微納米氣泡技術及其應用-公示材料

微納米氣泡技術及其應用-公示材料一、項目名稱微納米氣泡技術及其應用二、提名單位及提名意見1、提名單位：中國科學院上海高等研究院2、提名意見：提名該項目為中國發(fā)明協會2022年度發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎成果獎一等獎三、項目簡介微納米氣泡技術是近年來快速發(fā)展起來的“技術密集型”多學科交叉的新興技術。經過多年的技術積累，團隊突破了系列理論難題和核心關鍵技術，同時已將產品系統化、模塊化。本項目在總體方案、微納米氣泡基本性質研究、檢測方法與儀器研制、發(fā)生方法與設備研制、標準制定與推廣、技術集成與應用等方面均有創(chuàng)新。主要科技創(chuàng)新點如下：1、提出了若干微納米氣泡基礎理論，揭示了微納米氣泡的重要基本性質。2000年在國際上首次發(fā)表第一張納米氣泡的高分辨圖像，2008年通過理論模擬和實驗手段提出了“納米氣泡高密度理論”，2020年利用同步輻射軟X射線成像和譜學技術實現了單個納米氣泡的成像并解析出納米氣泡內部密度是宏觀密度的1-2數量級，從而驗證了之前提出的高密度理論。2、發(fā)展了若干納米氣泡高分辨的檢測方法，研制出了在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統和儀器。發(fā)展了原子力顯微技術用于檢測納米氣泡及其力學性質；發(fā)展了同步輻射軟X射線成像技術檢測單個納米氣泡的內部化學信息，熒光成像和吸收技術檢測體相納米氣泡的吸收強度；發(fā)展了納米粒子示蹤分析法分析體相納米氣泡的濃度和尺寸分布；研制出了JWP-WJS系列水下在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統與儀器。3、發(fā)明了若干微納米氣泡產生的新方法，研制了系列低能高效的微納米氣泡發(fā)生設備。發(fā)展的醇水替換方法已經成為國際上產生納米氣泡的通用方法；國際上首次采用電化學方法在電極表面產生納米氣泡；通過理論模擬與實驗驗證結合的方式分類闡明了多尺度下微納米氣泡的生成和分散規(guī)律；融合加壓溶氣和高速剪切原理，研制系列低能高效的微納米氣泡發(fā)生設備，提升氣體的溶解效率達90%以上。4、編制了多項微納米氣泡方面的國際標準、國家標準、團體標準，規(guī)范微納米氣泡發(fā)生設備的生產與使用，促進了微納米氣泡技術的進步和發(fā)展。團隊于2019年發(fā)起成立了全國微細氣泡技術標準化技術委員會，構建了中國微納米氣泡技術標準化體系，正式發(fā)布中國顆粒學會標準1項，批準階段國家標準2項，征求意見階段國家標準4項，NP階段國際標準1項。5、發(fā)展了若干微納米氣泡應用技術，并完成技術集成與產品的系統化、標準化，成功應用到多個領域。創(chuàng)新發(fā)展微納氣泡微界面強化氧化無氰提金新工藝，成套技術以1000萬元轉讓；提出微納米氣泡催化氧化降解工業(yè)廢水廢氣技術路線，突破催化體系構建與工藝耦合等核心關鍵技術，廣泛應用于工業(yè)廢水廢氣處理；指導企業(yè)建成多條納米高氧水產線；基于納微氣液界面技術通過定向馴化和改良開發(fā)出“納微泡一號?微生物菌劑”及配套設備，廣泛應用于農業(yè)種植、水產養(yǎng)殖等領域；通過多相泵、氣液平衡罐及釋放器等多個裝置在結構上的組合研發(fā)，形成系列微納米氣泡發(fā)生設備，氣體的溶解效率達90%以上，廣泛應用于礦物浮選、污水處理等領域。此外，項目獲授權專利20項、軟著1項，發(fā)表SCI/EI論文68篇，專著2項，獲獎2項。項目成果在多個國家和地區(qū)得到了應用，服務逾千家客戶，新增銷售12.5億元、利潤9357萬元，產生了巨大的社會經濟價值。四、主要知識產權序號知識產權（專利、標準、軟著）類別知識產權（專利、標準、軟著）具體名稱專利權利人、標準起草單位、軟著著作權人專利發(fā)明人、標準軟著起草人1發(fā)明專利一種潔凈黃金提取裝置及方法和晶（上海）新能源科技有限公司姜標,李繼香,趙延琴2發(fā)明專利一種無氰提取劑及黃金提取方法和晶（上海）新能源科技有限公司姜標,李繼香,趙延琴3發(fā)明專利生長納米級氣泡的方法及其觀察并控制裝置與方法中國科學院上海應用物理研究所張立娟，胡鈞，方海平，張益，樊春海，沈廣霞4發(fā)明專利一種產氫儲氫一體化方法和裝置中國科學院上海應用物理研究所張立娟，胡鈞，方海平，張益，樊春海，沈廣霞5實用新型專利一種利用納微米氣液技術的新型超微氣泡發(fā)生裝置上海金相環(huán)境科技有限公司陳邦林、陳魯鐵、陳魯海6實用新型專利微納米氣泡催化氧化與吸附耦合處理VOCs的裝置中國科學院上海高等研究院姜標、李繼香、王雯娟、趙延琴7中國顆粒學會標準顆粒技術微氣泡粒徑測量浸入式動態(tài)圖像法上海金相環(huán)境科技有限公司、中國科學院過程工程研究所、中國科學院上海高等研究院等陳魯海、李兆軍、李繼香等8國家標準微細氣泡技術

微細氣泡使用和測量通則

第1部分：術語中國科學院過程工程研究所等李兆軍、李繼香、陳魯海等9國家標準微細氣泡技術

微細氣泡使用和測量通則

第2

部分：微細氣泡屬性分類中國科學院過程工程研究所等李兆軍、李繼香等10國家計算機軟件著作權金相物聯網儀器串口專用通訊系統V2.0上海金相環(huán)境科技有限公司陳魯海等五、主要完成人及貢獻姓名排名技術職稱工作單位完成單位對本項目技術創(chuàng)造性貢獻姜標1研究員中國科學院上海高等研究院中國科學院上海高等研究院負責組織產學研技術攻關，在微納米氣泡微界面強化工藝過程、微納米氣泡催化氧化工藝開發(fā)等方面做出重要技術創(chuàng)新，組織領導技術攻關與技術驗證工作，是授權發(fā)明專利1、2的第一發(fā)明人。胡鈞2研究員中國科學院上海高等研究院中國科學院上海高等研究院、中國科學院上海應用物理研究所在微納米氣泡基礎理論方面做了大量開創(chuàng)性工作，國際上首次發(fā)表第一張納米氣泡的高分辨圖像，發(fā)展的醇水替換方法成為了國際通用制備納米氣泡的方法，2020年利用同步輻射軟X射線譜學顯微技術發(fā)現納米氣泡內部高密度。上述成果積極推動了微納米氣泡技術的發(fā)展和應用推廣。李繼香3研究員中國科學院上海高等研究院中國科學院上海高等研究院負責實施產學研技術攻關，在微納米氣泡微界面強化工藝過程、微納米氣泡催化氧化工藝開發(fā)等方面做出重要技術創(chuàng)新，完成技術攻關與技術驗證工作，是授權發(fā)明專利1、2的發(fā)明人。李兆軍4研究員中國科學院過程工程研究所中國科學院過程工程研究所發(fā)起成立全國微細氣泡技術標準化技術委員會、中國顆粒學會微納氣泡專業(yè)委員會，組織中國專家積極參與國家標準化組織（ISO）微細氣泡技術專業(yè)委員會（TC281）的標準化工作。主導和參與策劃制定系列微納米氣泡方面的國際標準、國家標準、團體標準，積極推動了微納米氣泡技術的發(fā)展和應用推廣。陳魯海5高級工程師上海金相環(huán)境科技有限公司上海金相環(huán)境科技有限公司在微納米氣泡檢測方法與儀器研制、微納米氣泡發(fā)生方法與設備研制、微納米氣泡標準編制、微納米氣泡技術集成與應用等方面均有創(chuàng)新，是授權專利5、軟著10的發(fā)明人，并在技術成果的推廣應用方面做出重要貢獻。孫連軍6高級實驗師無錫工源環(huán)境科技股份有限公司無錫工源環(huán)境科技股份有限公司提供研發(fā)平臺，建立了微納米氣泡設備設計與生產示范基地，對本項目涉及的微納米氣泡技術及裝備等方面做出主要技術創(chuàng)新，開發(fā)了組合氣浮、渦凹（引氣）氣浮、多相混溶氣浮、高效淺層氣