高分子材料领域成果汇编
高分子材料领域成果汇编
天津科技大学(TianjinUniversityofScienceand
Technology),位于天津市,是中央和地方共建、天津市重
点建设高校,入选国家“111计划”、教育部“卓越工程师
教育培养计划”高校、天津市“双一流”建设高校、国家建
设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”
建设高校、国家级新工科研究与实践项目、国家级大学生创
新创业训练计划、中国政府奖学金来华留学生接收院校,为
CDIO工程教育联盟、“一带一路”高校食品教育科技联盟成
员单位。学校创建于1958年,时名为河北轻工业学院,是全
国首批4所轻工类本科院校之一,隶属轻工业部。1959年,
天津大学制浆造纸专业的主要师资和实验设备调入学校。1
964年,北京轻工业学院发酵工学专业、无锡轻工业学院塑
料成型加工专业先后调入学校。1968年,学校改名为天津轻
工业学院。1971年,天津大学制浆造纸专业全部调入学校。
1972年,北京轻工业学院盐化专业和轻工业部塘沽盐业专科
学校合并后划归学校。1998年,学校的管理体制改为中央与
地方共建、以天津市管理为主。2002年。经教育部批准,学
校更名为天津科技大学。
项目团队紧抓行业痛点,突破进口原材料及生产限
制,自主研发了查道修复内衬软管制备技术。
材料由聚酯纤维无纺布承载层和涂有防渗膜的外层组
成,经同步双侧热焊接密封形成单层或多层结构的软管,可满
足管径范围为DN300-DN1350mm圆形、椭圆形、方形等形状管
道修复,具有强度高,密封性、承载性和耐腐蚀性优良等优点
。
可拓展用于给水、石油、燃气等管道的非开挖修复。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
(1)互联网+环境应急(移动式)污水处理装置;(
2)管道非开挖修复材料产业化及标准化;(3)生物强化及土
壤修复技术。
细菌纤维素(BacterialCellulose,BC)是由葡萄
糖通过β-1,4键连接而成的一类纯纤维素(纯度>99%),其
具有超高纯度、超精细网状结构和高吸水性等特性,被广泛
应用于医学材料、造纸、高级音响材料、食品添加剂以及环
境工程等领域。
木葡糖醋杆菌是BC的主要生产菌株,本项目针对细菌
纤维素生产菌株产量偏低、代谢调控机制不清、培养工艺落
后、制造装备落后等关键技术问题进行攻关,突破了4项核
心技术,建立了具有自主知识产权的细菌纤维素生物合成调
控技术。
本项目特点:(1)技术体系完整,包含菌种选育、
代谢调控技术、工艺研发和装备开发等关键技术;(2)研
究对象细菌纤维素应用前景广阔,可用于食品工程、医学工
程、高分子材料等多个领域。
在山东纳美德、海南亿德等BC生产龙头企业实现了
产业化。
微生物发酵新技术和新产品、纤维素的生物合成与
功能化应用、新型生物防腐剂和功能配料等
技术特点:针对铝塑复合膜难以回收再利用的难题
,采取直接造粒-改性技术,实现回收料的高附加化。改性
料不仅具有良好的加工流动性能和力学性能,还具有良好的
表观性能。
技术阶段:小试和中试成功。
目前我国用于奶类包装用铝塑复合薄膜的年消费量
达到2000万吨,而回收率不到20%。大量使用后废弃的包装
材料进入环境后,不但给环境带来巨大的压力,也造成了大
量资源浪费。本技术不仅能实现铝塑不分离直接回收,而且
通过一次性改性技术达到高性能化和高附加值化。改性产品
可用于生产防水薄膜、装饰板材、广告牌、农用管材、人造
木材和栅栏等,具有显著的环保效益和经济价值。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
技术特点:利用复合填充酚醛胶包覆法制备不燃级
TPS保温板材。
导热系数≤0.038W/㎡·K、密度60-110kg/m3、抗
压强度≥180KPa、OI≥38%、离火自熄时间≤2s、烟密度≤50%。
填补国际空白。
技术状态:小试、中试成功。
前景预期:可使用现有通用的TPS生产线,经适当的
工艺调整就能实现产品升级。
不燃A-2级TPS保温板材以其优异的防火、耐压、抗
老化和价格优势,预期可成为替代目前通用的岩棉等无机类
防火保温材料的首选方案,市场前景巨大。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
建立微滤膜-超滤膜-反渗透膜耦合工艺水处理体系
,以自来水为原料,搭建超纯水制备系统。
自来水溶解性固体总含量为300——500mg/L,首先经
过微滤膜预处理,后经过超滤膜一级淡化得到一级去离子水
,一级去离子水再进入反渗透膜系统,在反渗透膜系统内经
过两级淡化,最终得到溶解性固体总含量小于2mg/L的超纯
水,应用在原子光谱、高效液相色谱、超纯物质分析、痕量
物质等实验中。
该工艺体系操作简单,自动化程度高,出水水质稳
定,且投资成本低。
(1)海卤水资源综合利用;(2)盐与健康及盐产
品高值化;(3)膜及膜分离技术;(4)多相催化和膜催化
。
一种吸附痕量组胺的功能材料及其制备方法和应用
,该功能材料是以组胺为模板分子,3-巯基丙基三乙氧基硅
烷为功能单体,四乙氧基硅烷为交联剂,甲醇为致孔剂,利
用溶胶-凝胶技术和分子印迹技术合成的,所述功能材料吸
附容量可达到12.758mg/g。
该材料的物理化学稳定性好,能够耐受高温、高压、
酸碱、有机溶剂等。
该功能材料成本低廉,合成过程简单,反应条件容易
控制,所制成的组胺特异性吸附材料可用于电化学电极的修
饰,固相萃取富集与高效液相色谱联用,适用于对动物源性
食品中痕量组胺的检测。
拥有相变温度在0-90摄氏度范围内三个系列11种产
品,拥有相关专利8项,可广泛应用于工业废热利用、农业
大棚保温种植、低温保鲜、大型商业中心供暖以及日常采暖
等领域。
1、以天然生物大分子(如多糖、蛋白质、脂类等
)为原料的可食包装开始被广泛应用于食品、医药、化妆品
等行业。经过多年研究,目前已完成以明胶、胶原蛋白为基
质的可食膜制备技术与设备集成,成功开发了纳米无机粒子
、纳米纤维素的强化膜技术以及生物物理交联(谷氨酰胺转
氨酶、UV-核黄素、DHT)可食膜性能提升技术,已开发了高
强度高可塑性蛋白膜、水溶性多糖-蛋白复合膜以及纳米强
化胶原蛋白膜等产品。
该技术集成可广泛用于人造蛋白肠衣、方便面调味包
、袋装固体饮料(咖啡、奶茶、代餐粉等)的可热封水溶可
食膜的生产。已获得国家级项目资助1项,其它项目资助3项
,获得发明专利号1项,申请1项。技术性强,科技含量高,
市场前景广阔。
2、年产量为100万平米的基础设施与关键设备投入约
2000万元(除去基建部分),动力需300千伏安变压器一座
,人员约50-70人。
3、产能达标后,年均经济效益为1000万元。
本项目采用化学和物理的方法对现有的PP进行改性
,使其拉丝均匀。
采用添加PET等其他高分子材料,使PP拉丝透明。
采用添加一种或几种无机纳米材料,使PP拉丝均匀透
明。
1、聚丙烯(PP)具有优异的机械性能,优良的耐腐
蚀性电绝缘性,密度小且价格低廉,以聚丙烯为原料制备微
孔膜具有制作简单,价格低廉,是良好的膜蒸馏用膜材料选
择。热致相分离(TIPS)法是制备聚合物微孔膜常用的方法
之一,与常用的浸没沉淀(NIPS)法相比,TIPS法具有制得的
膜强度大、表面孔隙率高、膜孔调控范围宽、孔径分布窄等
明显优势。
我们在开展的TIPS方法制备PP-豆油体系聚丙烯疏水
微孔膜及其VMD性能研究中发现,除成膜条件影响外,该体
系制备的中空纤维膜和平板膜成膜条件对膜性能参数及其V
MD性能影响差别较大。同时,单一的膜材料严重制约了膜蒸
馏技术的发展,聚合物材料共混合金化是实现提高膜的疏水
性能、机械强度及膜蒸馏性能、拓宽膜材料种类和调控膜结
构极为有效的方法。
我们以聚乙烯(PE)-聚丙烯-豆油体系为模型,采用
TIPS方法制备了聚乙烯-聚丙烯共混膜。通过研究发现,PE
/PP共混膜较聚丙烯-豆油体系制备的疏水微孔膜具有更高的
孔隙率和机械强度,相同条件下其NaCl水溶液的VMD性能优
于聚丙烯膜,VMD产品水的脱盐率高于99.9%。针对目前膜机
械性能弱的特点。
2、本课题组还开展了PP与PET共混膜材料,DBP和DO
P为混合稀释剂,采用TIPS法制备PP-PET共混膜。由于PET分
子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有较好的力学性
能,耐化学试剂性、耐热性和优良的电性能。PET-PP共混膜
相比单一PP膜机械强度有了很大的提升。
针对膜蒸馏过程热能利用率低的特点,利用EVA材料
高韧性和优异的保温性能,本课题组设计并制备了PP-EVA共
混疏水微孔保温膜,该膜有效提高膜蒸馏过程能量利用率,
对新型膜材料开发提出了新思路。
1、通过弹塑性分析,推导理想弹塑性材料模型旋
转双重过盈配合轴对称结构的弹性和塑性极限转速、弹塑性
分界半径以及弹性区和塑性区应力分量的一般解析表达式。
进而导出残余应力的计算公式,并用以探讨超速强化工艺的
参数优化问题。作为一种典型的实际应用,针对高速纸机中
常见的旋转空心铸钢辊,通过实验测定铸钢材料的力学性能
,研究基于弹塑性分析的参数设计方法。探讨有限元技术在
旋转双重过盈配合辊类结构弹塑性分析中的适用性。对于理
想弹塑性材料制成的旋转双重过盈配合轴对称结构而言,按
弹性设计并没有充分发挥材料的承载潜力,从理论上可以预
见,基于弹塑性分析的超速强化工艺能够通过在结构中产生
有利的残余应力分布而进一步提高材料的强度使用效能,。
2、因此,该研究课题得到的一般解析式将为更有效地发挥
此类结构应有的承载潜力提供可具体操作的强度计算和设计
依据。从世界纸机的发展趋势来看,纸机车速仍有较大的提
高空间,因此,该研究结果在造纸机的一种关键部件--压榨
部的应用前景值得期待;但是并不仅局限于此,作为一种通
用的分析思路和结果,将其用于工程中其它类似结构的强度
计算和设计中也是可行的。
项目以非织造布为载体材料,并利用静电纺纳米稀
土发光纤缴载体材料进行表面功能化处理,制备出了可以用
于观察军用飞机减速4开伞动作的指示光带。
由于静电纺纳米稀土发光纤维的纳米尺寸,其非织造
布载体材料具有良好的结构相容性,确保了纳米稀土发光纤
维载体材料能够紧密结合而不易脱落。
该项目从比萨饼干酪加工工艺、生产设备制造和副
产物乳清的开发利用入手,系统研究了技术、装备、市场、
产品及副产品的精深加工,为转化与推广比萨饼干酪工业化
开发与生产技术奠定了基础。
该项目制造的比萨饼干酪及自行研制的相应生产设备
适合于中国乳制品加工企业进行比萨干酪的工业化生产,特
别适合于在城市型乳品加工企业中推广和应用。
但干酪在中国人民生活消费中仍属于新兴事物,中国
干酪市场的大规模形成仍需要市场大力引导和相关政府部门
的宣传与鼓励,建议相关部门加大宣传力度,并给予干酪生
产企业的相应配套扶持,以积极推进该项目的推广与应用,
加快中国干酪产业的发展。
该课题主要以漂白硫酸盐针叶木浆中的纤维素纤维
作为研究对象,采用高碘酸钠和亚硫酸氢钠分别作为氧化剂
和磺化剂,以傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、原子力显微
镜(AFM)等现代化分析仪器作为间接的分析手段,进行木
材纤维素纤维化学改性的研究。
通过对纤维素纤维的氧化和磺化处理,增强木浆的干
抗张强度、湿抗张强度以及吸收性能,为研究和开发具有特
殊功能的纤维素纤维及其功能性的纸张产品,提供必要的前
期研究基础。
从高碘酸盐氧化、亚硫酸盐磺化前后纤维素纤维手抄
片的原子力显微镜(AFM)图片分析看,纤维表面的形貌特
征有很大的差异。对于分析纤维素纤维在化学改性处理过程
中物理性能的变化,有很大的帮助。
1、细菌纤维素是一种具有一系列优良特性的纳米
生物材料,是当今国内外生物与材料两个学科的研究热点。
为改变微生物合成的BC不能直接用作医学材料如人造血管、
人造皮肤和骨骼等,必须按照应用要求进行后期二次加工修
饰,使BC材料具有特定厚度、形状、通透性、均匀度、机械
强度等性能,为了简化这一繁琐过程,建立“微生物注塑”
方法,直接发酵合成所需性状或性能的BC材料具是非常重要
的意义。比较了不同木葡糖酸醋杆菌趋化性、群体效应和定
向合成BC的差异。
2、针对BC合成、趋化性信号转导和群体效应系统等
相关基因的表达与调控等进行了初步分析。进行了CGMCC29
55菌株和从山西老陈醋醅筛选得到的雷提库斯葡糖酸醋杆菌
SX-1的基因组测序。利用Tn5G转座子插入突变的方法,建立
了相应的转座子文库。为进行定向与非定向合成BC过程的差
异性研究,在从微生物细胞趋化性生长和BC组装的角度对B
C的物理性能差异性做出解释的同时,研究了物理与化学因
素对微生物合成BC的影响。通过控制直流电场的强度与方向
,可有效控制直流电场中细胞的运动方向,使BC纤维沿着“
线”的方向进行“纺织”。
3、这些为建立“微生物注塑”方法提供了必要的基
础数据。采用所建立可直接发酵合成任意形状或性能的BC产
品的“微生物注塑”方法,进行了BC管复合生物防腐剂ε-聚
赖氨酸(ε-PL/BC)作为抑菌肠衣与磁性BC(Fe3O4/BC)球的合
成及其应用研究。ε-PL/BC抑菌肠衣用于香肠的制备。从ε-
PL/BC管香肠的外观看,肠衣干燥且紧贴内容物,肠衣透明
度较高,可清晰看到香肠内的肉质纹理。特别在内容物中不
加防腐剂,利用包装材料所具有的优良抑菌性能(尽管ε-PL
/BC管是安全的食材,但食用时去除ε-PL/BC管这一外包装材
料,有进一步确保了食品的安全性与人们对防腐剂的认识普
遍欠缺的现状)确保了其保质期的安全。
磁性Fe3O4/BC球将从废液中低浓度重金属(如Pb。
聚乙烯防雾膜主要用于农用温室与塑料大棚,以促
进光照度、提高棚内温度、减少农作物发。
通过熔融接枝聚合将具有极性功能基团的单体接枝到
非极性聚乙烯大分子链上,提高了聚乙烯与防雾滴剂的相容
性,限制了防雾滴剂的迁移,减缓了防雾滴剂的流失,提高
了膜的防雾期;
在研究了防雾滴剂结构与防雾性能关系的基础上,通
过大量防雾滴剂的筛选与复配试验,制备出用于聚乙烯树脂
的复配防雾滴剂;
研究了加工助剂(分散剂、防滑剂)、加工条件对膜
的防雾性和其它性能的影响,对聚乙烯防雾膜的生产很有指
导意义;
研制的聚乙烯防雾膜的防雾滴持续时间大于6个月。
该项研究成果对促进聚乙烯防雾膜的进一步推广和应用十分
有意义。
玉米醇溶蛋白(Zein),来源于玉米淀粉加工的副产
物,以其优良的成膜特性、天然生物可降解性以及在高温、
高湿条件下的良好稳定性及安全性而引起人们的重视。
在众多可食性膜中,唯有玉米醇溶蛋白可在无需添加
剂、鞣制剂的条件下制成薄膜,并且具有良好的阻湿性及阻
氧性,因而可以用于食品保鲜、包装及制药行业。
现在,可食性玉米醇溶蛋白膜的制备工艺一般为,将
醇溶蛋白用80%乙醇溶解,配制成玉米醇溶蛋白液,同时加
入增塑剂充分混合后,在模具平板上倒膜,干燥后成膜。
然而到目前为止,几乎没有得到工业化生产和实际商
业应用,其重要的原因是该法需大量乙醇溶剂成本高,且制
成的膜机械强度不足。
该项目是利用螺杆挤压技术,添加少量可食性可塑剂
,使玉米醇溶蛋白在挤压时,被强烈展开相对地呈直线排列
,得到充分改性,最后制成薄膜。
该法可工业化生产玉米醇溶蛋白膜,广泛应用于可食
性食品包装、果蔬保鲜以及制备制药业使用的缓释胶囊。
可食性玉米醇溶蛋白膜工业化生产法已申请了国家
发明专利(申请号:2006100131836)。
该项目组从天然微生物中通过生物技术分离得到具
有显著溶解血栓功能的天然酶制剂产品,对发酵工艺及目标
产物的分离制备工艺进行了多年研究攻关,得到了电泳纯级
别的纯品,对其溶解血栓的能力进行了测定,各项指标均超
过尿激酶。
目前已经完成了实验室规模的放大,在100升规模发
酵体系中实现产酶活力10万IU单位/毫升,在产物的大量制
备和分离纯化等方面取得了一定成果。
为克服天然酶的免疫原性和短作用周期,目前正在做
溶栓酶分子的PEG化分子修饰研究,以改进酶的理化特性,
增强其稳定性,消除免疫原性,为开发注射级别的酶制剂药
物打下坚实基础。
该项目将最终得到具有显著溶血栓效果的注射针剂产
品,可以挽救心肌梗死病人的生命,使心脑血管病人的健康
得到保证。本技术创新性强,产品人体耐受性好,对人体安
全无毒副作用,效果突出。
PACP/阴离子分散松香胶中性施胶技术:首先通过
TQ-PAC碱性聚合氯化铝与离子型有机高分子进行复合,研制
出阴离子分散松香胶中性施胶沉淀剂-聚合氯化铝-有机高分
子复合物PACP,使之用于阴离子分散松香胶沉淀剂进行中性
施胶。
TQ-PAC碱性聚合氯化铝阴离子松香胶中性施胶沉淀剂
:液体,固含量10%,保存3个月以上不变质。固体,Al。
该技术国内领先,可用于纸浆、尤其是非木材植物
纤维纸浆进行中性施胶,成本低于AKD、ASA等中性施胶,操
作简单。
1.技术来源:果蔬汁加工系统优化降耗技术产业化
开发是国家“十一五”科技支撑计划项目的部分研究内容,
编号2006BAD50B04。国投中鲁果汁股份有限公司,联合天津
科技大学、中国农业科学院郑州果树研究所、北京市农林科
学院等科研单位,专项研究开发浓缩果蔬汁加工系统降耗新
工艺,以及设备优化升级、企业降耗优化管理等产业化新技
术,下属13个大型果蔬汁加工企业负责项目实施。
2.应用领域和技术原理:该技术可以广泛地用于果蔬
汁加工企业,特别是浓缩汁加工企业,也适用于相关食品加
工企业。通过工艺优化和设备升级、企业优化管理等实现降
耗。
3.性能指标:经过5年多研究,开发出生物酶解优化
工艺,减少了果胶酶、淀粉酶、活性炭等辅料的消耗;再设
备升级,酶及活性炭等辅料的成本降低22.3%,节水12%、节
煤率37.6%,节电31%。
4.成果的创造性、先进性:(1)首次研究出工艺优化
系统降耗新技术,减少果胶酶、淀粉酶、活性炭等辅料的消
耗、改进蒸发冷凝水的再利用工艺、升级反渗透工艺。(2)
开发出压榨、杀菌、过滤及浓缩设备改造、优化升级新技术
。(3)提出企业优化管理模式,提高员工素质、技能,优化
生产管理,使检修费节约1.9%,生产费用节约36.6%;设备
故障率降低0.38%。
5.作用意义:(直接经济效益和社会意义)中国果蔬浓
缩汁出口量,占世界贸易总量70%以上,但是果蔬汁深加工
耗水量大,直接影响产品成本和出口价格优势。2007年该项
目联合国内另外3个果蔬浓缩汁企业,成功胜诉美国反倾销
官司,使浓缩果蔬汁出口占国内总量25%,占世界总量15%,
产品质量经美国客户检测,达到国际出口商品标准。
6.推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改
进意见:进一步加强综合系统降耗措施的推广利用,进一步
研究原料减损采收、运输、保鲜技术,延长生产加工周期等
降耗技术。
在该行业中首次实现管式降膜蒸发器升级改造,完
成多效冷凝水分离回收和分类利用,达到果汁冷凝水蒸气最
大程度再利用,实现最高节水率57.26%。
在该行业中开发出反渗透水回收再利用的节水新工艺
,推行了蒸发水、反渗透浓水、清洗水利用等一系列节水措
施,每吨果汁节水0.76吨,每吨果汁节约成本1.74元。
针对果汁加工树脂清洗耗水大的技术难题,对清洗水
回收利用,年可节水约13000吨。每吨果汁节水合计7.68吨
,节约成本平均202.48万元/年。
2009年每吨果汁耗水6.96吨,显著地低于中国果蔬汁
加工每吨耗水10-15吨,达到了发达国家果蔬汁加工吨耗水
4-7吨水平。
近3年累计加工水果360万吨,生产优质浓缩果汁全部
出口,实现利税3.9亿元,农民增收25.2亿元。
1.技术来源:果蔬汁加工节煤技术产业化开发是国
家“十一五”科技支撑计划项目的部分研究内容,编号200
6BAD50B04。国投中鲁果汁股份有限公司,联合天津科技大
学、中国农业科学院郑州果树研究所、北京市农林科学院等
科研单位,专项研究开发浓缩果蔬汁加工节煤新工艺,以及
设备优化升级、企业节煤优化管理等产业化新技术。下属1
3个大型果蔬汁加工企业负责项目实施。
2.应用领域和技术原理:该技术可以广泛地用于果蔬
汁加工企业,特别是浓缩汁加工企业,也适用于相关食品加
工企业。通过工艺优化和设备升级、优化设计实现节煤效果
。
3.性能指标:
(1)设计出大型果蔬汁加工供热系统优化方案,开发
了热水循环利用新工艺,节煤率18.3%,可节煤2120吨,吨
果汁节煤0.089吨,节约资金106万元。选择最优性价比煤炭
为原料+锅炉设备改造+科学维护+燃值增效剂综合技术,节
煤效果进一步提高,节煤4543吨,吨果汁节煤0.14吨,节煤
率22.2%,节约资金217万元。
(2)开发出蒸发器优化升级冷凝水热水再利用新技术
,节煤约4527吨,吨果汁节煤0.243吨,节煤率43.9%,节约
资金231万元。
(3)企业节煤优化管理,吨果汁耗煤降低0.05吨,节
煤率6%,共节煤400吨,节约费用20万元。使吨果汁耗煤由
0.74吨降低到0.34吨。
4.成果的创造性、先进性:
(1)首次研究出大型果蔬汁加工供热系统优化节煤新
工艺。
(2)开发出蒸发器优化升级冷凝水热水再利用节煤新
技术。
(3)提出企业节煤优化管理新机制。
5.作用意义(直接经济效益和社会意义):该项目加工
的浓缩果蔬汁年出口产量达5300万吨,约占全球15%。节煤
直接影响产品成本和出口价格优势。2007年该项目联合国内
另外3个果蔬浓缩汁企业,成功胜诉美国反倾销官司,使浓
缩果蔬汁出口占国内总量25%,占世界总量15%,产品质量经
美国客户检测,达到国际出口商品标准。
推广应用的范围、条件和前景
综合节煤措施的推广利用具有广泛的应用范围。无论
是工业生产还是居民生活,节约能源都是一个重要的课题。
通过推广综合节煤措施,可以有效地降低能源消耗,减少对
环境的影响。
推广的条件主要包括技术条件和政策支持。在技术方
面,需要进一步研究和开发锅炉系统节煤技术,提高节能效
果。在政策方面,需要制定相关的节能政策,鼓励企业和个
人采取节能措施。
推广综合节煤措施的前景是非常广阔的。随着能源消
耗的增加和环境问题的日益突出,节能减排已经成为全球的
共识。通过推广综合节煤措施,可以实现能源的可持续利用
,减少对环境的污染,促进经济的可持续发展。
存在的问题和改进意见
在推广综合节煤措施的过程中,还存在一些问题需要
解决。首先,技术研发方面需要进一步加强,提高节能效果
。其次,政策支持方面需要更加明确和具体,为企业和个人
提供更多的激励和支持。此外,宣传和教育工作也需要加强
,提高公众对节能的认识和意识。
为了改进推广综合节煤措施的效果,可以采取以下措
施。一是加大对技术研发的投入,提高节能技术的水平。二
是完善相关的政策法规,鼓励企业和个人采取节能措施。三
是加强宣传和教育工作,提高公众对节能的认识和意识。
该项目研究了红曲霉固态发酵过程。通过菌体生长
不同时期氨基葡萄糖和麦角固醇的含量的变化,定量了两种
物质的含量与红曲霉菌体量的关系,建立了红曲霉固态发酵
过程中菌体量随时间变化的动力学方程。
用界面培养的方法模拟固态发酵借助计算机可视化技
术及表面分形理论,建立了菌落图像分析系统,建立了菌体
生长与产物生成的动力学模型,实验验证该模型与实际发酵
过程具有一致性。
利用先进的实验设计及统计软件对固态发酵培养基及
培养条件进行了优化:采用了变温两段培养法,使洛伐它汀
产量达到5mg/g(干物质)。
用荞麦为底物进行红曲霉固态发酵,结果表明能产生
洛伐它汀,生理活性物质-黄酮没有损失,发酵后荞麦的抗
氧化活性得到了增强。
该研究采取适当的纤维素酶和半纤维素酶;酶的添
加量为0.2%,脱墨浆的白度增值不低于3度,可漂性优于化
学脱墨浆;可提高浆料的脱水性能;提高废纸浆的使用价值
;可降低环境污染。
生产规模为每日10吨;职工5人;厂房面积为200平方
米;设备投资10万元;配套工程资金总计45万元;日水需用
量为500立方米;装机容量为200kVA;锅炉每h为0.5吨。
与传统的吸附树脂相比较,利用弱相互作用间的协
同效应合成的树脂不仅具有较高吸附选择性,同时也具有较
高的吸附容量。而且合成过程简单,方法成熟,相比于亲和
吸附剂以及分子印迹化合物具有价廉易得等特性,因此对设
计合成具有选择性吸附作用的聚合物吸附剂具有一定的指导
作用,特别是在对天然产物的分离与纯化的应用中。
在大孔树脂上接入酰胺基团可以用来选择性吸附某些
基团。以上课题组讨论了聚丙烯腈大孔树脂(即含有苯环和
酰胺基的二乙烯苯-异氰酸三烯丙基酯-丙烯腈三元共聚物
)对原花青素的吸附,聚丙烯腈大孔吸附树脂在酸性和碱性
环境下可水解生成酰胺、羧酸。课题组希望把腈基水解反应
控制在生成较多酰胺的那一步,使生成的含酰胺键的大孔树
脂对原花青素的吸附量更大。水解条件对水解产物组成影响
很大,今后课题组将进一步研究如何通过较为简易的方法,
使聚丙烯腈树脂水解主要生成在聚丙烯酰胺,并且考察水解
后的酰胺树脂对原花青素的吸附情况。
该项目采用高性能原料,通过高分子材料设计及新
的合成技术与工艺,研制出附着力强、剥离强度高,易配颜
色的环保型水性涂料(粘合剂)。成果属国内领先水平。
因无毒、无味、性能优良,市场广阔,该涂料(粘合
剂)属水性聚氨酯。适用范围:
(1)塑料多层膜间复合式与金属片复合用粘合剂;
(2)聚氯乙烯片(式膜)、聚丙烯膜表面印刷;
(3)聚氯乙烯片材等热压粘接。
经济效益分析:每吨成本1万元,售价1.5-2.0万元
/吨。主要设备及投资:聚合反应釜及辅助设备3万元;转让
费:10万元。
该课题以聚吲哚为活性物质,将其应用于二次电池
中,提出了一种新型的氢离子交换型导电聚合物电池简称聚
合物氢离子电池体系。
该电池的体积比能量、重量比能量均和铅酸电池相差
无几,比能量与超级电容器相比高出两个数量级,但输出电
流密度大约是铅酸电池的20倍。
聚合物是由碳、氢、氮构成。由于不包含金属元素,
所以对环境不会造成任何影响,是一种无公害、超高功率、
长寿命的储能系统。
该电池可做成信用卡厚度,以及代替铅电池的盒式两
种,且具有环保优点。其基本性能参数,完全满足混合动力
汽车辅助能源的技术要求,是下一代混合动力汽车的关键技
术。
聚合物氢离子电池正负极采用导电高分子材料,如聚
吲哚类(polyindole)等,利用分子链上的氮原子吸附氢离
子的特性,使氢离子在正极和负极之间流动,可形成充放电
电流。
换句话说就是将锂离子充电池中的锂离子置换成氢离
子,由于氢离子体积小,因此氢离子进出电极材料不会造成
对电极结构过大的影响,更不会使电极受到损伤,增加了电
池的循环寿命。
另外氢离子移动速度也比较快,可实现以大于铅酸电
池20倍的电流充放电,电池的寿命周期为几万次,重量比能
量10Wh/kg20Wh/kg,输出功率密度超过1000W/kg,输入功率
密度也超过1000W/kg。
充电时也不必对充电电路进行控制,电池安全可靠,
完全克服了锂离子电池存在的安全问题。
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•产品类型:大豆蛋白肽、花生蛋白肽(2-10氨基
酸)等。
•执行标准:蛋白饮品国家标准,蛋白质检测含量2%
(高于核桃露等植物蛋白饮品含量。
•产品特点:透明的蛋白饮品、无稳定剂、无香精添
加等
•营养特点:消化吸收率提高、吸收速率快;解酒护
肝;减肥健身等。
以葵花籽为主要原料复配适量动物乳、果蔬汁等加
工而成的饮料。
•综合了植物、动物蛋白的双重优点,在优化蛋白和
氨基酸组成的基础上,特别含有多不饱和脂肪酸和维生素E
,具有营养丰富、风味独特、自然健康等特点。。
•在植物蛋白饮料蛋白质丰富、营养健康的基础上,
着重添加了维生素和膳食纤维丰富的果蔬汁,综合了果蔬饮
料和蛋白饮料二者的优点,是新一代代餐饮料。。
 。
针对制浆造纸终端废水顽固性污染物比例高、水量
大、处理困难等特点,研究开发相关经济、稳定、先进处理
技术,集成处理工艺,并对处理后废水进行分质回用,达到
节约用水目的。
建成80000m3/日制浆造纸终端废水高效絮凝、氧化处
理、固定化生物处理、分质回用研究及示范工程一个,制定
废水回用行业标准一个,集成终端废水深度处理技术一项,
申请发明专利10项,获得授权4项。
对于新建的衣康酸生产厂家,系统进行提取工艺的
路线设计,设备选型、安装调试等工作,使提取工艺成本降
低30-40%,产品质量提高,节约能耗,降低污染。
对于已建成的衣康酸生产厂家,提供技术改进服务,
使二次母液中残存衣康酸得以回收,并使残糖得以从酸液中
分离,可再利用,而废液可以回收,大幅度降低污染环境的
程度,并降低生产成本。
适用范围:衣康酸或其它有机酸生产厂家;经济效
益分析:使总成本降低20%,能使回收率提高5%以上,即年
产回收衣康酸量增加150吨,折合人民币250万元。主要设备
及投资额:以年产3000吨衣康酸厂计,设备投资100万元;
工资及生产费用:4000元/年;生产总成本:20000元/年;
产品售价:28000元/公斤;年产值:14000万元;年利润:
400万元。
塑料制品已广泛应用于国民经济以及人们日常生活
中的各个领域,这些与人体接触的制品极易沾染细菌,具有
杀菌性能的卫生用品越来越受到人们的青睐,制备抗菌塑料
是当前的热点之一。
该项目制备了PE、ABS、PVC抗菌塑料及抗菌母料,分
别测试了对大肠杆菌和金黄色玻璃球菌的抗菌率,得到了以
上各种抗菌塑料抗菌率为90%以上的抗菌剂、抗菌母料的适
宜用量。
该项目还得到了适于不同塑料的抗菌母料的配方和工
艺。该产品适用于经常与人们接触的塑料制品,杀灭致病菌
。
通过对番茄加工废弃物的中番茄红素不同提取工艺
的比较,得到了合适的工艺参数。
番茄皮渣以乙酸乙酯为提取溶剂,料液比1:6,提取
温度50℃,提取时间1h,三级提取。
超声提取输出功率300W,料液比1:6,超声提取时间
6min,超声辐照时间3S,三级提取。
微波提取功率为400W,时间35S,料液比1:4,提取次
数两次,番茄红素提取率可达97%,番茄红素含量7.1%。
为提高番茄红素的稳定性,对番茄红素的微胶囊工艺
进行了研究。
番茄红素微胶囊的包埋工艺:配置固形物含量20%的
混合液,其中:壁材70%,为变性淀粉;心材30%,番茄红素
油树脂和植物油的比例1:3。混合液经乳化均质,进口温度
190℃,出口温度90℃喷雾干燥。
番茄加工废弃物中含有大量的番茄籽,对番茄籽油的
提取工艺进行了研究。
提取工艺条件为:正己烷为溶剂,提取温度70℃,料
液比1:6,提取时间7h,番茄籽油的提取率为77.3%,并对其
脂肪酸组成进行了测定,番茄籽油产品各项理化和卫生指标
均符合国家卫生标准。
中国每年番茄加工过程中产生大量的废弃物,造成
大量的污染和浪费,从番茄皮、番茄籽等废弃物生产高附加
值的番茄红素和番茄籽油等功能性产品,市发展番茄产业,
促进番茄及其产品的生产和消费,提高番茄食品的供给水平
的重要环节。同时,番茄加工废弃物的再生开发利用也是延
长农业产业链,提高农副产品附加值,增加农民收入的重要
途径。
酵母菌海藻糖是其在培养条件发生“恶劣“变化时
生成的一种应激代谢产物。
当压力在0.5~1.0Mpa时,酵母菌海藻糖含量为6.5m
g/g,较对照提高27%。
确定压力提高酵母海藻糖的最适条件为:采用复合培
养基,菌体前培养时间20h,压力1.0Mpa、加压温度34℃,
pH6.0,升降压速度为0.10Mpa/min,加压培养3h,此时,酵
母海藻糖含量达到11mg/g。
该课题以山药粉或新鲜山药为原料,尝试了超声辅
助法、酶法和碱法提取山药蛋白复合物(包括黏液蛋白质、
多糖、皂苷、脂肪酸、尿囊素、维生素和多种矿物营养元素
)的新工艺。以蛋白质提取率为指标,得到了关于这些方法
提取山药蛋白复合物的最佳工艺条件。
在研究山药蛋白质提取的同时,也考虑到对山药中多
种水溶性成分,如糖蛋白、多糖、皂苷、脂肪酸、尿囊素和
微量元素的浸出,通过测定山药原料和山药蛋白复合物中相
关成分的提取率,对上述提取方法进行综合评价,确定酶法
和碱法是较优的提取山药蛋白复合物的方法,由此建立了山
药蛋白复合物的质量标准。
探讨了不同的提取方法对山药淀粉理化性质的影响并
利用山药淀粉制备了山药低DE值麦芽糊精、麦芽糊精、山药
醋酸酯淀粉和双醛淀粉。该项目所研究开发的山药蛋白复合
物,最大程度除去了山药中的淀粉和粗纤维,保留了山药中
具有营养和保健功能的多种水溶性成分,产品中主要活性成
分的含量有明显提高,具有良好的溶解性,可以作为食品添
加剂、保健食品或功能食品使用。
该课题的研究方法为农产品的精深加工提供了新的思
路和方法。该课题采用醇法提取山药原淀粉,并对碱法和酶
法提取山药蛋白复合物后的残渣中的淀粉进行了分离纯化,
得到三种不同来源的淀粉。在考虑提取山药活性成分的同时
,考虑到山药淀粉的利用,以山药淀粉为原料,研究了山药
醋酸酯淀粉和双醛淀粉的制备工艺,并系统地研究了不同改
性度山药淀粉的理化性质及特性。
该项目充分研究利用山药淀粉,不仅能丰富淀粉种
类,而且能拓宽山药的利用范围,提高其附加值。山药粉产
品淀粉和粗纤维含量高,在作为食品添加剂、保健食品或化
妆品添加剂时,溶解性差,而且保健功效成分含量相对较低
,影响最终产品的使用范围。将山药块茎中的一些次要化学
成分淀粉和粗纤维除去后,其主要活性成分的含量可以有较
大的提高,溶解性能也有明显的改善,因此,应用前景非常
广阔,有诱人的社会和经济效益。
该项目研制的漆酶是一种木素氧化还原酶,可以催
化木素氧化产生自由基聚合,在木质纤维间形成交联以改善
纤维间的结合强度。
应用漆酶处理木材纤维、未漂硫酸盐纸浆和旧瓦楞箱
纸板(OCC),可明显改善纤维间的结合强度。
因处理过程中不加任何化学品,所以该技术是一项清
洁生产技术。
应用领域为纤维板制造和制浆造纸工业等。
项目研发出一种将传统厌氧-好氧-移动床生物膜技
术-高级氧化与高效生物强化集成技术,通过对设备结构的
改进并配以高级氧化和生物强化技术,对污水进行深度处理
,并能实现中水回用。
同时,又针对不同的工业废水,研发相应的、高效的
污水处理工艺,并用尽量小的体积实现尽可能大的处理能力
。
车载移动式污水处理装置技术应用于本临时工地生活
污水的处理,对工地污水进行无害化、资源化处理大大减少
了环境污染,增加城市的环境容量,改善了临时工地工人的
生活、工作环境,有利于创建文明工地,改善城市的投资环
境,促进宜居生态城市建设。
此外开展污水回用,为城市用水开辟第二水源,节约
了宝贵的淡水资源,有利于缓解城市的用水压力,具有重要
的社会效益。
申请4项专利,其中3项发明专利,获得1项发明专
利,获得1项实用新型专利。“车载一体化污水处理装置”
获得2010年获天津市环境保护科学技术奖(第一届)二等奖。
该产品是一种具有广谱抑菌性的新型生物防腐剂,
具有安全性高、水溶性好、热稳定强、抗菌谱广等优点,主
要用于肉制品、高盐食品、快餐、色拉、蛋糕和面点类食品
等。
该项目通过菌种诱变,选育到一株该种产品的高产菌
。在优化后的摇瓶实验和5L全自动发酵罐发酵工艺参数的基
础上,进行了700L发酵罐中试放大试验。平均发酵生产速率
为0.26g/(L·h),比国外文献报道的最高水平高4.0
%;提取总收率达67.5%。
该产品每吨折合人民币140万元,深层发酵生产的
该产品成本初步估计为60万元/吨,吨利税在80万元左右,
经济效益显著,具有广阔的推广应用前景。该科研项目无论
从保障食品安全和人民身体健康的社会效益方面,还是企业
开发新产品的经济效益方面都有极大意义。
研究成果以废液为营养源培养有益微生物并用于农
田土壤修复和农作物病害的生物防治,实现废弃物资源化利
用和减轻造纸废水处理负荷的双重目标,为农业废弃物和造
纸废液的资源化利用和农业生产实际问题的解决探索出了一
条新途径,国内外未见相关报道。
项目完成了废液生物转化和实现对农田污染的生物修
复的可行性和安全性研究,并在重复性种植试验中确认其对
包括产品安全性、蔬菜产量、质量、土壤肥力和生态状况的
影响。废液转化率达到91.5%,与对照组比较,硝酸盐数量
减少79.3%,有益细菌数量增加55.2%,放线菌数量增加53.
3%,土壤中真菌数量减少了54.6%。
将生物转化液用于芹菜的土传病害防治,对真菌引起
的连作障碍防治取得良好效果,使病害严重、几乎绝收的十
几畦芹菜获得正常产量;用于番茄种植,平均亩增产15%;
用于板栗苗育苗时,出苗合格率提高27%。
项目成果可推广到应用其他高得率浆制浆造纸厂的废
液资源化利用,应用于设施蔬菜土壤的生物修复,还可以扩
散到小麦、棉花等经济作物的大面积种植中,具有很好的应
用前景。
该课题是一项2007年4月份开始实施的天津市应用
基础研究计划面上项目,经费8万元,实际执行时间3年整。
研究背景是为推进广泛应用于食品、医药以及很多化工工业
的波纹壁面液膜的流动与蒸发过程的性能预测的研究,并为
这类强化传热元件的改进提供参考。
研究工作以摄动法为基础,对壁面波纹进行展开,对
横向与纵向波纹壁面上的降落液膜,建立了不同工况下的流
动与传热的摄动法分析模型,也采用边界层积分法对纵向波
纹壁面上的液膜过程建立分析模型,以扩大液膜分析的适用
范围;应用所提理论模型研究了典型情况下各种因素对流动
与传热特性的影响;所得结果在数量级上与同类研究相接近
。
该项目应用经典理论,将摄动展开、幂级数解方程、
边界层积分等方法的应用由简单问题拓展到复杂问题,是将
通常认为不可能得到解析解的问题求出解析解,简化问题的
求解,缩短解决问题的时间,深化了对这类问题的认识,填
补了这一专题上一些理论研究的空白,对后继的包括数值模
拟在内的理论研究都具有重要的启发和参考价值,具有鲜明
的独特意义。
该项目的摄动方法,对横向波纹壁面上的液膜,适用
于壁面波纹相对于液膜厚度较小的情况;对纵向波纹壁面,
液膜雷诺数也要限制在很小的值;而边界层积分模型仅限制
液膜处于层流范围。
该次研究中的摄动法应用仅以壁面波纹为小量进行,
对纵向波纹壁面的液膜也仅限于小雷诺数的情况;边界层积
分模型的求解还没有得到有普遍意义的方法;传热也仅限于
蒸发,这些问题是该项研究进一步努力的方向。
该项目主要侧重于基础理论的学术研究,没有参与各
种评奖活动。
本项目针对纳米材料的特性,寻找特定目标细胞器
和靶蛋白的探索能够为纳米安全性分析技术提供一个新的视
角,同时与线粒体遗传相关的分子生物学研究可以为抗氧化
功能性食品的开发提供理论基础。
通过定点突变技术构建了两个DNA聚合酶γ蛋白质突变
体,研究腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)和腺苷二磷酸(ADP)条
件对热休克蛋白质DNA聚合酶γ二聚体性质的影响。
首先诱导表达DNA聚合酶γ蛋白质的两个突变体DNA聚
合酶γ-A303C和DNA聚合酶γ-H541C,并采用硫酸镍亲和层析
和阴离子交换层析对重组蛋白质进行纯化。
对等量的DNA聚合酶γ蛋白质进行氧化交联处理,然后
采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测ATP、ADP对DNA
聚合酶γ二聚体的影响。
研究表明DNA聚合酶γ突变体在ADP的存在下以同二聚
体的形式存在,但是在ATP条件下能够形成异二聚体。由此
为深入认识聚合酶γ蛋白质两个亚基之间的协同作用提供了
实验依据。
本课题拟用漆酶催化酚类物质与壳聚糖进行接枝共
聚反应,力求将具有抗氧化和抑菌活性的酚类化合物作为功
能性侧基接枝于壳聚糖分子链上,达到赋予壳聚糖初始型抗
氧化性和提高产物抗菌性能是本研究目的之一。
探究漆酶催化酚类物质与壳聚糖接枝的反应机理,阐
明在漆酶催化氧化下,壳聚糖和酚类物质单体进行迈克尔加
成反应的机制。并考察酶催化反应温度、时间、酶用量和反
应配比等实验因素对壳聚糖接枝共聚物的热稳定性、取代度
的影响是本研究目的之二。
并对改性后的壳聚糖的抗氧化性和抗菌性能等进行研
究、做出初步评价是本研究目的之三。综上所述,通过该研
究可以解决天然壳聚糖抗氧化性较低、赋予壳聚糖产物初始
型抗氧化性,对充分利用壳聚糖具有非常重要的环保意义与
经济价值。
并且生物酶催化反应绿色环保,在生产抗菌纸用于食
品包装行业具有良好的前景;在环保方面可以有效减少海洋
副产品或废弃物对环境产生污染和资源的浪费。
该项目开发了干酪乳杆菌干粉发酵剂,分离鉴定了
瑞士乳杆菌,分别应用于塑性凝块干酪和压制成熟干酪的加
工。
在原料乳中添加干酪乳杆菌发酵剂、复合凝乳酶,形
成凝乳后再切割、分离乳清,将凝块经过单螺杆挤压机热塑
成型,形成加热后能有良好融化性和拉丝性的半软质新鲜奶
酪,产品中含有酪蛋白磷酸肽。
在压制成熟干酪的工艺流程中,在发酵后期采用添加
瑞士乳杆菌辅助发酵,产生血管紧张素转化酶抑制肽;在凝
乳酶中加入胰蛋白酶和胃蛋白酶水解酪蛋白;控制加热凝乳
的温度,使之在成熟过程中继续进行水解,产生酪蛋白磷酸
肽;提高了成熟干酪的营养价值和保健作用。
PVC是一种化学稳定性好、机械强度高的传统高分
子材料,在我国有稳定的工业化产品,而且从我国膜发展初期
就得到了足够重视,其低廉的价格、强耐酸碱性等优点使其
在膜分离技术领域得到了广泛的发展。
但就众多研究者多年来对PVC的研究发现,PVC材料存
在亲水性较差的缺点,从而影响了其分离效率,抗污染能力下
降。本论文对PVC共混膜的制备、相分离机理、影响膜的结
构和性能的因素进行了研究。
本研究通过共混改性从改善PVC的亲水性,成膜性等方
面性能。共混改性可以用来调控膜与渗透物间的亲合性,将
PVC与第二聚合物共混是调控膜结构的有效方法。本研究将
PVC与PVB、PU、SiO2等材料共混,使其共混膜的水通量有明
显提高。
随着人们对于环境和卫生的日益重视,抗菌纸的开
发研究显得非常重要。抗菌纸的核心是抗菌剂,采用抗菌性
好、性能持久并且无生物毒性的抗菌剂是抗菌纸发展的趋势
。
壳聚糖以其独特的生物活性和天然抗菌功能使其在抗
菌纸中应用成为可能。
本项目以壳聚糖为母体,制备具有更高抗菌活性的壳
聚糖季铵盐聚合物,进而在保护壳聚糖季铵盐的氨基以及季
铵化的正电荷基团的前提下,来制备纳米粒子。
通过与未纳米化的聚合物进行聚合物进行抗菌性能比
较,研究纳米化对于抗菌性能的贡献。
以不同的方式将纳米粒子添加到纸张中,制备抗菌纸
,研究其抗菌性能。
本项目通过将β-环糊精(β-CD)与甲基丙烯酸缩
水甘油酯(GMA)在4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化作用下
进行酯交换反应,在环糊精上引入多重双键结构,制备改性β
-CD。
采用悬浮聚合法,以三元乙丙橡胶(EPDM)为大分子
单体,以不含极性基团的烯烃分子苯乙烯、改性β-CD为共聚
单体进行三元共聚合,得到一种含环糊精空腔结构的新型高
吸油树脂。
采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、热重分析等表
征手段对吸油树脂的结构、重复吸油性能及外场作用下的放
油行为进行研究。
研究结果表明,EPDM基吸油树脂中,环糊精空腔结构的
引入显著提高了吸油树脂的吸油倍率和吸油速率;吸油树脂
重复使用后,吸油倍率保持稳定;吸油树脂的放油速率受到压
力、温度等外场因素的影响;此外,该项目以聚乙二醇(PEG
)、石蜡为相变物质,三元乙丙橡胶(EPDM)基吸油树脂为
骨架支撑材料,通过吸油树脂对相变物质的吸附作用,制备了
高分子固-固相变储能材料。
使用红外光谱和差示扫描量热法对相变材料的结构和
相变行为进行了研究;同时,采用偏光显微镜的反射模式对相
变材料的动态相变过程进行了观察。
研究结果表明:在相变储能材料中,相变物质石蜡与P
EG的熔融相转变焓分别为140.8kJ/g和7.5kJ/g;结晶相转变
焓分别为137.2kJ/g和2.8kJ/g。
在动态升/降温的相转变过程中,可观察到相变物质在
吸油树脂网络中的熔体流动/凝固状态。
相变过程中相变物质未发生泄漏,具有可逆的相转变
特性,吸油树脂可作为相变储能材料载体使用。
1.退火过程对高分子结晶的影响一直是高分子物理
领域关注的基础问题之一。退火过程提供给缠绕并互相贯通
的高分子链段一个有序结晶的条件。由于结晶过程造成分子
链的排列和堆积不同,高分子结晶拥有众多的形态结构,形态
结构的变化又极大的影响着材料的性能。该课题对退火过程
变化引起聚酰胺(PA)在粘土、碳纳米管、纳米二氧化硅三
种纳米复合材料中出现新的熔融行为进行研究。探讨PA形成
这种新结晶和熔融行为对其物理性能的影响,包括流变性能
和力学性能。课题中对退火温度变化对PA6/clay的影响开展
了前期工作,研究表明,添加纳米粘土对聚酰胺的结晶结构、
形态、结晶度和结晶动力学都有很大影响。
2.本课题研究有助于探讨新结晶存在对其物理性能的
影响,包括流变性能和力学性能。
本课题采用了有机高分子化学的分子设计及自组装
技术,制备了具有核/壳结构的纳米级高聚物微球,用以实现
了在润滑机理中提出“滚动润滑”概念的设想,这种设想以
及具有高润滑性、高弹性的纳米级高聚物微球的研究,是一
项具有重大意义的研究。
制备的润滑材料以独特的结构,利用超强度微球结构
的富勒烯以及具有层状结构的二硫化钼、石墨等固体润滑材
料为内核所具有的良好的极压性以及外壳高分子链段所具有
的粘弹性,引入了S、P等活性元素来实现其润滑性。
借助于现代先进的分析仪器及微观分析方法来研究了
材料结构与性能的关系。对材料作为润滑油添加剂的应用性
能进行了详细的研究。
1.使用阳离子聚共聚物(HSAE)与酶转化淀粉复配
成新型表面施胶剂,可用作纸及纸板表面施胶,以提高其强
度性能及抗水性。
2.对瓦楞原纸进行表面施胶结果表明:该表面施胶剂
不但可以提高瓦楞原纸的抗水性能,还可明显改善其强度性
能。当HSAE与酶转化淀粉的质量比为1:8,单面施胶量约为
3g/m2时,表面施胶后瓦楞纸的干、湿环压指数及裂断长与
原纸相比分别提高了75%、125%和82%。表面施胶后能提高瓦
楞纸表面的初始接触角,并且水珠可在纸面上停留相对较长
的时间(>60s),纸张显示出良好的抗水性能。对于以废
纸(OCC)为原料的瓦楞原纸生产企业,可提高产品级别,
降低原生纤维的用量,经济效益显著。
1.针对传统薄膜材料在油脂食品氧化调控中,表面
积小结构阻隔、抗氧化剂与食品体系接触不充分,高温成膜
工艺导致的功能因子抗氧化活性低等问题,本研究采用静电
纺丝高新技术制备功能性纳米纤维膜,从保鲜膜的制备工艺
,性能表征,以及功能评价方面开展研究。
2.首先采用静电纺丝技术一步法成功研制新型亲水型
PVATA-Fe3、疏水型CA/TA-Fe3复合功能抗氧化纳米纤维膜。
接下来研究纳米纤维膜的流变性、电导率、溶胀性能、微观
结构和表面张力,探讨纤维膜复合配方、成型工艺,确定最佳
制备工艺。最后,开展PVA/TA-Fe3络合膜油脂氧化调控研究
。
3.开发的纤维膜能显著抑制油脂氧化产物共轭二烯的
产生(第12天比对照降低11%)。CA/TA-Fe复合功能抗氧化
纳米纤维膜实现了抗氧化活性提高约43倍的高能效果。静电
纺丝制备抗氧化纳米材料技术真正实现活性成分“微量添加
、活性高效。
4.技术推广应用以来,静电纺丝纳米纤维保鲜膜加工
总量已达50吨,获直接经济效益37.5万元,社会效益显著。
5.研究率先开展单宁酸(TA)分子结构兼具高效抗氧
化及其与铁金属(Fe3)离子络合的双重独特性能研究,以T
A与Fe3交联的可逆/动态性质为力学增强剂,突破聚乙烯醇(
PVA)与醋酸纤维素(CA)静电纺丝时有毒溶剂残留、机械
性能差、纤维后处理等繁琐工序技术难题,成功研制出基于
静电纺丝的新型亲水型PVA/TA-Fe3与疏水型CA/TA-Fe3抗氧
化纳米纤维保鲜膜,产品具有极高的比表面积和多孔性结构
,孔隙率高、渗透阻力低,功能活性高的优点,能显著延缓葵
花油氧化速率,多学科交叉创新性解决食品抗氧化品质调控
难题,引领食品材料产业研究进入微观世界新层次,将成为纳
米材料研发的国际前沿领域。
技术推广应用以来,静电纺丝纳米纤维保鲜膜加工
总量已达50吨,获直接经济效益37.5万元,社会效益显著。
该项目研制成功用于尼龙9改性的弹性材料及与其
配合使用的相容剂,经与尼龙6共混,可获得综合性能优异
、冲击强度高的尼龙6合金材料,其冲击强度可达纯尼龙6的
三倍以上,测试温度为干态、室温、0℃及-20℃,经过厂家
实地试用,原产品的韧性得到很大提高,此方法具有很好的
应用前景,目前正扩展到其它类尼龙材料试用,现已申请专
利。
改性尼龙6增韧的方法很多,但该方法简单,具有共
混设备的厂家均可使用。
轻量化、材料-结构一体化的高性能、多功能的夹
芯结构(蜂窝、多孔及点阵等)的设计、制备是仿生制造研
究的一个重要方向。
通过优化结构设计,在质量减轻的基础上,材料强度
和刚度得以保持,同时在吸能、减振、降噪、隔热换热等性
能方面效果显著,实现点阵结构在航空航天、汽车、医疗等
领域的工程应用价值。
我们采用热压一次成型工艺制备了曲面碳纤维增强树
脂复合材料点阵夹芯结构,在保证静态力学性能的前提下以
振动特性为目标优化结构,并给出了点阵结构参数及缺陷(
位置、数量和类型等)对振动特性的影响机制。
为建立材料设计-成型工艺-综合性能一体化结构设计
与优化理论提供了一定的技术支持。
神经网络的智能控制模式、自适应平衡的运动与结
构仿生、人机协调性与穿戴舒适性
针对木质纤维素生物质降解中底物结构复杂以及纤
维素的结晶结构导致其酶解效率低、成本高的问题,本项目
开发了一种新型纤维素生物质高效降解辅助因子的制备方法
及其应用,该辅助因子为来源于黑曲霉的胞外AA9家族多糖
单加氧酶(LPMO)。
本项目主要技术内容包括:克隆表达本课题组发现的
来源于黑曲霉的7个潜在的AA9家族LPMO编码基因,通过研究
它们的结构与功能域组成,解析其结合与催化活性位点,构
建氧化产物谱,揭示其氧化裂解纤维素多糖链的分子机制,
解析其与纤维素酶的协同作用机制,制备纤维素生物质高效
降解酶系。
本项目的技术特点:项目研究发现该辅助因子可单独
作用于纤维素类底物,对其糖苷键进行C1位氧化切割产生还
原糖,该酶与商品纤维素酶协同作用,可分别将商品纤维素
酶诺维信Ctec2降解微晶纤维素和草粉的还原糖产量提高1-
2倍,从而大大降低纤维素生物质的酶解成本。黑曲霉LPMO
s可有效破坏植物细胞壁纤维素,表明其可作为木质纤维素
生物质的高效降解酶系的重要有效组分,本项目的研发成果
为揭示纤维素生物质的高效降解机制奠定基础,并为最终高
效降解酶系的复配提供指导,项目开发的新型纤维素生物质
高效降解辅助因子在生物能源和生物基化学品工业中具有很
大的应用潜力和经济效益,对可再生资源纤维素生物质的有
效利用并早日实现造福于人类社会有着非常重要的意义。
本项目获国家自然科学基金、天津市科委自然科学
基金重点项目支持,2020年1月10日获中国发明专利授权1项
(ZL201810265764.1),申请专利1项(201811372426.4)
。
本发明公开了一种利用木质纤维素类物质联产生物
乙醇和普鲁兰糖的方法。
纤维素类物质经碱法预处理、木聚糖酶酶解,固液分
离后分别得到半纤维素水解液(木糖液)和固相残渣。
固相残渣再经木质素提取后得纤维素残渣。
木糖液直接用于普鲁兰糖发酵生产(得率≥0.29g普鲁
兰糖/g木糖),纤维素残渣进行同步糖化发酵生产乙醇。
含普鲁兰糖发酵液使用纤维残渣发酵蒸馏所得乙醇进
行醇沉,提取精制得普鲁兰糖产品,纯化过程中产生的含乙
醇废液与纤维素残渣乙醇发酵液合并,经蒸馏实现乙醇的回
收利用。
本发明可实现半纤维素和纤维素的充分利用和高值转
化,并且能够节约利用资源,达到保护环境和提升经济效益
的目的。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明公开了一种具有光催化抗菌性的细菌纤维素
基复合材料,其目的在于制备一种具有光催化抗菌性的细菌
纤维素,从而拓宽细菌纤维素的应用范围。
本发明的制备过程包括:以钛酸丁酯和氧化石墨烯分
散液为原料制备无定型二氧化钛‑氧化石墨烯复合材料;经
高温煅烧得到具有高效光催化活性的结晶型二氧化钛‑氧化
石墨烯复合材料;用该复合材料改性细菌纤维素,得到具有
光催化抗菌性的细菌纤维素/二氧化钛‑氧化石墨烯复合材料
,其复合方法可以是物理浸泡法、浆料均质成膜法等。
本发明制备的抗菌材料表现出良好的抗菌性。
微生物发酵新技术和新产品、纤维素的生物合成与
功能化应用、新型生物防腐剂和功能配料等
本发明涉及一种提高细菌纤维素塑性和柔韧性能的
方法,以静置培养微生物Gluconacetobacterxylinum获得最
初的细菌纤维素湿膜样品。
通过碱液浸泡和去离子水浸泡纯化后,首先将纯化后
的细菌纤维素膜浸泡在不同浓度(1~5.2wt%)的聚醚胺盐溶
液中,室温下置于震荡器中震荡复合24h,然后将复合后的
细菌纤维素膜/聚醚胺膜用去离子水冲洗后置于一定温度下
干燥,得到最终的细菌纤维素/聚醚胺复合膜的塑性为45.8
%。
与复合前细菌纤维膜的塑性为4%相比较,复合后纤
维素膜的塑性提高了11.45倍,从而使细菌纤维素在化工领
域,造纸领域和生物医学领域的得到更广泛的应用。
此外,本工艺生产运行成本低,设备投资少,可行性
较高。
微生物发酵新技术和新产品、纤维素的生物合成与
功能化应用、新型生物防腐剂和功能配料等
本发明提供了一种复合膜的制备方法,其包含以下
步骤:
通过高压机械匀浆法破碎细菌纤维素(BC)膜,制得细
菌纤维素浆液。
而后应用2,2,6,6‑四甲基‑1‑哌啶酮(TEMPO)/NaB
r/NaClO共氧化体系将细菌纤维素C6位伯醇羟基进行选择性
氧化成羧基。
氧化后的细菌纤维素C6上含有羧基,而氧化石墨稀(
GO)单层碳表面含有羧基。
聚醚胺(PEAD2000)两端含有端基胺,因此采用1‑乙基
‑3‑(3‑二甲基氨丙基)‑碳化二亚胺(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚
胺(NHS)酰胺化交联反应试剂,以聚醚胺D2000为交联剂通过
共价键——酰胺键将细菌纤维素和氧化石墨稀连接,制备得
到BC‑PEA‑GO复合膜。
微生物发酵新技术和新产品、纤维素的生物合成与
功能化应用、新型生物防腐剂和功能配料等
本发明属于生物技术领域,具体涉及甲壳素脱乙酰
基酶高产菌株及其应用。
所述甲壳素脱乙酰基酶高产菌株具体为马红球菌(Rh
odococcusequi)F6,保藏编号为CGMCCNo.14861。
该菌株产甲壳素脱乙酰基酶的速度极快,是目前首次
报道可生产甲壳素脱乙酰基的马红球菌,也是现有技术中所
有发酵产甲壳素脱乙酰基酶最快的菌株,易于大规模培养。
本发明涉及一种层层自组装的靶向纳米粒子的制备
方法,所述方法在透明质酸上通过化学键连接难溶性疏水药
物,通过自组装再包载相同的或不同的疏水性药物,得自组
装纳米粒子;将聚赖氨酸和靶向配体分子通过化学键连接;
通过层层自组装在纳米粒子的最外层根据需要分别覆盖透明
质酸、聚赖氨酸或聚赖氨酸?靶向配体,即得靶向纳米粒子
。
本方法制得的靶向纳米粒子载药量高,且可以通过E
PR效应和靶向配体实现被动和主动靶向肿瘤,所选择的载体
材料本身也具有功能性,而透明质酸通过结合肿瘤部位高表
达的CD44受体也具有肿瘤靶向作用;本方法制得的靶向纳米
粒子可以同时包载具有协同作用的两种药物,提高药物稳定
性、靶向性,较少用药量和毒性。
本发明涉及一种具有蓝色乳光和丁达尔效应的活性
多肽奶基质脂质体精华水,其组成成分及重量份数为:奶基
质脂质体10‑60份,活性多肽0.1‑1份,人参皂苷0.1‑1份,
酵母精华0.002‑0.01份,α‑红没药醇0.001‑0.01份,茶多酚
1‑3份,透明质酸0.01‑1份,海藻糖0.5‑5份,ε‑聚赖氨酸0
.01‑3份,蒸馏水补足至100份。
本精华水首次采用天然提取的红没药醇和聚赖氨酸联
合防腐剂无化学添加,精华水具有保湿、抗皱和美白的效果
,渗透快、吸收好、营养丰富,以解决目前市售精华水难以
或仅能将少量活性成分递送至皮肤基底层发挥效果的问题。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
本发明提供了一种利用微生物矿化制备不同晶型碳
酸钙的方法,将培养完成后洗涤重悬的菌悬液以一定比例接
种到含有钙盐和尿素的混合液中,静置并控制不同矿化反应
条件进行矿化反应,反应完成后取出沉淀物质进行洗涤与烘
干,即可获得不同晶型的碳酸钙制品,其中所述微生物为脲
酶高产菌株巴氏芽孢八叠球菌。
本发明利用微生物矿化制备不同晶型碳酸钙,其中所
利用的微生物资源丰富,酶催化反应高效,生产工艺简单,
成本低廉,通过控制矿化反应条件获得具有不同稳定性及结
构致密性的不同晶型的碳酸钙样品,提高了碳酸钙的应用效
果,使碳酸钙更广泛的应用于许多领域中。
微生物发酵新技术和新产品、纤维素的生物合成与
功能化应用、新型生物防腐剂和功能配料等
本项目设计了一整套在线测量系统,能够实时在线
测量浆料离解过程中的温度、压力、功率等参数,并根据实
时的测量数据Fenix高剪切纤维离解机不同部位温度的变化
和挤压力、摩擦力、剪切力等对纤维离解的影响,并对浆料
离解前后的物理性能和化学性能的变化进行了检测和分析。
纤维束的去除率达到了84.05%,从而提高了高得率浆的得率
。浆料在离解过程中会受到剪切力、挤压力和摩擦力,以及
吸收的热量对纤维的作用和变化主要有压溃、揉搓、细胞壁
的位移和变化、吸水润涨、细纤维化和切断等,这些作用的
综合效应改善了高得率浆的性能,使得高得率浆的应用范围
更广泛。
酶促打浆作为一种生物节能技术,越来越受到广大
造纸工作者和造纸企业的青睐,该技术不仅能够有效降低打
浆能耗,还能够在一定程度上改善速生材纸浆的成纸物理性
能,比如可提高纸张的匀度和纸张表面强度等。
纤维素酶根据其组分功能差异,可分为3大类:内切纤
维素酶(简称EG),一般作用于纤维内部的非结晶区,随机水
解β-1,4-糖苷键,将长链纤维素分子截短,产生大量带非还原
性末端的小分子纤维素;外切纤维素酶(简称CBH),作用于
纤维素线状分子末端,水解β-1,4-糖苷键,每次切下一个纤维
二糖分子,故又称为纤维二糖水解酶;β-葡萄糖苷酶(简称B
G),作用于纤维二糖将其水解成葡萄糖分子。
近年来,采用商品纤维素酶预处理降低纸浆打浆或磨
浆能耗的研究报道较多,并且国内外一些纸厂已经开始了工
业化应用,并在降低打浆或磨浆能耗方面取得了较好的效果
,但是由于其价格较高,未能得到普及,因此,采用高活性生物
菌种发酵自制纤维素酶用于酶促打浆能够很好地降低实际运
用成本,促进其全面、合理和有效的工业化应用。
本课题采用黑曲霉和里氏木霉为发酵菌种,自制具有
不同组分特性的纤维素酶,用于思茅松漂白硫酸盐浆的酶促
打浆,系统优化发酵培养基和条件、考察酶促打浆效果、分
析纤维特性变化规律,为其工业化应用提供技术支撑。
技术内容:以普通注塑96孔板为基础,采用洁净表
面修饰技术,生产适应各种检测需要的涂层多孔板,有表面
氨基、羧基、环氧基等品种。
可进一步修饰生物素、核酸适配体、抗体及光响应功
能等,修饰基团稳定;能提高板间、板内的一致性,孔间变
异系数CV<10%。
项目来源于国家科技支撑计划课题。
1.生物降解高分子材料的分子设计、合成、改性及
加工工艺;2.高分子材料循环利用新技术;3.橡塑材料中潜
在有害物质的识别、评价与调控;4.外场辅助橡塑材料创新
加工技术;5.高分子纳米复合材料及生物传
包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会
价值等。
聚乳酸(PLA)是主要的可降解塑料,具有优良的力学
性能、耐化学腐蚀性,是理想的3D打印材料。
经过合成助剂改性后可使PLA具有很高的柔性的同时
在25-60oC之间具有显著的热致形状记忆功能,可实现重复
变形(<300%)和高回复率(95%以上)并兼具很高柔性。
该技术方法能够用于医用材料与4D打印。
(1)生物基材料与助剂;(2)生物降解薄膜功能
化;(3)高阻燃生物降解材料的开发;(4)纳米功能纤维
与检测;(5)高导电薄膜与电极;(6)4D打印材料;
聚乳酸(PLA)是主要的可降解塑料,具有优良的力
学性能、耐化学腐蚀性,是替代聚烯烃的理想材料。
PLA玻璃化温度是60度,长期使用伴有结晶使得制品
的透明与增韧降低。因此获得高透明并增韧的聚乳酸具有重
要价值。
本技术开发的一种低成本有机高分子助剂,比目前纯
聚乳酸的价格低50%。添加5份后制得的PLA保持断裂伸长率
提高约200%,同时加工流变性不受影响。能保持高透明性。
该技术方法能够明显提高PLA的力学性能和透明性。
(1)生物基材料与助剂;(2)生物降解薄膜功能
化;(3)高阻燃生物降解材料的开发;(4)纳米功能纤维
与检测;(5)高导电薄膜与电极;(6)4D打印材料;
聚氯乙烯(PVC)是世界第二大通用塑料,使用量仅
次于聚乙烯(PE),具有优良的力学性能、耐化学腐蚀性。
软PVC制品分别占到了60%PVC消耗量。邻苯二甲酸酯
类增塑剂具有与树脂基体相容性良好、增塑效率高的特点,
因而成为用量最大的增塑剂,占增塑剂用量的90%。
软质PVC中邻苯二甲酸二辛酯在使用过程中容易向树
脂外部迁移,造成制品性能劣化、环境污染和危害人体健康
。因此,降低增塑剂迁移的研究具有重要价值。
目前降低增塑剂迁移的方法主要有:
(1)使用分子量更高的增塑剂;
(2)增强与PVC树脂的相互作用;
(3)对PVC进行表面化学处理。
上述方法对PVC配方需要进行较大改变,不具有普适
性。增塑剂迁移是从树脂基体内部向外扩散的过程。因此在
不改变现有配方的前提下,低成本降低增塑剂扩散速率是降
低增塑剂迁移的有效方法。
本技术制备一种新型助剂。用气质联用色谱仪测定在
无水乙醇、异辛烷、油酸、食用大豆油等介质中迁移率发现
添加5份后制得的PVC中增塑剂迁移率普遍降低50%、并拉伸
强度提高约20%,同时加工流变性不受影响。该技术方法能
够明显提高软质PVC的力学性能和增塑剂耐迁移能力。
(1)生物基材料与助剂;(2)生物降解薄膜功能
化;(3)高阻燃生物降解材料的开发;(4)纳米功能纤维
与检测;(5)高导电薄膜与电极;(6)4D打印材料;
项目简介:全氟聚醚与普通聚醚类分子结构基本相
似,但氟原子代替了普通聚醚中全部氢原子,因此全氟聚醚
具有低表面能特性,由于全氟聚醚含氟量高,分子链柔顺,
溶解性好,易于涂覆,因此全氟聚醚常用于易清洁涂覆材料
;
全氟聚醚硅氧烷防污涂覆剂就是在材料表面,通过特
殊的固化方式,涂覆20-50nm的含氟材料,由于氟元素的特
殊性质,因此材料表面疏水又疏油,可以起到防水防污及防
腐等作用。
全氟聚醚硅氧烷防污涂覆剂适用手机和平板电脑触摸
屏防污,在150℃烘烤15min后,水初始角能达到114°
~116°,涂层爽滑性好,涂层以#0000钢丝绒作摩擦媒
介、1*1摩头、负载1035g时,耐磨擦次数达到3000次以上。
(1)高分子生物材料与生物传感器;(2)特种高
分子材料;(3)功能塑料助剂的开发;(4)智能高分子及
其复合材料在电化学储能、电化学传感器柔性可穿戴设备等
领域的应用;(5)高分子合成。
目前我国是聚烯烃树脂的生产大国,但还不是聚烯
烃生产强国,主要表现为产品牌号同质化严重,通用聚烯烃
树脂牌号产品面临过剩竞争力不足,而高端的聚烯烃树脂专
用料却长期大量依赖进口。
针对国家重大需求的新型聚烯烃树脂专用料(PE、HI
PP、PB-1等)种类少且品质差,尤其在主要的性能指标上与
国外树脂存在明显差别的问题,建立和发展了多种树脂专业
料(例如:抗冲聚丙烯(HIPP)、双向拉伸聚乙烯(BOPE)
、高速挤出涂覆级聚乙烯树脂、双峰聚乙烯PE100等)的分
级方法(例如:结构分级,分子量分级,沉淀分级,交叉分
级等),从而能够探索树脂间的链结构及其分布的细微结构
差别,既对烯烃聚合条件和催化体系的选择反馈指导性的建
议,也对凝聚态结构的调控及加工和使用性能的改进提供科
学依据,建立起比较全面的结构与性能之间的关系,为改善
国产聚烯烃的品质,提出改善链结构的设计建议,希望为国
产聚烯烃树脂的高性能化和高端化奠定基础。
发表聚烯烃相关SCI论文18篇。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
技术特点:
可瓷化阻燃电缆料是一种新型耐火电缆料。采用在聚
烯烃中填充无卤阻燃剂、阻燃增效剂、耐火填料和可瓷化助
剂,制备具有挤出加工性能好、电绝缘性好、阻燃抑烟和耐
火性能优良的聚烯烃电缆料。
OI≥28%、UL94V-0级、拉伸强度≥10MPa、断裂伸长率
≥150%、体积电阻率≥1×101Ω/m3,满足电线耐火测试标
准,强制燃烧后形成的陶瓷体压缩强度≥200KPa,耐水性好
。
技术阶段:
小试成功,正在完善。
采用可瓷化阻燃聚烯烃电缆料制备的电线电缆具有
优异的阻燃、抑烟和耐火功能,不仅可通过线缆成束燃烧A
-C级要求,还可取代传统的金属套管/耐火填料灌封法生产
的耐火电缆,为实现高效、低成本、超柔性耐火电缆的生产
提供了可能性。具有很好的市场前景。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
技术特点:采用有机-无机互穿补强和固碳技术,
促进材料的分解碳化,提高聚氨酯泡沫体系阻燃和抑烟功能
。导热系数≤0.030W/㎡·K、密度60-100kg/m3、抗压强
度≥120KPa、OI≥36%、离火自熄时间≤3s、烟密度≤50%、发泡
和固化速度快。
填补国际空白。
技术状态:小试成功。
前景预期:适于连续法A-2级外墙保温板材的制备和
墙体直接喷涂A-2级保温层。生产工艺简单,只需在原有的
硬质聚氨酯泡沫板材的生产线上稍加调整就能实现产业化升
级。A-2级硬质聚氨酯泡沫保温材料以其优异的保温隔热、
A级防火、低烟低毒、高强度和耐老化性能,必将成为高档
建筑外墙用首选保温材料。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
本技术提供了一种混合晶型且晶相比例可控二氧化
钛的制备方法,该方法可以调控二氧化钛中金红石与锐钛矿
的比例,使其应用在不同领域时,达到最佳光催化降解效果
。
具体方案如下:在配置搅拌装置的加套瓶中,恒温1
0℃条件下依次加入27-54.7mL水、12.8-40.5mL的醇溶剂如
乙醇、乙二醇、丙三醇等,和5-7mL0.8-4.8mol/L的酸溶液
如盐酸、硫酸、硝酸等,再将3-8mL钛酸异丙酯(或钛酸四
丁酯)以0.5mL/min的流速滴入加套瓶中,恒温搅拌16小时
。
将上述所得溶液转移至100mL的带聚四氟内胆的不锈
钢高压反应釜中,在160-180℃下反应12-48小时,冷却至室
温后,将反应后的物料用高速离心机离心分离,并先后用乙
醇和蒸馏水多次洗涤,得到的固体在空气中105℃下干燥3h
制得混合晶相的二氧化钛纳米晶体粉末。
中国发明专利申请号:CN201910468231.8
(1)工业结晶机理研究及工艺开发;(2)计算流
体力学及结晶器设计;(3)海卤水资源综合利用及废水资
源化;(4)光/电催化纳米材料及过程;(5)电化学分离
分析技术。
我国是世界第二产盐大国,每年排放制盐母液(苦
卤)约1500万立方,在排放的苦卤中含250万吨氯化镁资源
。
氯化镁在化学工业中是重要的无机原料,用于生产碳
酸镁、氢氧化镁、氧化镁等镁产品,也用作防冻剂的原料等
。
本项目针对海卤水资源综合利用领域的热点问题——
浓厚卤制备晶体氯化镁,形成一套浓厚卤“氧化-吸附法”
深度净化-真空蒸发结晶耦合的生产晶镁新工艺。
通过本工艺较好的解决了浓厚卤的高色度以及硫酸盐
高含量等问题,获得氯化镁产品白度在75%以上,产品收率
为43%,产品纯度为96%以上。
本成果研究氯化镁形成过程中无机离子及有机杂质对
氯化镁结晶过程的影响机制及卤水除杂深度净化-蒸发结晶
过程相互作用机理并实现产业化应用,提升了我国晶体氯化
镁生产水平,形成了以浓厚卤为原料生产精镁新技术,实现
海卤水资源的高效综合利用,对于我国发展海洋循环经济、
实现海洋强国具有重要的理论指导意义。
图1脱色除硫后负压蒸发冷却降温得到的产品图
(1)海卤水资源综合利用;(2)盐与健康及盐产
品高值化;(3)膜及膜分离技术;(4)多相催化和膜催化
。
锰基锂离子筛-聚偏氟乙烯杂化膜是以聚偏氟乙烯
(PPSU)、LiMnO、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(P
VP)为主要原料,以无纺布为支撑材料,采用相转化技术制
备的高通量分离膜。
锰基锂离子筛-聚偏氟乙烯杂化膜实现了锰基锂离子
筛吸附过程与膜分离过程的耦合,不仅为锂离子提供了绿色
通道,强化了锂离子的传递,而且解决了粉末状锰基锂离子
筛过滤压力损耗大、吸附剂粉末回收难等问题。
锰基锂离子筛-聚偏氟乙烯杂化膜具有锂离子高选择
性、锂离子吸附容量大、循环稳定性好等优点,其在盐湖卤
水提锂,特别是在高镁锂比、低锂离子浓度盐湖卤水提锂领
域有很好的应用前景。
图1锰基锂离子筛聚偏氟乙烯杂化膜性质图(左)锰
基锂离子筛聚偏氟乙烯杂化膜吸附容量(右)锰基离子筛聚
偏氟乙烯杂化膜微观形态
(1)海卤水资源综合利用;(2)盐与健康及盐产
品高值化;(3)膜及膜分离技术;(4)多相催化和膜催化
。
锰基锂离子筛-聚苯砜杂化膜是以聚苯砜(PPSU)
、LiMnO、聚1.61.64乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PV
P)为主要原料,以无纺布为支撑材料,采用相转化技术制
备的高通量全海绵孔分离膜。
锰基锂离子筛-聚苯砜杂化膜实现了锰基锂离子筛与
聚苯砜膜的耦合,具有锂离子高选择性、锂离子吸附容量高
、良好的耐酸碱性、耐溶剂性、耐热性和力学强度高等优点
,锰基锂离子筛-聚苯砜杂化膜在盐湖卤水提锂,特别是在
高镁锂比、低锂离子浓度盐湖卤水提锂领域有很好的应用前
景。
图1锰基锂离子筛聚苯砜杂化膜性质图(左)锰基锂
离子筛聚苯砜杂化膜吸附容量(右)锰基锂离子筛聚苯砜杂
化膜微观形态
(1)海卤水资源综合利用;(2)盐与健康及盐产
品高值化;(3)膜及膜分离技术;(4)多相催化和膜催化
。
铝基锂吸附剂杂化膜是采用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚
乙烯吡咯烷酮(PVP)、LiX·2Al(OH)·nHO为主要
原材料,以无纺布为支撑材料,使用相转化技术制备的全海
绵孔分离膜。
铝基锂吸附剂杂化膜将粉末状的铝基吸附剂与分离膜
相结合,既可实现铝基吸附剂的固定化,降低其溶损率,同
时杂化膜内部的孔结构又可强化离子的传递,实现高效选择
性识别、分离锂离子。
铝基锂吸附剂杂化膜在盐湖卤水提锂,特别是在高镁
锂比、低锂离子浓度盐湖卤水提锂领域有很好的应用前景。
图1铝基锂吸附剂杂化膜性质图(左)铝基锂吸附剂杂化膜
吸附容量
(右)铝基锂吸附剂杂化膜微观形态
(1)海卤水资源综合利用;(2)盐与健康及盐产
品高值化;(3)膜及膜分离技术;(4)多相催化和膜催化
。
目前聚烯烃分析仪器主要由国外的西班牙Polymer
Char公司独家垄断,并且价格昂贵,国内尚没有实现聚合物
分级仪器商品化。
通过自主攻关,研发出了具有自主知识产权的成套的
聚烯烃制备型分级装置,为实现国产化奠定基础,有利于解
决国外仪器“卡脖子”问题。
目前已经积累了丰富的研究经验,作为项目负责人
承担及参与科技部“973”专项、国家自然科学基金委面上
项目,吉林省优秀青年人才基金、中石化联合重点基金等相
关项目10余项。其中发表相关论文30余篇;申请专利7项(
已获得授权4项)。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
目前我国是聚烯烃树脂的生产大国,但还不是聚烯
烃生产强国,主要表现为产品牌号同质化严重,通用聚烯烃
树脂牌号产品面临过剩竞争力不足,而高端的聚烯烃树脂专
用料却长期大量依赖进口。
针对国家重大需求的新型聚烯烃树脂专用料(PE、HI
PP、PB-1等)种类少且品质差,尤其在主要的性能指标上与
国外树脂存在明显差别的问题,建立和发展了多种树脂专业
料(例如:抗冲聚丙烯(HIPP)、双向拉伸聚乙烯(BOPE)
、高速挤出涂覆级聚乙烯树脂、双峰聚乙烯PE100等)的分
级方法(例如:结构分级,分子量分级,沉淀分级,交叉分
级等),从而能够探索树脂间的链结构及其分布的细微结构
差别,既对烯烃聚合条件和催化体系的选择反馈指导性的建
议,也对凝聚态结构的调控及加工和使用性能的改进提供科
学依据,建立起比较全面的结构与性能之间的关系,为改善
国产聚烯烃的品质,提出改善链结构的设计建议,希望为国
产聚烯烃树脂的高性能化和高端化奠定基础。
目前已经积累了丰富的研究经验,作为项目负责人
承担及参与科技部“973”专项、国家自然科学基金委面上
项目,吉林省优秀青年人才基金、中石化联合重点基金等相
关项目10余项。其中发表相关论文30余篇;申请专利7项(
已获得授权4项)。
(1)高分子材料改性及加工技术;(2)热稳定及
防老化技术;(3)生物医用高分子材料;(4)电化学柔性
高分子材料;(5)聚烯烃分级及其构效关系;(6)高分子
材料高
技术内容:聚烯烃弹性体(POE)是20世纪90年代初
发展起来的一种具有更高共单体含量的乙烯/线性α-烯烃无
规共聚物,相比于其它种类的热塑性弹性体拥有更好的耐化
学性、良好的耐候性、质量更轻、能耗更低、对环境更友好
等优势,广泛应用于汽车零部件、电线电缆、机械工具、密
封件、热熔胶等领域。
合成POE的传统方法是高温溶液聚合工艺,由乙烯和
线性α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯)共聚得到,其中乙烯
/1-辛烯共聚聚乙烯产品因其特有的高性能和高附加值而倍
受市场认可。因目前我国1-己烯、1-辛烯等线性α-烯烃价格
昂贵,尤其是1-辛烯全部依赖进口,这使得我国目前POE产
品生产技术处于空白,所需POE产品全部依赖进口。
本团队以乙烯为原料,经过齐聚反应后,所得产物直
接进行共聚反应,得聚烯烃弹性体。采用乙烯作为单一原料
一步合成POE,采用两个反应器相连通设置方式,乙烯在第
一反应器中经高选择性高活性乙烯齐聚催化剂作用,齐聚反
应制得线性α‑烯烃(包括1‑辛烯、1‑己烯等),所得线性α‑烯
烃无需分离直接进入第二反应器,并在高性能共聚催化剂作
用下,共聚生成高性能低密度POE。
经济社会价值:目前,国内生产POE的原料1-己烯主
要依赖进口、1-辛烯完全依赖进口。本课题组开发出具有自
主知识产权的溶液法连续化生产POE技术,使乙烯齐聚与溶
液法聚合耦合,突破了1-辛烯存在的技术壁垒,破解了POE
生产的“卡脖子”现状,为我国POE生产企业提供催化剂技
术和生产工艺支撑,对于实现我国石油化工行业的产品多元
化、差异化和高端化,推动光伏能源产业具有十分重要意义
。
(1)乙烯选择性齐聚制备高级线性α-烯烃;(2)
烯烃聚合Ziegler-Natta-催化剂;(3)专用茂金属催化剂
;(4)低值烯烃的高附加值利用;(5)新型催化材料。
本项目所涉及的技术体系突破了目前膳食纤维的先
干燥再粉碎的传统工艺,摒弃了苛刻的化学碱法制备纤维技
术,采用生物酶解+物理处理耦合的温和的湿法纤维解离技
术,对大宗农产品(谷物、果蔬、食用菌等)副产物富纤维
原料进行处理,制备出具有高长径比、强韧性的微/纳米纤
维,使其具有普通膳食纤维不可比逆的高吸油吸水、高乳化
、高填充特性提高了膳食纤维添加量与添加范围。该项目技
术含量高,市场垄断性强。该技术已取得知识产权和成果情
况简介(不超过100字):本技术全面解决了目前膳食纤维
存在的硬度大、粗糙度强等感官缺陷以及相应产生的特殊食
品加工性能问题,已申请专利权1项,获得项目资助2项。技
术成果的市场前景简述:预计到2026年,全球膳食纤维行业
总产量将达到122.49万吨,期间内增长37%。目前我国的膳
食纤维行业处于快速成长时期,还有较大的市场潜力和发展
空间。本技术成果提高了膳食纤维添加量与添加范围,开拓
了膳食纤维在特医食品中应用的新领域。投资该技术成果所
需要的规模、条件等:本技术需要建造原料预处理车间、外
包装间、原辅料库、包装材料库、成品库等提取分离车间、
配料间、混合间、成型间等,所需投资800-1000万左右,年
产量约为2000吨。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
针对目前食品营养补充剂和强化剂活性不易保存、
不易分散、易氧化等问题,本项目利用自乳化技术、超高压
均质技术、现代纳米微胶囊技术,开发适用于不同特医食品
的纳米级功能特质微乳/微体制备关键技术,显著提高了特
定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊供给,所开发产品可
广泛应用于乳制品、果汁、肉制品、速冻食品、焙烤食品等
食品的特殊营养强化,并可配套相关的加工工艺、产品配方
等技术方案。该技术成熟,可行性强。该技术已取得知识产
权和成果情况简介:团队多年来在纳米功能微乳/微囊体等
方面进行研究,在食品大分子结构与功能、食品纳米技术、
新型食品加工技术等领域有着深厚的基础。目前已取得相关
发明专利2项,获得省部级课题支持2项。技术成果的市场前
景简述:纳米功能微乳/微囊体内的物质由于与外界环境相
隔离可以免受环境的影响,从而保持其稳定,提高产品效果
。在适当条件下,被包封物质又可以释放出来,通过适当手
段,可以达到控释效果,纳米功能微乳/微囊体技术在特医
食品等方面有广泛应用前景。市场规模呈高速增长态势,行
业发展前景较好。投资该技术成果所需要的规模、条件等:
年产量为1000吨的基础设施与关键设备投入约500-1000万万
元(除去基建部分),动力需300千伏安变压器一座,人员
约30-50人。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
针对目前食品营养补充剂和强化剂活性不易保存、
不易分散、易氧化等问题,本项目利用自乳化技术、超高压
均质技术、现代纳米微胶囊技术,开发适用于不同食品类型
的纳米级功能特质(如植物甾醇(酯)、精油、胡萝卜素、
虾青素等)微乳/微体制备关键技术,显著提高了功能物质
的氧化稳定性和食用安全性,所开发产品可广泛应用于乳制
品、果汁、肉制品、速冻食品、焙烤食品等食品的强化,并
可配套相关的加工工艺、产品配方等技术方案。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
畜皮作为一类动物体内重要的结缔组织,其胶原蛋
白含量十分丰富。其历来就被作为人体重要的蛋白质摄入来
源。畜皮中的胶原蛋白基本以不溶性纤维形式存在,其具有
优良的机械特性和食品加工性能。在食品工业中,畜皮胶原
纤维由于其强大的力学性能,在胶原蛋白肠衣的工业化生产
起到了至关重要的作用。同时,越来越多的研究发现,胶原
纤维在食品加工中,有着与其水解物-明胶、胶原蛋白肽等
绝然不同的功能特性,如乳化性、胶凝性和成膜性等。这些
特性可广泛应用于肉制品、乳制品和其它高粘弹体食品等。
目前,食源性胶原纤维的制备及应用在国内仍属空白。本项
目从畜皮的理化检测与预处理出发,综合运用弱酸、弱碱、
生物酶、物理场等技术对兽皮进行处理,充分整合国内外多
家知名研究机构在动物纤维开发利用、天然生物材料制备、
食品功能基料开发等方面的技术优势,开展多学科、跨领域
合作,开发以牛皮为主的食源型胶原纤维功能基料,研究其
在食品工业中的应用。此外,这种天然胶原纤维的研发具有
多方面的重要意义。
首先,本研究以蓄皮为主要原料,其来源广泛、价格
低廉,并在产品的制造工艺上取得了创新与突破、使其生产
用时短且产量大,且胶原纤维在国内属短缺产品,预估其利
润率大于50%,因此可为生产者带来显著的经济效益,具有
广阔的发展前景。
其次,本研究开创性地将生物酶、物理场等多种技术
应用于生产过程,减少对传统技术中铵类、强碱类等试剂的
依赖,从而有效控制了皮革处理过程中的氨氮排放量,减少
环境与水资源的污染,具有深远的环保效益,符合生态发展
趋势。
项目的实施有一定的周期,涉及的环节也较多,在这
期间出现一些人力不可抗拒的意外事件或某个环节出现问题
,以及宏观经济形势发生较大的变化,公司组织结构,管理
方法可能不适应不断变化的内外环境,都将会大大影响项目
的进展和收益。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
本项目以酪蛋白、乳清蛋白以及牛乳蛋白为原料,
通过定向酶解技术制备六种低致敏、易吸收的部分和深度乳
蛋白水解产品。并根据婴儿配方食品和特殊医学用途婴儿配
方食品通则进行配方设计,制备易吸收低致敏婴儿配方奶粉
和深度水解婴儿配方奶粉。两种奶粉的颗粒均匀,冲调性能
较好,其复原乳液颜色为浅黄色。利用动物实验评估其致敏
性,发现深度水解婴儿配方奶粉对小鼠空肠和肺脏无伤害,
可以有效降低致敏反应的发生。
该技术已取得知识产权和成果情况简介:该技术目前
正在进行知识产权申报,成果将有助于改善我国特医食品所
需功能性乳基配料及其产品被国外垄断的现状,实现我国功
能性乳基配料加工技术和深度水解婴儿配方奶粉生产的自主
创新。
技术成熟度:□批量生产阶段□试生产阶段□研制阶段
☑其他已完成实验室小试技术成果的市场前景简述:近年,
国家“二胎”政策放开,新生儿数量增加,婴幼儿所需的食
品及常用药均有一定的需求空间。目前,有很多婴幼儿出现
牛奶蛋白过敏症状,这些婴幼儿需要食用特殊配方奶粉,如
深度水解配方奶粉。但是,我国市场上的特殊医学用途配方
奶粉主要是国外进口的品牌或者贴牌生产,其配料也为国外
所垄断,所以研制自己的低致敏性乳基配料和相关特医食品
的开发该具有前景广阔的市场,具有显著的经济和社会效益
。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:要有现成的
工厂和GMP车间,规模可以根据需要设计。
膜过滤可以按滤液的流动方向可以分为正向分离和
切向分离技术。由于正向分离在进行过程中需要定时清除滤
饼,给生产带来不便。为了克服这一缺陷,通常采用错流过
滤(切向分离)。错流过滤是指料液以平行于过滤介质的方
向流入,而渗透液则垂直于料液主体流动方向透过膜。与正
向分离不同,错流过滤中的滤饼层厚度不会无限地增加。由
于料液在膜表面切线方向流动产生的剪切力能将沉积在膜表
面的部分固体颗粒冲走,膜表面积累的滤饼层厚度相对较薄
。一旦滤饼层厚度稳定,渗透通量也趋于稳定。
基于此原理,项目以解决目前鲜啤酒过滤普遍采用硅
藻土助剂存在的卫生安全性差、效率低、成本高等问题为出
发点,开发出每小时过滤600升啤酒的管式膜过滤中试设备
。过滤出的啤酒各项指标符合国家标准。
从2002年起,我国已成为世界第一啤酒生产大国,我
国啤酒厂目前多采用硅藻土为助滤剂,硅藻土助滤剂在用于
啤酒过滤后,因其表面吸附作用,截留、吸附生啤酒中的酵
母菌、蛋白质等有机物,助滤作用降低,虽然经过灼烧再生
后可反复使用,但有研究表明最大再生次数5次后就只能废
弃。出于健康和环境因素,硅藻土转向膜过滤是啤酒过滤技
术的发展趋势。本项目在啤酒管式膜过滤的基础上,开发双
向两态碰撞错流技术,在过滤的过程中施加双向变压气流,
在调控压力的同时,在管内实现最大限度的液体湍流,利用
两态的碰撞,降低滤饼厚度,提高过滤效率,延长膜的再生
周期,降低企业成本。
相关设备及技术已申请发明专利一项和实用新型专
利一项。
钙是人体必需的矿质元素之一,与人体健康息息相
关。
圆石藻(Pleuroehryd*carterae或HymenomonoJcarle
roe)属于定鞭藻门(Hcptophyta),钙质鞭毛藻科(cocoolit
hophorids),是一种光能自养单细胞浮游藻类,藻细胞呈圆
形或椭圆型,藻细胞外附着一层含钙量很高的球石粒,钙含
量可以达80%以上,占细胞干重的15%以上⋯。并且球石粒
体积小,比表面积非常大,容易与人体中的生物活性物质结
合,提高人体的吸收利用率,可作为一种安全的新型高效补
钙剂。
螺旋藻同圆石藻一样,是一种繁殖快且易于收集的微
藻,它一直被称为“绿色黄金”。
应用圆石藻粉、螺旋藻粉采用半发酵新工艺开发高钙
营养藻粉饼干的加工技术。已联合中盐制盐工程技术研究院
完成产品小试。
塑料污染已成为备受关注的全球性环境问题,在环
境中,这些被遗弃的塑料经过通过长时间的风化、机械磨损
、紫外辐射和微生物活动形成尺度较小的微塑料和纳米塑料
。
微塑料和纳米塑料在环境中大量存在,遍布于大气、
地表水、沉积物、海滩和深海水域,所引起的生态破坏和健
康危害不容忽视。
相比微塑料,纳米塑料具有尺寸小,比表面积大,易
被生物摄入等特点,可在血管中沉积,在器官细胞膜上附着
,甚至能够突破血脑屏障,破坏神经系统,紊乱生殖功能,
对生物的生长,代谢和繁殖产生更为不利的影响,其对生态
环境的破坏不容小觑。
本研究成果对纳米塑料在土壤环境中的各类环境行为
,如胶体稳定性、团聚特征、吸附和迁移扩散能力等进行了
深入地研究,全面和系统地揭示了纳米塑料在土壤环境中的
迁移规律,对评估、分析、预测土壤环境中纳米塑料的环境
风险、迁移和归宿等具有很强的指导意义,可为我国塑料污
染的防控和土壤污染修复提供一定的技术支撑和理论依据。