生物脱氮除磷是国内外污水处理领域研究的热点问题，对污水处理中功能菌的监测是进行研究的必要手段。本课题拟采用荧光标记DNA探针的固相杂交法进行水处理中功能菌检测方法研究，普通荧光法容易受到固体基质背景的干扰，使用长寿命荧光标记物可利用时间分辨的方法消除固体基质背景和生物分子的背景荧光。合成几种性质稳定发光强度高的Eu3 、Tb3 等稀土离子的双功能长寿命发光螯合物探针，以反硝化聚磷菌和厌氧氨氧化菌为对象，采用厌氧氨氧化菌和反硝化聚磷菌的特异性保守基因序列作为DNA目标探针，以其互补DNA序列进行捕获探针DNA、识别探针DNA的设计与合成。在普通玻片表面修饰活性基团，将捕获探针DNA固定在玻片表面。研究优化杂交条件，功能菌DNA、长寿命荧光探针标记的识别探针DNA在固定捕获探针DNA的玻片表面进行杂交，利用光纤组件测量玻片表面发光强度，实现功能菌的检测。建立步骤简便、快速、灵敏的检测方法。 2100433B

世界范围内能源危机和生态环境恶化催促着人们寻找新能源及能源利用新方法。热电转换装置因其结构简单、无需制冷剂、无机械传动部分、无磨损、无噪声、寿命长、可靠性高等优点越来越受到人们重视，并且已经广泛应用于民用和军用领域。而在热电转换微能源系统中，热电转换效率受热电装置高温端散热工况和材料自身热电性能的影响较大。因此寻找新型高效散热方式，以及开发材料热电性能表征系统已经成为热电转换装置中关键热物理问题。 本项目基于上述两个关键热物理问题，开展了相应研究工作。采用基于数字信号处理的虚拟锁相技术，通过对通1-Omega交流电的热电材料两端1-Omega，2-Omega和3-Omega电压成分的同时采集和分析处理，获得热电材料的电导率，热导率，Seebeck系数和热电转换效率的优值系数。为了解决热电转换装置性能评估问题，本项目基于直流瞬态Harman法测量优值系数原理，搭建了热电器件综合性能表征实验系统，实现同时测量无量纲优值系数（ZT值）、Seebeck系数、电导率以及热导率等热电性能参数，并通过测试商业碲化铋基热电器件验证了本实验台测量结果的可靠性。在此基础上，制作和改进了具有不同夹层结构的新型热电器件，并对其开展了热电性能评估。实验结果表明，室温下具有夹层结构热电器件ZT值普遍小于常规碲化铋纯半导体器件，但是Seebeck系数却比常规器件大；同时夹层结构热电器件的电导率和热导率均大于常规器件值。 另外，为了探索新型高效散热方式用于解决热电器件热端散热，本项目研究了微通道内纳米流体强化换热特性，以期采用在热电装置热端端面开凿矩形微槽道，并通以水基多壁碳纳米管(MWCNT)纳米流体的方式解决高效热电转换装置中大热流密度散热难题。通过实验测量了纳米流体微细管内对流换热系数和沿程阻力特性，结果表明，纳米流体能够显著强化对流换热系数，并且沿程摩擦系数与去离子水的值相近，表明纳米流体强化传热的同时泵功消耗并没有大幅增加,具有工业应用价值。