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瞄準國民經濟和現代國防建設對關鍵紅外材料及光器件的迫切需求，開展新型紅外硫系玻璃組成設計、大尺寸硫系玻璃制備工藝、硫系玻璃高效生產技術研究及工藝穩定性控制研究。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 瞄準國民經濟和現代國防建設對關鍵紅外材料及光器件的迫切需求，開展新型紅外硫系玻璃組成設計、大尺寸硫系玻璃制備工藝、硫系玻璃高效生產技術研究及工藝穩定性控制研究。“新型紅外硫系玻璃制備關鍵技術及應用”獲2014年國家技術發明二等獎。 在此基礎上，團隊繼續開發了多種新型硫系玻璃，包括：覆蓋可見-近紅外-中遠紅外波段的新型紅外夜視儀用多光譜硫系玻璃，可用于溫度自適應的地折射率溫度系數硫系玻璃，用于高質量紅外熱像儀的低色散硫系玻璃等優良玻璃組成。近5年承擔了包括國家重點研發計劃和國家自然基金重點基金在內的國家級項目5項，授權發明專利20 件；主持制定國家標準3項，參與制定國家標準2項。

研發階段/n華中農業大學生物質與生物能源研究中心自成立以來，在彭良才博士的帶領下正大力開展新型能源作物的培育和秸稈酒精產業化相關技術的攻關。通過與國內多家科研院所合作，己篩選和鑒定出一批適應于我國邊際土地種植的生物質產量大和木質纖維素降解轉化效率高的能源植物（甜高梁和芒草）。采用現代生物技術，對我國三大糧食作物（水稻、小麥和玉米）其秸稈細胞壁結構與組成展開遺傳改良，已篩選出一批理想能源作物的新材料，不僅糧食產量穩定，其秸稈降解轉化酒精的效率明顯提高，同時還可提高秸稈的綜合利用（如飼料、造紙、化工產品

系統的核心在于中央控制與能量調配，本系統采用集中管理的方式對一次側接入進行電能調度分配。

微藻可以通過自身的光合作用高效固定二氧化碳，同時生產生物燃料以及高 附加值產品，已成為國內外技術開發的熱點。在微藻能源利用工藝流程中，用于 微藻培養的光生物反應器占總設備投資和運行成本的一半。由于相關研究工作的 缺乏，生物反應器受微藻光合效率、傳質以及光照的限制，體積大、占地寬、成 本高、產率和效率低。為了強化微藻光生物反應器中光傳遞，提高光分布的均勻 性，構建了內嵌空心導光管的新型平板式微藻光生物反應器，通過空心導光管的 引入實現了將光能導入反應器中光衰減嚴重區域，提高了反應器內藻細胞的產量。 在此基礎上，為了優化反應器的光分布，設計了內置導光板的光生物反應器，并 將其用于工業化中常用的跑道池反應器中（如圖1所示），使微藻產量提到了 193. 33%,生物質產量達到2. 31g/L,油脂產量達到1258. 65mg/L。導光板目前工 藝成熟，成本低廉，對微藻無毒害作用，因此將其用于微藻產業化培養的跑道池 反應器中，基本不會增加建造及運營成本。按目前藻粉市場價來算，微藻150 元/千克，傳統跑道池反應器的收益為0.18元/升，而利用內置導光板的跑道池 光生物反應器可獲得0.35元/升的收益。同時，在工業化常用的管式反應器的基 礎上，創新性的提出了一種新型非連續光照管式光生物反應器，通過間斷遮光方 式，形成了反應器內明區和暗區的周期性分布，實現了微藻在反應器內流動時的 規律性明暗交替，從而觸發閃光效應，使微藻生長速率提高了 15%。 在微藻生長到穩定期后，需對反應器中的微藻進行采收。傳統的采收方式包 括離心、絮凝、氣浮、膜過濾等，這些方法均耗能較多。為了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性樹脂吸收培養基濃縮微藻，吸收后可通過高溫煙氣脫水回 收再利用。利用采收后的濕藻進行水熱液化的預處理方式，將藻細胞破壁，使細 胞內的多糖、蛋白質、油脂等析出并解聚成小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸，之 后這些小分子物質經微生物發酵，產出甲烷、氫氣等高熱值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接經萃取等過程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、蝦青素等高附加值產品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗腫 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作為抗凝血劑和免疫調節劑。EPA被稱為“血 管清道夫"，能促進循環系統的健康和防止膽固醇和脂肪在動脈壁上積聚，并對 治療由自身免疫缺陷引起的炎癥有效。DHA俗稱“腦黃金”，是神經系統細胞生 長及維持的一種主要成分，是大腦和視網膜的重要構成成分，在人體大腦皮層中 含量高達20%,在眼睛視網膜中所占比例最大約50%。蝦青素是已知氧自由基清 除能力最強的天然色素，其抗氧化能力是維生素E的1000倍，雨生紅球藻是最 佳的天然蝦青素來源，含量達到3%-5%,是目前唯一被美國FDA審核準許可用于 人類直接使用的蝦青素產品，我國于2010年批準納入食品新資源產品目錄。 針對微藻生物質高效能源化利用的問題，提出太陽能加熱實現微藻水熱預處理， 再利用水解液和固態殘渣厭氧發酵制取富氫甲烷氣，實現微藻全組分轉化利用， 并建立了中試系統（如圖2, 3）o通過太陽能水熱水解，微藻發酵產甲烷過程的 速率和轉化率得到顯著提升。

二、成果介紹1、 成果簡介：（500字以內） 本項目針對國內外對特種高分子樹脂及膜材料的重大需求，在傳統聚芳醚酮和聚醚砜樹脂的基礎上，制備高附加值和高性能的功能型改性聚芳醚樹脂及功能膜材料。具體的研究內容和完成情況包括：（1）功能型聚芳醚樹脂合成、化學改性及放大；（2）適合耐高溫樹脂的膜制備工藝；（3）針對功能膜材料在分離膜、質子交換膜、功能涂層和生物醫用材料方面的應用性開發。研制

成果成功研發了低濃度（<40%CH4）低壓頭(~50pa)煤層氣燃燒器、低濃度低壓頭煤層氣部分預混燃燒技術、預混點火技術、運行工況與安全自動控制技術。實現了低濃度礦井瓦斯氣在鍋爐上安全穩定燃燒及能源化利用，該技術與裝置總體技術達到國內領先水平；經重慶市特種設備質量安全檢測中心對示范裝置檢測，檢驗合格，達到特種設備規定安全指標要求；經重慶市能源利用監測中心對示范裝置監測，燃燒效率達99.35%，鍋爐效率可達90%，排放達到《火電廠大氣污染排放標準》（GB13223-2011）。 

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