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面向生物醫藥和精細化工綠色高效制造的微流控技術
1. 痛點問題
化學工業是我國國民經濟的支柱產業，集中于生產基礎和大宗化工原料，而面向高端制造業和戰略性新興產業的產品，其比重不足10%。化工產業正受到國外技術壁壘和國內消費結構升級及生態環境保護要求提高的多重壓力，需要加快轉型升級，邁向高端化和綠色化。
針對傳統醫藥中間體、精細化工生產設備技術革新的研究方向，微反應器和微流控技術的研究和應用成為國內外研究機構的研究熱點。微反應器和微流控技術自上世紀九十年代提出，就受到學術界和產業界的廣泛關注。微反應連續化生產技術是一項在新世紀中具有革命性的技術，是生物、化學、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家國際著名跨國公司和研究機構將微化工技術列入化工產業發展新方向，聯合啟動了構建所謂靈活、快速、未來化工廠的“F3計劃”。醫藥中間體、精細化工產品由于產量小，目前普遍采用傳統的反應釜等設備，單批次生產，存在原料利用率低、污染排放量大,生產過程安全性較差，難以適應可持續發展的需要。解決醫藥中間體、精細化工生產的環保、安全、效率等問題，是目前廣大中小型生產企業實現跨越式發展的關鍵。
2. 解決方案
微反應器/微流控技術：以微結構元件為核心，在微米或亞毫米受限空間內進行的流動、傳遞和反應過程，它通過減小體系的分散尺度強化混合、分散與傳遞，提高過程可控性和效率，以“數量放大”為基本準則，將實驗室成果可靠地運用于工業過程，實現大規模生產。
目前，微反應器/微流控技術已經從研究階段向工業化生產階段發展，相關技術及產品的應用正處于快速增長的階段，在生物醫藥、化妝品、環保等領域，都有著廣泛的應用需求。采用微反應器成套技術，在實現化學品生產的連續化同時，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列優勢。
1) 本項成果基于微化工技術，結合先進的生產裝備自動化技術，提供面向生物醫藥制造領域的綠色高效的微流控技術生產方案。
2) 同時，結合先進智能制造技術，可以構建全自動的集成化工藝平臺，實現智能化、綠色化的生產工藝及裝備的整體應用。
清華大學
2021-09-08
類環狀流微膜蒸發板翅式冷凝蒸發技術 新型高效冷凝蒸發器
該項目是在國家自然科學基金委的大力支持下，由西安交通大學吳裕遠教授主持的課題組經過15年的艱苦努力，突破傳統機理，銳意科技創新，所取得的最新成果，榮獲2001年國家技術發明獎二等獎。該項目是西安交通大學，擁有完全的自主知識產權,非常適宜在制氧、石油、化工、乙烯等換熱器領域推廣應用。
西安交通大學
2021-01-12
一種制備氫氧化鋁微粉聯產碳酸鉀的方法
公開了一種鋁酸鉀溶液碳分法制備氫氧化鋁微粉并聯產碳酸鉀的方法。以氫氧化鋁、氫氧化鉀、去離子水為原料制備鋁酸鉀溶液，加入表面活性物質，用二氧化碳分解至pH值為12?13，停止碳酸化分解，沉淀物經分離、干燥得微粉氫氧化鋁；母液接著進行深度碳酸化，將溶液中殘余氫氧化鉀、生成的碳酸鉀全部轉化為碳酸氫鉀，然后老化、過濾除去不溶物；濾液減壓蒸發濃縮，冷卻結晶，得到的碳酸氫鉀固體經熱分解得碳酸鉀產品。
青島農業大學
2021-04-13
一種基于微流場技術實現硫代磺酸酯烷基化的方法
本發明屬于有機化學合成領域，涉及一種基于微流場技術實現硫代磺酸酯烷基化的方法。將硫代苯磺酸酯類化合物1與化合物2、鐵催化劑、配體、第一溶劑混合，得到混合液；將混合液泵入至微流場反應裝置的微流場反應器中進行光反應，即得硫代產物3。本發明以廉價易得的鐵催化劑在紫光照射下激發產生自由基的方式激活反應活性較低的烷烴，與硫代磺酸酯交叉偶聯實現室溫下硫代烷基化修飾反應。該方法條件溫和，無需添加外源性的氧化劑及昂貴的過渡金屬絡合物，同時通過微流場技術強化了反應過程，提高了反應效率，大大縮短了反應時間，為相關產物的規模化放大制備奠定了強力的基礎。
南京工業大學
2021-01-12
一種在液體環境中制備高精度微透鏡陣列的方法及制造系統
本發明涉及微透鏡陣列打印技術領域，本發明提供了一種在液體環境中制備高精度微透鏡陣列的方法及制造系統，能夠在液體環境中通過受約束的界面振動產生液滴的打印技術來實現高精度微透鏡陣列的制備，通過X、Y、Z三軸運動平臺控制壓電陶瓷噴頭于載液容器內的載液中通過界面振動產生液滴依次打印微透鏡形成微透鏡陣列，該方法可制作尺寸可編輯的微透鏡陣列，且具備極高的穩定性。本發明改變了微透鏡陣列的制備環境，打印過程中載液對液滴可以進行有效的保護，可以避免或緩解在使用易揮發的打印材料時出現的揮發與制備過程中氣流影響微透鏡形狀等問題，使微透鏡陣列制作過程更穩定。
南京工業大學
2021-01-12
一種間位油基于微流場反應技術氨解制備硝基苯胺的方法
本發明屬于化學合成領域，涉及一種間位油基于微流場反應技術氨解制備硝基苯胺的方法。將間位油與氨水、催化劑混合，得到混合液；將混合液泵入微流場反應裝置的微流場反應器中進行氨解反應，即得硝基苯胺。本發明采用微流場反應裝置單項進料合成硝基苯胺，硝基苯胺的選擇性高，總產率達到99.2％，產品的總純度不低于99.0％。本發明采用微流場反應裝置合成硝基苯胺，可以極大的降低反應的時間，最快可達12s，并提高反應產率，節能環保。本發明提供的合成方法通過微流場反應技術可以連續不間斷地進行生產，生產能力大，產品質量優良，且成本降低。
南京工業大學
2021-01-12
一種高層建筑抽蓄儲能風光智能微網系統及控制方法
本發明公開了一種高層建筑抽蓄儲能風光智能微網系統及控制方法，包括風機組件、光伏陣列組件、抽蓄機組、及微網中央處理器；風機組件、光伏陣列組件、抽蓄機組連接在低壓母線上；主電網能提供可靠的能源支持；微網和主電網由并網變壓器、并網開關、公共連接點連接；微網中央處理器根據可再生能源的發電量和負荷需求量，管理調度系統能量分配；并實時監控系統狀態，及時處理各類故障，實現微網在并網、離網兩種模式間的無縫切換。本發明將可再生能源集成在高層建筑中，能源結構可持續發展，并利用建筑高程差將抽水蓄能機組作為儲能設備，具有對電網負荷變化反應快速、調節靈活，調峰、填谷、調頻、調相和事故備用的良好運行性能。
華中科技大學
2021-04-14
一種基于調控微管聚集的靶向性多肽-葫蘆脲超分子組裝體及其制備方法及應用
一種基于調控微管聚集的靶向性多肽?葫蘆脲超分子組裝體及其制備方法及應用。其特征在于：芐基咪唑通過化學修飾到多肽的骨架上，不僅保留了多肽靶向微管蛋白的能力，還為芐基咪唑與CB[8]的非共價包結提供了錨點。形態學研究表明，微管的自組裝形貌通過的交聯可以戲劇性地從纖維狀的納米聚集體轉變為顆粒狀的納米聚集體。此外，細胞和活體實驗證明，廣泛的超分子交聯可以誘導細胞凋亡，最終抑制腫瘤的增殖。本發明的優點是：證明了微管之間的聚集可以通過多肽?微管蛋白之間的相互作用和多肽?葫蘆脲之間的超分子作用進行有效地調控，這可能被發展成為治療癌癥等許多退行性疾病的有前途的療法。
南開大學
2021-04-10
一種用于海洋超軟土原位測試的十字形全流觸探探頭
本發明公開了一種用于海洋超軟土原位測試的十字形全流觸探探頭，包括測試系統和探端，所述探端呈十字形狀，所述探端垂直固定于測試系統下方，所述測試系統上部與探桿相連，所述測試系統包括傳感器、信號傳輸線和套設在探桿上的套筒，所述套筒包括摩擦套筒和端阻套筒，所述摩擦套筒設置于端阻套筒上方，所述傳感器包括設置在摩擦套筒上摩阻壓力傳感器以及設置在端阻套筒上的端阻壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述摩阻壓力傳感器用于感應側摩阻力，所述端阻套筒靠近探端一側設置有孔壓過濾環。本發明能夠針對海底/水下超軟土層開展全流觸探，準確的測定超軟土層的相關物理力學性質參數，為海洋工程勘察和基礎施工提供可靠參考依據。
東南大學
2021-04-11
新型微波超材料對空間波和表面等離激元波的自由調控或實時調控
成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。
東南大學
2021-04-11