南京大学5项科技成果斩获第47届日内瓦国际发明展大奖!

   日期:2019-04-15     来源:JIEI创新实验室     浏览:109     评论:0    
核心提示:2019年4月10日–4月14日,第47届“日内瓦国际发明展览会” 在瑞士日内瓦举行。本届日内瓦国际发明展设有四个组委会大奖,以及由工业组织和代表团颁发的特别奖。
 2019年4月10日–4月14日,第47届“日内瓦国际发明展览会” 在瑞士日内瓦举行。本届日内瓦国际发明展设有四个组委会大奖,以及由工业组织和代表团颁发的特别奖。

南京大学国家双创示范基地遴选5项科技成果参加此次国际发明展,获得了1项特别嘉许金奖、3项金奖和1项铜奖。

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▲ 开幕式

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▲ 南京大学参展团队

其中,现代工程与应用科学学院朱嘉教授等完成的“基于纳米黑金的太阳能水处理技术”获得日内瓦国际发明展特别嘉许金奖。

地球科学与工程学院施斌教授、魏广庆博士等完成的“土壤含水率分布式光纤原位监测系统”,环境学院黄辉副教授等完成的“面向废水深度处理与回用的生物滤池技术及装备”,环境学院李文涛助理研究员和电子科学与工程学院庄建军副教授指导完成的“基于LED光源的紫外/荧光在线水质监测技术及装置”获得日内瓦国际发明展金奖;

环境学院毛亮副教授等完成的“Greenwind nano新风机——一种高效净化的智能外进气式空气净化器”获得铜奖。

五个项目经过国际评委专业评定,均获得高度评价和广泛关注。此外,本次展会过程中我校参展师生也与多个国内外优秀参展代表团进行了切磋交流,发明成果得到了各参展代表团的高度认可,其中罗马尼亚科技替代技术协会代表团特授予我校3项特别奖项。

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▲ 罗马尼亚科技替代技术协会代表团为我校颁奖

南京大学获奖项目简介

特别嘉许金奖项目:

基于纳米黑金的太阳能水处理技术

现代工程与应用科学学院  

发明人:朱嘉、庄申栋、杨鑫、徐炜超、陈传露等

▲ 朱嘉团队介绍项目

项目简介:

基于“纳米黑金”的太阳能水处理技术由南京大学朱嘉教授团队研发。其核心材料“纳米黑金”具有高效、宽频的吸光特性(在200 nm~25 μm波段吸光率>99%),可实现高效的光热转换性能(光热转化效率>90%)。将该材料用于太阳能海水淡化,可提高淡水产量,降低吨水成本;此外,材料还可用于高盐废水的处理,降低处理成本,提高煤、石油等化工企业的经济效益。

此外,团队已开发出基于纳米黑金的便携式太阳能净水设备——移动水堡。该产品具有可充放气的结构,方便存储和运输,而且使用过程无需电能,可为渔船船员、野外驴友、海岛居民和灾区群众等的应急供水提供保障。

技术特点与优势:

与传统的水处理技术相比:仅利用太阳能且光热转化效率高(>90%),产水速度快(~1 L•m-2•h-1);产水质量高(TDS < 10 ppm);适用于多种水质,如海水、苦咸水和污水等;材料可折叠,可实现便携式的净水方案。

应用领域:              

太阳能海水淡化、污水处理和资源回收等。

金奖项目:

土壤含水率分布式光纤原位监测系统

地球科学与工程学院 

发明人:施斌、魏广庆、曹鼎峰、豆为俊、卢俊武、孙梦雅、郝瑞、段新春

▲ 施斌团队介绍项目

项目简介:

本项目利用电流主动加热光缆,通过拉曼散射光时域反射技术分布式测定温度上升速率,进而确定了土壤含水率,据此设计和制造出土壤含水率分布式光纤原位监测系统;该系统主要应用于环境土壤生态保护、地质灾害防治(滑坡、泥石流、基坑失稳等)及农业生产,目前已成功用于三峡库区马家沟滑坡含水率分布式原位监测等。

技术特点与优势:

相比传统点式土壤含水率测试手段,本系统可实现大面积、长距离(>500 m)、大埋深土壤含水率的高空间分辨率(<3 cm)、高精度(<0.015 m3/m3)原位测试,能够实现土壤含水率竖向剖面和水平向分布的分布式原位测定;研发出了适用于不同场合的光纤传感器,开发出了测量系统。

该系统实现了农业土壤、地质灾害防治中滑坡滑动面、地下水位、滑体中非饱和带土中含水率等的精准原位测试。该技术的优势是能够分布式、长距离、原位监测土中的含水率的分布,性能价格比高。

应用领域:              

该技术可应用于环境土壤生态保护、地质灾害防治及农业生产,由南京大学与苏州南智传感科技有限公司合作开发,测量设备即将投放市场。

金奖项目:

面向废水深度处理与回用的生物滤池技术及装备

环境学院

发明人:黄辉、胡海冬、张徐祥、任洪强

▲ 黄辉介绍项目

项目简介:

该项目提供废水处理生物滤池技术及装备,处理出水达到或优于“TN≤10 mg/L,SS≤5 mg/L,TP≤0.5 mg/L”,吨水运行费(电费和碳源)低于0.015元/去除1 mg/L TN,可用于景观环境用水和城市杂用水,在废水深度处理与高质再生回用中前景广阔。

技术特点与优势:

包括功能微生物定向驯培与活性强化、模块化选型与装配、混合营养反硝化及碳源精准添加节能降耗运行等,处理出水可用于景观环境用水和城市杂用水。

该项目突破生化尾水总氮深度净化高效性与经济性耦合的技术难题,形成了系列自主知识产权,主导编制中国国家标准1项,为废水深度处理与高质再生回用提供了关键技术及装备支撑,显著提升水资源循环使用率,具有广阔应用前景及显著的经济、环境和社会效益。

应用领域:              

项目应用领域为废水深度处理及分质再生利用,已依托校外平台企业在江苏等8省市及“一带一路”2个国家成功应用,累计减排废水总氮35.8吨/年,实现废水深度处理及回用量超过100万吨/天。处理出水可用于景观环境用水和城市杂用水,与纳滤和反渗透等工艺联用后还可回用于工业生产,大幅提高再生水回用率、降低单位产品水耗。

金奖项目:

基于LED光源的紫外/荧光在线水质监测技术及装置

环境学院、电子科学与工程学院

指导老师:李文涛、李爱民、庄建军

发明人:吴亚萍、张光延、季闻翔、李雨轩、江浩楠、陈春鸣

▲ 吴亚萍介绍项目

项目简介:

新型紫外/荧光水质监测技术采用深紫外LED作为光源,氮化镓铝基光电二极管和带有滤光片的硅光电二极管分别用于紫外吸收、蛋白类和腐殖质类荧光信号的探测,对溶解性有机物的检测限低至20 ppb以碳计。

基于该技术,改变光路、电路和结构设计,研发出了面向不同应用场景的一系列具有微型化、低功耗、低成本、快速响应、准确性高和灵敏度高的在线水质监测装置,包括微型嵌入式水质监测模块、在线探头式水质传感器和便携手持式水质检测仪,全面覆盖从地表水到末端净水的在线水质监测需求。

技术特点与优势:

(1)采用具有良好选择性和灵敏度高的荧光法检测水中溶解性有机物,检测限低至20 ppb以碳计。

(2)现有紫外/荧光水质分析仪器大多采用汞灯或氙灯作为光源,由于体积大、分光结构复杂、价格昂贵,限制了其在在线监测领域中的应用。新型紫外/荧光水质在线监测技术采用体积小、功耗低、单色性好的深紫外LED作为光源,使产品微型化、低成本、低功耗。

应用领域:              

微型嵌入式水质监测模块面向家用领域,集成于净水器中,实时监测水质,给用户看得见的净水效果并及时给出滤芯更换提示;在线探头式水质传感器可定点安装,自动化监测,远程监控,提供智慧水质监测预警和工艺调控反馈;便携手持式水质检测仪为现场水质判断提供一种快速灵敏、简便易携装置。目前已将专利许可给南京同开环保科技有限公司。

铜奖项目:

Greenwind nano新风机——一种高效净化的智能外进气式空气净化器

环境学院

发明人:毛亮,翟傈,李宗翰,张翔瑞,卢坤,郭敬

项目简介:

现有的两类空气净化器:内循环式空气净化器和新风系统.二者都有其不可避免的痛点,内循环式空气净化器净化效果好,但须在门窗关闭的不通风条件才能达到净化效果,而长期在密闭环境下使用易出现O₂浓度不足,CO₂浓度过高,空气污浊的现象;而新风系统风道易长菌且难清洗,不能对新引入的室外空气进行高效的净化。

我们的仪器弥补现有空气净化系统的痛点,能够在高效净化空气的同时保持室内氧气浓度。通过超净化滤芯风道进气并去除其中颗粒物、NOx、VOCs以及细菌。机器内置多种传感器,可以实时监测室内温度湿度、氧气浓度。可以使用WIFI连接云端使得手机实时监测、云端处理,智能调节进气速度。

技术特点与优势:

创新点:

1.实现对NOx与VOCs的同步快速去除。目空气净化器对于氮氧化物、苯系物等污染物基本没有去除效果,我们将光催化剂固定在水凝胶中,水凝胶对污染物具有很强的吸附富集能力,同时光催化剂降解速率极快,克服了污染物无法快速去除的难题。

2.实时监测室内温度湿度、氧气浓度,使用WIFI连接云端使得手机实时监测、云端处理。

3.智能控制加湿器与空气净化器,基于大数据分析,得到最舒适的温湿度比值,将空气净化与体感舒适结合。

技术改进:

1.现有空气净化器只能对室内的污染物实现部分去除,同时其封闭的使用环境导致室内循环空气中的O浓度显著下降,影响人的舒适感和工作效率。而我们产品在引入室外新鲜空气的同时可以高效去除其中的甲醛、苯系物及PM2.5,并且在室内产生微正压,达到室内空气干净且清新的效果。

2.现有新风系统管道分为长管与短管。长管式的新风系统所采用的技术都不能有效去除室外空气中污染物质,且长管管道内容易潮湿长菌而产生二次污染;短管式新风系统采用的技术只是简单的过滤颗粒物杂质,无法达到对室外空气净化的目的;而我们的产品,将过滤除湿、杀菌、多种污染物净化融为一体,利用我们研制的新型复合材料,对空气中的甲醛,苯系物及PM2.5具有很好的去除能力。


应用领域:              
可用于:1.幼儿园、月子中心、呼吸系统疾病患者家庭等对干净且富氧空气具有迫切需求的场所2.医用无菌、实验室较低级别无尘环境。其他应用:车载空调净化。目前已和江苏省新风环保有限公司合作生产产品。
 
日内瓦国际发明展创办于1973年,是世界上举办历史最长、规模最大的发明展之一,由世界知识产权组织(WIPO)、瑞士联邦政府及日内瓦市政府举办,旨在展示全球各地各种创新发明品。由82名专家组成的国际评审团将评审展出的各项发明,并从中遴选获奖项目,以此鼓励获奖发明的商业推广

本届展会共吸引了40个国家和地区的800多家参展商参会,展示了约1000种新颖产品和技术,涉及领域包括能源环保、计算机科学、通用工程等。


 
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