中国科学院最新科技成果发布（第八期）

航向是船舶在航行过程中最重要的参数之一，传统的模拟式航向记录器存在体积大、功耗大、数据噪声大、功能单一和造价昂贵等不足。针对这些缺陷，中科院科研院所研发了一种数字航向记录仪。这种数字航向记录仪功能丰富灵活、运行安全可靠、体积小、存储空间大、兼顾了航向数据的储存和显示，并且经过了长时间的相关测试，达到了国内先进水平。

有毒无机气体，如氯气、氟气、硫化氢、氟化氢、二氧化硫等常用在生产和科研中，它们的少量泄漏，如不及时发现，容易造成人员伤亡和重大安全事故。常规检测设备和传感器仅能预警少量有毒无机气体，且易受温度湿度的影响。 针对化学化工企业生产过程中有毒无机气体泄漏快速预警的需求，我所研制的有毒无机气体现场快速检测仪打破传感器设计常规，创新性地采用可抛型的设计理念，结合阵列系统，对多种工业有毒无机气体进行现场快速预警，满足科研和生产的需求。 该检测仪具有如下特点： （1）能对八种工业有毒无机气体氯气、氟气、硫化氢、氟化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、硝酸进行高毒浓度超标的快速预警，其识别准确度大于95%,总检测时间（包括前处理时间）不超过5分钟。 （2）对于提到的有毒无机气体，其最低检测限可达10 ppm（10分钟以内）。 （3）成本低廉，可便携，可测定气体种类多。 （4）传感器膜能稳定保存半年以上，对抗湿度和温度变化干扰的能力强。 （5）功耗低，仅4.5W。 该检测仪可实现各大化工企事业单位安全生产过程中，以及在科研工作中，多种工业有毒无机气体的现场快速检测预警，具有很好的推广应用前景。

催化技术是生产基础有机化工原料的基础，经济价值和战略意义重大。通常催化反应体系十分复杂，反应条件的变化会直接影响到催化产物的种类和品质。因此，发展一种对催化过程气相产物进行快速评价的在线监测技术，对工业化生产具有重要的应用价值和经济意义。 本成果基于真空紫外灯的单光子软电离（SPI）源，采用发射光子能量为10.6 eV的低压放电氪灯作为光源，能够实现大部分有机物的电离，同时能够避免大量碎片的产生，有助于对催化产物的定量分析。 仪器成功应用于甲醇制烯烃催化过程气相产物的实时、快速、在线分析，结果表明该仪器在工业催化过程监测中具有潜在的应用价值和广阔的应用前景。

电流变液是软硬程度可调节，瞬间可由液相变为固相的新材料，其剪切强度在电场作用下连续调节、快速响应和可逆转变。 本项目通过研究纳米颗粒（在电场下）的聚集及自组装、以及纳米颗粒与液体间（电）浸润的影响和变化规律、颗粒的介电极性等规律，开发电流变液用的具有新组分和性质的纳米高介电球型颗粒的制备技术和附着极性分子的技术，研制出动态剪切强度高、抗沉降性好的电流变液制备技术。

酚醛纤维是一种耐烧性的聚酚醛结构的有机纤维，该纤维在2500℃的火焰中既不熔化也不燃烧，仅呈碳化并保持纤维原有形态，质量保持在60%左右，同时具有良好的绝热性能，而且对于各种酸碱和有机溶剂都有很好的耐腐蚀性能，应用于宇宙航行、国防、航空工业中绝热、绝缘和耐腐蚀材料，酚醛纤维布可用于防火、防腐蚀服、耐酸耐腐蚀过滤材料以及阻燃装饰用材料等方面。 酚醛纤维的制备方法是采用低分子量的线性酚醛树脂熔融纺丝，或借助于呈纤性聚合物溶液纺丝，然后交联成不溶不熔的纤维。本实验室制备出了隔热、阻燃性能优良、强度较高的酚醛纤维，并在此基础上制备了酚醛纤维纱、酚醛纤维布、酚醛纤维毡、中空酚醛纤维、活性碳纤维、活性碳纤维毡等一系列产品。

一、项目简介: 防雾自清洁涂料可在多种材质如玻璃、镜面、塑料等表面使用，在保持材料原色度、透明度等外观特性的情况下，使材料表面具有防雾、抗菌、自洁、光催化分解污染物和清洁空气等新功能。该涂料可在玻璃窗、交通道路指示牌和警示牌、大型广告牌、照明器具、建筑物外墙等场合使用，使物体表面在较长的时间内保持洁净和美丽，显著减少清洗次数和难度。涂料使物体表面污物易于用水清洗，因此大大减少清洗所需的人力、物力消耗，降低清洗成本和危险性。由于涂料膜的超亲水性及防雾性能，也可用在交通镜、汽车倒视镜、汽车前后挡风玻璃上，提高雨雪天气和寒冷季节的行车安全。 二、技术特点:中科院理化所成功研制出了具有防雾、抗菌、自洁、光催化分解污染物等多重功能的新型涂料。该涂料具有下列特点： （1）生产工艺简单、生产过程环境友好； （2）涂料可在室温下刷涂或喷涂成膜，与现有技术相比，操作难度小，易于实现； （3）在使用过程中不影响基底的原有外观性能和透光度； （4）牢固度和耐侯性良好。

针对秸秆处理与综合利用问题，开发出了秸秆高效发酵菌群选育技术，通过选育菌种的添加，使得甲烷产量提高20-35%，发展出了农业秸秆高效高浓度发酵制沼气的技术与工艺，具有产沼气效率高、发酵体系固含量高、处理量大、发酵周期短，秸秆预处理方式简单、能耗低等特点。

从2017年1月1日起在全国范围内实行国Ⅴ汽油质量标准，硫含量要求降至10 ppm以下。传统的汽油加氢脱硫催化剂将硫含量降低至10 ppm以下时，烯烃的加氢饱和将会非常严重，辛烷值损失会大于3.0个单位，使之不能作为汽油调和池中的组分使用。 该催化剂在现有的加氢工艺操作条件下，将全馏分FCC汽油中的硫含量降至30 ppm左右时，辛烷值损失低于1.0个单位；将全馏分FCC汽油中的硫含量降至低于10 ppm时，辛烷值损失低于1.5个单位，液体收率接近100%。可应用于重组分和全馏分FCC汽油的加氢脱硫处理，生产满足国V汽油硫指标要求的清洁汽油，具有脱硫深度高、脱硫选择性好、辛烷值损失低、操作条件缓和等优点。

二甲醚作为替代能源渐显优势，得到了世界各国的广泛重视。开发二甲醚生产技术，建立清洁能源基地，减少环境污染，是综合解决能源问题的新途径。系统研究和多次工业实践的基础上，根据甲醇脱水反应的特点，通过对新型催化材料进行改性和调变，开发出新型甲醇脱水生产二甲醚催化剂，具有起始反应温度低、温度范围宽、催化剂选择性好等特点。针对甲醇脱水制二甲醚的反应是放热过程，易发生深度反应，导致催化剂床层飞温，开发出新型工业反应器，采用液态甲醇多段冷激式固定床反应器，克服了现有工业反应器的不足，具有床层温度分布合理，能调控反应器的温度分布，易于工业实际操作，特别适合大型化工业生产装置。