巧、厚度少于0.5 mm，而且其充电及放电速率快，电池寿命长，与传统锂电池表现相当。

理大研究团队采用该校专利的聚合物辅助金属沉积法新技术，将高导电金属——铜和镍均匀地沉积于经处理的织物上，例如棉质和碳布，制成导电织物，取代一般锂电池表面的金属箔，以充当集流体及提高柔软度。变形测试证明，织物锂电池具有极高的机械稳定性、耐用性和安全性，电池经反复对折、以不同角度扭曲、不规则地揉皱后，均无损其电压效能；连续锤击、剪削和钢针穿刺等安全测试，也证明电池可为电子元件提供稳定电源，而且不存在着火或爆裂的风险。

这项研发于今年4月在日内瓦第四十七届国际发明展夺得金奖和两项特别优异奖；研究结果发表于《自然通讯》上。

中科院金属所研究发现室温电极化斯格明子晶格

自2009年开始，磁性斯格明子晶格的实验观测掀起了相关的动力学及理论物理研究热潮，以探索其作为新型自旋电子器件的潜力。如果能在铁电极化体系中进一步发现相应的斯格明子晶格，这无疑将会是铁电极化拓扑结构研究方面的又一重大突破。在深入探究PbTiO3/SrTiO3体系中各种能量竞争关系基础上，利用SrTiO3(001)衬底成功制备出系列PbTiO3/SrTiO3超晶格体系。利用像差校正透射电子显微学定量分析方法和同步辐射衍射，在[(SrTiO3)16/(PbTiO3)16]8等体系中观测到完整的斯格明子晶格，它们由尺度约为8 nm的单个斯格明子在PbTiO3层中大规模凝聚而形成，在面内有形成四方格子的倾向；在界面附近具有Néel型分散或汇聚的极化分量。第二原理等理论计算测得其skyrmion number恒为+1。

该项工作首次在实空间揭示了电极化体系中的斯格明子晶格。相比于铁磁体系，该种极化斯格明子晶格能够在室温稳定存在，且无需外场诱导产生，相对更容易实现后续动力学行为研究和调控，为探索基于极化斯格明子的新型电子器件提供了途径。同时，该实验揭示了极化体系中的电偶极子在一定条件下也具有类似特殊自旋凝聚结构的准粒子行为，无疑将为电极化拓扑结构及其性能关系研究打开新的篇章。2019年4月，Nature杂志在“NEWS AND VIEWS”板块对论文相关结果进行了重点推介，指出其对凝聚态基本物理和潜在应用的新引领导向作用。

韩国开发新型光电复合电极

近日，韩国研究财团公布称，韩国亚洲大学徐型灼授研究团队开发了一种全新的光电极，光电转换效率最大可提至97%。

研究团队开发的光电极可以促进电荷的移动，光电流转换效率从60%提高至97%。氢生产效率也非常优秀，每平方厘米光电极每小时可以生成氢气3 mg。为了将电荷向阳极和阴极进行有效分离，本研究最大的亮点就是将镍氧化物进行层叠，从而将光电荷的损失降至最低。此次开发的电极采用了三种材料的串列结构。在二氧化钛纳米棒和硫化物薄膜上沉积了镍氧化物薄膜，这种复合电极可以与太阳光直接反应，通过吸收太阳光，生成电荷。

徐型灼教授表示，将廉价的镍氧化物作为电荷分离保护膜，由此开发了高效纳米结构的光电极，以高水平光电转换效率生产氢气。为了进一步改善长期光化学反应的稳定性，实现商业化生产，研究还将继续进行。

研究成果刊登于化学催化领域的国际权威期刊《应用催化B：环境》。