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Levan 果聚糖是一種由果聚糖蔗糖酶(levansucrase，EC2.4.1.10)催化轉(zhuǎn)移果糖殘基到蔗糖的碳鏈上，通過(guò)促進(jìn)碳鏈延伸而形成的 β-(2→6)果聚糖。Levan果聚糖與菊粉（菊糖）結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于菊糖是以 β-(2→1)糖苷鍵連接而成的多糖。Levan 果聚糖有一定的溫度穩(wěn)定性，熔點(diǎn)為 225 °C，玻璃熔點(diǎn)為 141 °C。它能溶解于水或水的混合溶劑中，溶解度隨溫度的升高而增加，且因聚合度不同而不同，聚合度越低，溶解度越大。Levan 果聚糖除了具有天然多糖的共同特點(diǎn)外，還具有本身的一些特性，這使它可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域。在食品方面，它可作為功能性食品的重要組成部分、低聚糖生產(chǎn)的原材料以及乳化劑和成膜劑等。在醫(yī)藥方面，levan 果聚糖具有抗腫瘤、免疫調(diào)控、抗感染等作用，還可以作為血漿的替代品。除此以外，由于它具有與透明質(zhì)酸一樣的保濕效果以及對(duì)人體角化細(xì)胞和纖維原細(xì)胞相似的增殖作用，可以作為化妝品添加劑使用。因此，levan果聚糖的生產(chǎn)具有巨大的市場(chǎng)前景。由于 levan 果聚糖在植物中含量很低，天然提取及分離成本很高，不適宜工業(yè)化大生產(chǎn)。而酶法合成較為簡(jiǎn)單，是目前大量合成 levan 果聚糖唯一有效的方法

傳統(tǒng)椰漿椰果生產(chǎn)多采用經(jīng)驗(yàn)式、作坊式的生產(chǎn)模式，存在菌種活性不易控制、易受氣候影響等問(wèn)題。項(xiàng)目采用傳統(tǒng)椰漿椰果生產(chǎn)菌種，系統(tǒng)研究了椰漿椰果發(fā)酵使用原料、菌種、發(fā)酵環(huán)境以及發(fā)酵條件對(duì)椰漿椰果生長(zhǎng)的影響，解決了椰漿椰果工業(yè)化規(guī)模化上產(chǎn)過(guò)程中的原料、菌種、發(fā)酵環(huán)境等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了椰漿野果的工業(yè)化、常年化生產(chǎn)，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯， 推廣應(yīng)用前景廣闊。 成果的技術(shù)水平： 項(xiàng)目通過(guò)檢測(cè)分析不同國(guó)家椰漿的相關(guān)理化、微生物指標(biāo)，研究了不同椰漿對(duì)椰果發(fā)酵生產(chǎn)的影響：通過(guò)醋酸控制雜菌生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了椰漿無(wú)需熱力殺菌：菌種經(jīng)過(guò)馴化選育后通過(guò)環(huán)境控制及發(fā)酵調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)離椰子產(chǎn)地的椰果工業(yè)化生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)首次解決了椰漿椰果不能常年生產(chǎn)的技術(shù)難題。通過(guò)對(duì)椰漿和環(huán)境原始菌數(shù)控制，采用菌種逐級(jí)擴(kuò)培的工藝，降低接種量，縮短發(fā)酵時(shí)間，并建立了工業(yè)化生產(chǎn)菌種長(zhǎng)活力的判定方法。在農(nóng)業(yè)部《椰纖果》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定了椰果企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及椰漿原料標(biāo)準(zhǔn)；優(yōu)化了 工業(yè)化生產(chǎn)椰漿椰果的工藝；設(shè)計(jì)建成了現(xiàn)代化、十萬(wàn)級(jí)的凈化車間，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)和溫度的實(shí)時(shí)控制。最終椰果產(chǎn)品得率≥58%，收率≥28kg 椰果/kg 椰漿，95%以上處于厚度 10~13mm，白度 35%~40%，硬度 4~7N 優(yōu)級(jí)品德范圍。本技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，建議推廣應(yīng)用。 

制造執(zhí)行系統(tǒng)是處于車間計(jì)劃層和操作控制層之間的應(yīng)用軟件系統(tǒng)， 對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理。通過(guò)控制物料、 設(shè)備、人員、流程指令等資源來(lái)提高生產(chǎn)效率，提高車間快速響應(yīng)能力。 系統(tǒng)提出了面向機(jī)械加工車間混線生產(chǎn)的統(tǒng)一計(jì)劃與執(zhí)行模式，綜合 應(yīng)用工藝管理和工作流平臺(tái)實(shí)現(xiàn)制品流轉(zhuǎn)的自動(dòng)導(dǎo)航，采用二維零件直 接標(biāo)識(shí)和DNC技術(shù)實(shí)現(xiàn)工裝、物料標(biāo)識(shí)和生產(chǎn)信息自動(dòng)采集反饋，支持實(shí)

成果簡(jiǎn)介企業(yè)全面規(guī)范化生產(chǎn)維護(hù)管理信息系統(tǒng)， 是以提高設(shè)備的運(yùn)行效率和綜合效率 OEE 和完全有效生產(chǎn)率 TEEP， 保證設(shè)備的正常運(yùn)行為目標(biāo)； 以系統(tǒng)的檢維修體系設(shè)計(jì)為載體， 以全員行為規(guī)范為過(guò)程， 全員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備人機(jī)系統(tǒng)精細(xì)化管理體系。本系統(tǒng)是一套涵蓋了設(shè)備全壽命期要素的綜合管理平臺(tái)， 建立了基于 TnPM體系的機(jī)加工行業(yè)首個(gè)信息化生產(chǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)； 建立完整的、 符合生產(chǎn)型企業(yè)的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系和信息化維護(hù)保養(yǎng)體系。系統(tǒng)的目標(biāo)市場(chǎng)是資產(chǎn)密集型生產(chǎn)

技術(shù)簡(jiǎn)介： 催化精餾技術(shù)在一個(gè)設(shè)備內(nèi)整合催化反應(yīng)與精餾分離，在催化反應(yīng)進(jìn)行的同 時(shí)，通過(guò)精餾過(guò)程把產(chǎn)物從體系中分離，推動(dòng)反應(yīng)平衡向右移動(dòng)。它適用于需要 催化劑進(jìn)行均相或非均相催化來(lái)提高反應(yīng)速率,且反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和催化劑的選 擇性通常達(dá)不到 100%的情況。 天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)催化精餾耦合過(guò)程的同 時(shí)，可有效提升設(shè)備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催 32天津大學(xué)科技成果選編 化精餾填料，可提升通量 50%以上。填料內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效提升氣液固 三相的傳質(zhì)，促進(jìn)物料在催化劑內(nèi)部的擴(kuò)散，大大提升了反應(yīng)效率和分離效率。 目前該技術(shù)已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異 構(gòu)化等工藝中得到了應(yīng)用。 應(yīng)用前景分析： 催化精餾最早應(yīng)用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 藝中，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于包括酯化、醚化、異構(gòu)化、烷基化、疊合過(guò)程、烯烴選擇 性加氫、氧化脫氫、碳一化學(xué)、水解、酯交換和其他反應(yīng)過(guò)程等多種平衡反應(yīng)。 化工行業(yè)中有著巨大的市場(chǎng)需求，且由于催化劑的活性問(wèn)題，每三年即需要更換 一次，因此該需求有較好的持續(xù)性。傳統(tǒng)捆扎包式催化精餾填料存在通量小，壓 降大，易發(fā)生偏流和短路，分離和反應(yīng)效率低等問(wèn)題。新型崔化精餾規(guī)整填料技 術(shù)完美的解決了上述問(wèn)題，目前，該填料已經(jīng)在多個(gè)工藝上成功工業(yè)化應(yīng)用，為 企業(yè)節(jié)約了大量的投資費(fèi)用和操作成本，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率等也有明顯提升。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 相比于傳統(tǒng)的捆扎包式的催化精餾填料，該新型催化精餾填料技術(shù)可提升通 量 50%以上，節(jié)約固定設(shè)備初投資 30%以上，節(jié)約操作費(fèi)用 30%以上。相比于 傳統(tǒng)的先反應(yīng)再分離的技術(shù)，可節(jié)約設(shè)備初投資 50%以上，節(jié)約操作費(fèi)用 50% 以上。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)， 是電動(dòng)汽車的理想動(dòng)力源。但燃料電池電動(dòng)汽車(FCV)的商業(yè)化，必須解決基 于碳載鉗(Pt/C)催化劑FCV的高成本問(wèn)題。 自2009年美國(guó)科學(xué)家在Science雜志報(bào)道氮參雜碳納米管(NC)具有潛在 的氧還原(0RR)催化活性以來(lái)，化學(xué)家與材料科學(xué)家一直在探尋如何進(jìn)一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中的Pt/C催化劑。因此，我們的研究團(tuán)隊(duì)基于氮參雜石墨烯(NG)材料，在國(guó)際上首次通過(guò) “NG分子結(jié)構(gòu)一NG電導(dǎo)率一0RR催化活性”的關(guān)聯(lián)，找到了該科學(xué)難題的突破 點(diǎn).我們?cè)诜肿咏Y(jié)構(gòu)模擬的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)到三種氮參雜NG材料中，既唳型和既 咯型具有二維平面結(jié)構(gòu)，使NG保持了石墨烯原有的平面共輾大兀鍵結(jié)構(gòu)，具 有良好的導(dǎo)電性，因而具有優(yōu)異的0RR催化活性；而丁基型NG為三維空間不 平整結(jié)構(gòu)，破壞了石墨烯原有的二維平面共巍大e鍵結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮參雜應(yīng)以唬唳型和唬咯型為主，盡可能減少甚至 杜絕丁基型NG的形成。我們利用層狀材料(LM)的層間限域效應(yīng)，通過(guò)調(diào)制LM 層間距，在LM層間插入苯胺單體，層間聚合，然后熱解的方法，獲得平面氮參雜 達(dá)90%以上的NG材料。其催化0RR的半波電位僅比Pt/C催化劑落后60mV,是傳 統(tǒng)方法下獲得的NG材料0RR催化活性的54倍，以該材料為正極催化劑的質(zhì)子 交換膜燃料電池的輸出功率達(dá)580mW/cm ,與Pt/C催化劑的0RR活性處于同一 個(gè)數(shù)量級(jí)，為世界領(lǐng)先水平。我們開(kāi)發(fā)的此類新型NG材料已經(jīng)具備了在燃料 電池發(fā)動(dòng)機(jī)中完全替代Pt/C催化劑的可能性。LM層間近乎封閉的扁平反應(yīng)空間 不僅克服了傳統(tǒng)開(kāi)放體系下合成的NG以丁基型為主，導(dǎo)電性差，活性低的弊病， 而且也克服了開(kāi)放體系下因摻N效率低而導(dǎo)致合成NG成本高的問(wèn)題。該研究成 果意味著，長(zhǎng)期困擾燃料電池實(shí)用化的高成本問(wèn)題將不再是瓶頸問(wèn)題。

成果簡(jiǎn)介： 構(gòu)筑碳-碳鍵的烯烴鏈?zhǔn)骄酆虾蜕商?雜鍵的環(huán)狀單體開(kāi)環(huán)聚合，有賴過(guò)渡金屬配合物催化的發(fā)現(xiàn)而取得卓越成就。然而，金屬催化大多基于路易斯酸（金屬原子空d軌道）作用。探索有機(jī)分子催化的聚合體系，可以拓展更多催化和聚合反應(yīng)模式，揭示涵蓋路易斯酸、堿，布朗斯特酸、堿，和氫鍵（及其他弱）作用的，多樣性和多功能協(xié)同的催化聚合新范式。發(fā)現(xiàn)新聚合反應(yīng)，創(chuàng)制新型

采用綠色氧化劑空氣、氧氣和雙氧水等，將芳甲基直接氧化物芳香醇、醛和酸，反應(yīng)具有較好的選擇性，催化劑價(jià)格便宜，容易回收。反應(yīng)條件簡(jiǎn)單、容易控制。

該項(xiàng)目為“十五”國(guó)家 863 計(jì)劃課題成果。針對(duì)難降解工業(yè)廢水濃度高、色度大、 有毒有害的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出催化鐵、催化鋁等內(nèi)電解方法，經(jīng)處理后廢水的可生化性大大 改善、色度降低，且產(chǎn)生的鐵離子等起到混凝作用，強(qiáng)化了后續(xù)好氧生物處理工藝。對(duì) 一般化工區(qū)混合廢水采用該方法預(yù)處理、再經(jīng)通常的生物處理工藝，出水可以達(dá)到二級(jí) 排放標(biāo)準(zhǔn)。 

催化精餾技術(shù)在一個(gè)設(shè)備內(nèi)整合催化反應(yīng)與精餾分離，在催化反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，通過(guò)精餾過(guò)程把產(chǎn)物從體系中分離，推動(dòng)反應(yīng)平衡向右移動(dòng)。它適用于需要催化劑進(jìn)行均相或非均相催化來(lái)提高反應(yīng)速率,且反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和催化劑的選擇性通常達(dá)不到100%的情況。天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)催化精餾耦合過(guò)程的同時(shí)，可有效提升設(shè)備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催化精餾填料，可提升通量50%以上。填料內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效提升氣液固三相的傳質(zhì)，促進(jìn)物料在催化劑內(nèi)部的擴(kuò)散，大大提升了反應(yīng)效率和分離效率。目前該技術(shù)已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異構(gòu)化等工藝中得到了應(yīng)用。