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pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法
本發明涉及環境敏感型的高分子材料領域，旨在提供一種pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法。該方法是將N-烷基丙烯酰胺類單體、含叔胺基團的雙鍵化合物和引發劑在無水溶劑1,4－二氧六環或四氫呋喃中，無氧條件下進行自由基共聚反應；采用乙醚或石油醚為沉淀劑提取二元共聚物，經離心分離后真空干燥至恒重；將所得二元共聚物配制成水溶液，加入多鹵代烷烴化合物，在40-70°C恒溫攪拌；純化后加入有機陽離子鹽類化合物，室溫下恒溫攪拌即得pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠。該制備方法簡單易控，得到的微水凝膠具有pH和溫度雙重敏感性，引入了聚離子液體的優良特性，純度高、穩定性好，溶脹率大，適合在藥物可控緩釋和傳感器等領域的應用。
浙江大學
2021-04-11
超臨界水熱合成納米金屬及其氧化物粉體
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西安交通大學
2021-04-10
一種自分類調控超分子多色熒光水凝膠
利用超分子凝膠網絡溶脹吸收多種熒光小分子而不互相干擾，成功實現了凝膠材料熒光的多色調制，為構筑熒光可調制軟材料提供了一種新的方法。他們首先設計合成了如下圖所示具有良好溶脹性能的水凝膠，這種水凝膠含有兩種互不干擾的鍵合位點（金剛烷基團和磺化杯[4]芳香烴基團，圖2），其中磺化杯[4]芳香烴對水凝膠的高度溶脹起到關鍵性的作用，并且這種高度溶脹性能提升了熒光分子進入水凝膠的擴散速率。這兩個鍵合位點可以分別鍵合染料分子四苯乙烯修飾的β環糊精（TPECD，藍色熒光）和4-[4-（二甲基氨基）苯乙烯基]-1-甲基吡啶鎓碘化物（DASPI，橙色熒光）而不互相干擾，并且鍵合作用可以大幅度增強染料的熒光發射強度。他們還通過調節凝膠溶脹過程中外液TPECD和DASPI的濃度比例，成功構筑了可以發出藍色、黃色，特別是白色熒光的超分子水凝膠。與已知的用于構筑發光凝膠的方法相比，先構筑凝膠、后引入熒光基團制備可調節熒光水凝膠的方法非常簡便，為水凝膠在可調控有機發光顯示器或光學器件中的應用奠定了基礎。
南開大學
2021-04-10
甲醇水液相重整制氫與燃料電池的聯用
針對水和甲醇液相制氫反應的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強堿即可實現對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統鉑基催化劑提升了兩個數量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負載金屬鉑的結構和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發現隨著載體中立方相結構α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細結構譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進行系統研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負載量降至0.2 wt%時，可實現所有負載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達到了18,046 mol H2 /(mol Pt *h) 。據估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產氫速率達到1 kg H2 /h，已基本達到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩定性，經歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環反應仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。
北京大學
2021-04-11
音樂水型同步的可擴展噴泉控制系統及其方法
本發明公開一種音樂水型同步的可擴展噴泉控制系統和方法。系統采用EPA主干網、微網段組成的可擴展架構的控制網絡；網絡按需劃分為若干控制區域，每個控制區域設1個微網段，微網段通過網橋/關與其它微網段隔離。EPA網絡層支持多種主流的物理/數據鏈路層協議，可保護噴泉業現有投資；同時微網段提高了帶寬利用率和實時性。參照步進電機矩頻特性，設計步進電機S形加減速曲線，S曲線無加速度/力突變，提高了設備的可靠性。系統控制流程分為離線預編和在線音樂、水型、燈光三同步的控制流程；以音頻數據的同步信號為基準：調節燈光、應用GPC預測控制算法控制水型，使水型、燈光的視覺感受和音樂的聽覺感受溶為一體。
浙江大學
2021-04-13
一種高爐熔渣水淬廢汽余熱回收系統
簡介：本發明提供了一種高爐熔渣水淬廢汽余熱回收系統。該系統包括高爐渣水淬裝置、沖渣水循環裝置和廢汽余熱回收裝置；所述高爐渣水淬裝置由熔渣溝、水淬裝置以及排渣輸送帶組成，所述沖渣水循環裝置由水淬裝置、循環水池、水淬泵以及補水管組成，所述廢汽余熱回收裝置由水淬裝置、三相分離器、風機、換熱器、熱水泵以及低溫用戶組成。與以往采用回收沖渣廢水余熱來回收熔渣余熱不同的是本發明采用回收水淬熔渣產生的廢汽中的余熱，廢汽水質好于廢水，克服了廢水中硬度大、設備結垢、堵塞等缺陷。本發明有效回收了沖渣廢汽余熱，具有節能減排、環保的優點，收集的余熱可用于滿足低溫用戶的需求。
安徽工業大學
2021-04-13
高濃度印染廢水及污泥的超臨界水氧化處理
超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統處理技術相比，超臨界水氧化技術具有以下優勢：有機物去除率可達99.9%以上；有機物質量濃度達到2%以上時，系統能夠實現自熱；反應空間密閉，不帶來二次污染；反應時間短，設備結構簡單，占地面積小。 2011年，我國印染廢水的年排放量達到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設備將需要100萬套，富余熱量可用來加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達到720億元/a；反應后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節省污泥處置補貼6.9億元/a。 SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內達到99.9%以上的去除率，無二次污染，有效地解決印染行業污染物處理難題，實現資源循環利用，促進印染行業的可持續發展。
西安交通大學
2021-04-11
常溫常壓水相電催化合成氨的研究
合成氨工業對國民經濟與社會發展具有舉足輕重的作用。目前，每年全球氨產量已超過億噸，其中大部分用于農業生產以解決糧食與溫飽問題，其它部分用作重要的工業原料。此外，氨還具有含氫量高（質量比達17.6%）、易液化等優點，有望成為重要的清潔儲氫與儲能材料，具有廣闊的應用前景。然而，由于氮氣分子非常穩定且難以活化，溫和條件下合成氨反應難以迅速進行。工業上廣泛采用的Haber-Bosch方法通過高溫高壓（300–500攝氏度，100–200個大氣壓）等苛刻條件來促使高純氫氣和氮氣在鐵基催化劑表面進行反應生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料（如甲烷等），表現出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點。合成氨工業消耗全球每年3–5%的甲烷與1–2%的能源供給，并產生1.6%的二氧化碳排放。尋找合適的綠色替代方案，在溫和條件下實現高效、低能耗、低排放合成氨，成為亟待解決的科學挑戰。 電催化氮還原反應（總反應為N2 + 3H2O ? 2NH3 + 1.5O2）提供了一種可持續合成氨的新路徑。該反應在常溫常壓下即可進行，以大量易得的水與氮氣（空氣）作為反應原料，以可持續能源（太陽能，風能等）產生的電能作為能量來源，即可實現“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統Haber-Bosch方法的潛在替代者還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學合成氨技術都具有極大的發展潛力與廣闊的應用前景。 然而，電化學合成氨技術仍面臨重大挑戰，其發展嚴重受制于現有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術實用化，就必須同時大幅提升催化劑的選擇性與活性。然而，現有研究經驗與理論表明，該反應催化劑普遍面臨嚴重的“選擇性-活性”兩難問題：具有理論高活性的催化劑通常會導致激烈的析氫副反應，從而表現出低的反應選擇性；而可能具有高選擇性的催化劑對氮的吸附又過強，導致產物難以脫附，表現出過低的反應活性。因此，為取得電催化合成氨研究進展，大幅提高催化劑的選擇性與活性，就必須突破現有理論，發展新型催化劑與催化體系。
北京大學
2021-04-11
多肽水凝膠在疫苗佐劑和抗體制備方面的應用
多肽水凝膠具有生物相容性高、可降解、具有生物活性等特點和 優點，它在生長因子和藥物的緩控釋、組織工程和再生醫學等領域具 有很高的應用前景。目前有較高轉化前景的項目是多肽水凝膠在疫苗 佐劑和抗體制備方面的應用。癌癥、艾滋病、丙肝等重大疾病疫苗的 研制具有重要的意義。在這些疾病的預防性和治療性疫苗研制中，關 鍵的一環是可激活人體細胞免疫的佐劑的發現。 本項目開發出一種多肽水凝膠，具有極強地激發細胞免疫的功能。 對比于現有的幾種可激活細胞免疫的佐劑（CpG，MPL 等），我們的 水凝膠佐劑具有以下優勢： 1）成本低，1mgCpG 價格為 5000-8000rmb，1mgMPL 價格為 2000- 4000rmb，我們的短肽實驗室合成成本 1g 低于 500rmb； 2）操作簡單，僅需物理混合就可實現與抗原復合； 3）適用于蛋白、短肽、DNA、滅活癌細胞等各類抗原，通用性 高； 4）短肽結構簡單，可大量制備，實驗室一天內一次性即可合成10g 以上該多肽，可用于制備 10000 瓶以上 1mL 的水凝膠（臨床用的 疫苗每次注射量是 0.5-1mL），可以很容易的實現中試級別的化合物 合成及疫苗制備?；谶@些優點，該佐劑具有極強的應用前景，該研 究獲得科技部重大國際合作項目資助。 由于本項目的水凝膠可制備短肽抗原的抗體，它在抗體定制中具 有極高的應用前景。目前抗體制備的技術為第一步將短肽連接到載體 蛋白 BSA、KLH 等上，然后打動物 6-10 周。現有技術操作復雜（需 偶聯蛋白）、耗時長（6-10 周），而且很多時候還未能產生有效的抗體。 我們想發展的技術相比于現有技術來說具有明顯的優勢：操作簡單， 僅需物理混合短肽抗原；抗體產生迅速，4-6 周即能生成抗體；抗體 滴度高，由于無需使用載體蛋白，短肽的特異性抗體滴度更高；對于 磷酸化抗體來說，本項目的水凝膠能減少磷酸化短肽被體內磷酸酶去 磷酸化，從而提高磷酸化短肽抗體的比例。
南開大學
2021-04-13
造紙堿回收苛化白泥渣生產水硬性石灰技術
以非木材纖維為原料的造紙廠，其造紙堿回收苛化白泥渣中的硅含量高。在白泥渣回收再生循環利用過程中，硅不能以其它形式除去，一直存在于白泥渣中。循環次數增加，硅含量相對增加，白泥渣最終因其中硅含量超過一定數值而失去本身的利用價值。另一方面，回收過程中產生的硅酸鈉會腐蝕設備。本技術以造紙堿回收苛化白泥渣為原料，適當添加外加劑，將其初步成型，反應脫水、固化后形成具有一定強度的坯體，自然養護后進行煅燒，生產水硬性石灰。在800-1500 ℃的煅燒溫度下，白泥渣中的鈣和硅、鋁等元素結合而生成鈣質硅酸鹽，同時也生
南京理工大學
2021-04-14