成果与项目的背景及主要用途 一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。 技术原理与工艺流程简介

一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。 该方法是在高压釜中，以 1，4-二氧六环为溶剂，在 800psi 压力的 CO、50℃油浴以及在催化剂作用下，亚胺与 CO 共聚得到产物多肽。采用一种简单的金属钴化合物作催化剂，能有效地催化亚胺和一氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽类聚合物。方法简捷。 已取得的知识产权： 本项目得到国家自然科学基金资助，是一项具有原始创新性的科研 成 果 ， 已 申 请 2 项 中 国 专 利 （ 申 请 号 200610129890.1 ，200710195204.5）和国际专利（申请号 PCT/CN2007/003465），还将对后续发现及时申请专利保护，因此将拥有该技术的全部知识产权。成果发表在化学刊物 Angew.Chem.，已受到学术界和一些国外公司的关注。 应用前景分析及效益预测： 应用行业：生物医学材料、制药、功能材料。该项目所提供的新型多肽类化合物，已经能够为生物医学工程领域提供一类新的重要的可供选择的材料。从长远来看，开发出多个新的有效的催化剂体系，实现更多类亚胺与一氧化碳的共聚，最终使该方法成为一种广泛有效的多肽的合成方法，将具有重大的社会和经济效益。 应用领域及能为产业解决的关键技术： 作为新的生物医学材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替现有材料用于人工血管等方面。此外，还可被用作药物的糖衣以及具有药物缓释等功能。如能实现一般肽类的合成，其低廉的成本将有潜力替代用任何其它合成方法得到的该类产品。不用氨基酸为原料，而是以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，从而使合成多肽的成本大大降低、方法大大简化。 技术产业化条件： 投资规模约 500 万元（不含基建投入）。

课题组在国家863计划等资助下，研究聚苯硫醚（PPS）复合专用树脂制备及纤维成形关键技术; 研究开发了具有抗紫外特性的功能PPS纤维;研究确定了纳米SiO2增塑PPS纤维的新配方新工艺;自主设计开发了PPS纤维纺丝新型工艺与装备，成功纺制了具有优良物理机械性能纳米复合PPS纤维。成果已在企业推广应用。

研发阶段/n利用畜禽粪污与秸秆等作为发酵原料，采用序批式两相固态发酵制备沼气的工艺与装备，可以实现大中型养殖场的畜禽粪便、尿和冲洗水"零排放"，同时能高效持续地产出沼气，且可将发酵后沼渣沼液开发成有机肥；发酵装备总体上由25套左右的发酵装置、行车运送装置、进料装置、出料装置、沼液输出装置、沼液回流装置和沼气收集装置等部分组成，可以便捷高效地实现养殖场废弃物的资源化利用。应用前景：既可用于万头以上规模的养猪场，也可用于其他类型的大型畜禽养殖场。以万头养猪场为例，整个系统建造成本约200万元，运行成本每

聚集诱导发光（AIE）材料具有高聚集态发光效率，采用刚性主链的高分子结构可以实现对其分子振转结构的有效限制，大幅提高制备微球的固态发光效率。而且，AIE 分子较大的斯托克斯位移可激发光源和信号采集窗口的高效分离，导致其荧光信号输出的灵敏度显著提高。该技术采用高效 AIE 分子作为信号基元，通过单体选择和工艺优化原位聚合 AIE 荧光微球，其微球粒径可以实现 50nm-1000nm 及微米级的有效控制（粒径 CV 值小于 5%），并可根据需要对微球 表面进行定量修饰（功能基团羧基、氨基、羟基、链霉亲和素、 生物大分子等）。借助偶联技术，可进一步与多种抗体、抗原蛋白相连，拓展其在免疫分析中的应用。 该技术制备的荧光微球在光色、效率和稳定性等方面远超同类型产品，并实现了发光波长的全覆盖（蓝色、绿色、红色等）。AIE 荧光微球功能修饰调谐性明显，在侧向层析技术、细胞成像、微流控技术和荧光酶联免疫吸附等方面有明显的优势。 

我国的清洁船舶燃料油（重油型）缺口巨大，每年进口 1000 万吨以上。目前，国内外均采用调和技术生产船舶燃料油，国内大部分产品均为中高硫燃料油（硫含量约为 1.0～3.5%）。传统调和技术技术含量低、生产成本高，且无法实现对劣质原料的有效利用，造成清洁型燃料油产能的严重不足。以欧盟标准的低硫（硫含量<0.1%）清洁船舶燃料油为例，其需求量大且价格昂贵，当前国内无生产企业，全部依靠进口。2020 年，船燃硫含量标准将在全球范围内由现行<3.5%大幅提升至<0.5%。与此同时，国内石油炼化每年产出约 2500 万吨油浆或渣油，大部分作为劣质锅炉燃料低价销售，与清洁船舶燃料油之间存在巨大价差。因此，将劣质重油转变为清洁船舶燃料油具有十分重要的应用价值，潜在的市场价差每年可达 2000 亿人民币以上。 我课题组开发的生物炼化技术可弥补加氢法等在重油脱硫脱氮应用上的缺陷和弊端（如：粘度降低、催化剂中毒等），可重点去除高硫原油、渣油和油浆等劣质油品中的有机硫氮以及重金属等其它有害固杂成分，且保证油品的高粘度。已与多家企业合作完成 800 余次生物脱硫技术测试，脱硫效率可达 30～60%，并初步建立 1～5 吨的中试装置。试制的清洁型 180#和 380#船舶燃料油产品经国家权威检测机构鉴定优于国际标准。该项技术实现突破，可替代传统调和技术，为石化企业、船舶燃料油经销企业提供高品质清洁燃料油的生产和油品升级服务。仅需约 200～300 元/吨成本即可实现劣质油浆转化为优质清洁船舶燃料油（价差大于 1000 元/吨），具显著的经济、社会和环保效益。我课题组基于生物炼化核心技术（8 项专利）已开发以下四项技术，均有较好应用效果，可实现工业化。包括： 1）清洁船舶燃料油制备技术（中试） 2）油浆的生物清洗技术（中试） 3）生物乳化油制备技术（中试） 4）石油污染生物修复剂（产品成熟） 

本项目以天然气转化和二氧化碳资源化利用为背景，从应用过程对膜材料及膜的要求出发，运用材料化学工程的基础理论，开展膜材料的设计、膜材料及膜的制备、膜反应过程的设计及机理研究以及氧分离器的设计四个方面的研究工作。基于膜反应过程，通过研究氧传输机理和膜反应机理、膜材料及膜微结构成形机理和控制方法、反应过程与膜分离过程的匹配理论以及膜微结构在反应条件下的演变规律，建立面向反应过程的膜材料设计与制备的理论基础；提出天然气转化、二氧化碳利用的创新流程，为膜反应过程的工程应用奠定基础。

本项目通过合理的膜液配方与纺丝工艺设计，制备出完整无缺陷的非对称性PVDF中空纤维膜，这种膜结构没有大孔生长，因此表现出高度的完整性、微观结构的圴匀性、具有高开孔率的膜表面分离层、可靠的机械性能和较强的化学稳定性。得到的中空纤维膜具有完整非对称多孔结构，膜孔从皮层到支撑层逐步增大，而且呈互穿的胞腔状或网络状。膜通量提高了30～50%，且具有耐污染和易清洗的突出优势；由于彻底消除了支撑层中的大孔，膜丝的拉伸强度从2.5 MPa提高到4.5MPa。

聚合氯化铝主要用于自来水和工业污水的净化。此外，聚合氯化铝还可用于造纸、制药、化妆品。在制药行业，聚合氯化铝可用来作防冻剂和化妆品。在造纸行业，用聚合氯化铝代替硫酸铝进行中性施胶。 在制药和造纸行业中对聚合氯化铝的颜色和质量要求都比较高，特别是对铁离子的含量要求更严。因此，制备高纯度无铁聚合氯化铝具有实际意义。 该方法利用有机络合物与聚合氯化铝溶液中的铁离子络合，然后用活性炭吸附除去铁离子，是一种行之有效的除铁方法。其特点是用量少，反应时间短，操作方便，原料易得，价格低廉。在常温和高温条件下都能有效地除去聚合氯化铝溶液中的铁离子，适应温度范围广，无须降温升温操作，有利节省能量。除铁后，聚合氯化铝中的铁离子含量低于15ppm。

1 成果简介碳酸钙作为一种重要的无机化工产品，具有原料丰富、生产工艺简单、性能稳定等特点，广泛用于橡胶、塑料、涂料、造纸、油墨、食品、医药、饲料等工业部门。其中塑料、橡胶行业的碳酸钙消费量为 65%，造纸、涂料各占 15%和 10%，其它行业占 10%。 碳酸钙在橡胶、塑料等行业中的作用与其粒径有关，粒径在 1~3μm 的沉淀碳酸钙仅作为填充剂起增容作用，粒径在 0.01~0.1μm 之间的纳米碳酸钙具有补强、增韧的作用。 我国目前有轻质碳酸钙生产企业一百多家，总生产能力近 500 万吨，但工艺落后，品种单一，基本上采用简易的的间歇鼓泡式炭化工艺，产品大多为售价低廉（ 400~500 元/吨）的大粒径（ 2~5 微米）纺锤形产品（ 图 1），而附加值较高（售价 3000~6000 元/吨）、市场需求增长较快的粒径小于 100 纳米的纳米碳酸钙产量甚微，仅占轻质碳酸钙总产量的 2~5 %左右。我国近年也有利用国内外技术进行纳米碳酸钙生产的报道，但生产成本较高（ 1500~2000元/吨），且大多需 5 千万以上的巨额投资，中小企业难以适应。  图 1 普通纺锤型碳酸钙 (2-3 微米)                        图 2 纳米球型碳酸钙（ 50-60 nm）2 应用说明清华大学经过多年的潜心研究，现已开发出一套崭新的纳米碳酸钙制备工艺和设备，通过加入特定的添加剂，在自行研制的高效传热传质碳化釜中进行反应，即可制得粒径为40~100 纳米的球型碳酸钙（ 图 2）。本技术采用的添加剂价廉易得，所需设备大多为常规化工定型设备，易于为广大的中小企业采用。目前已在河北、江西建成年产 5000~10000 吨纳米碳酸钙的生产厂。采用本工艺的生产成本仅为 1000 元/吨左右。3 效益分析按年产 10000 吨，每吨保守价 1500 元计算， 年创产值（万元）： 10000´1500¸10000=1500，年创利税（万元）： 10000´（ 1500-1000） ¸10000=500。4 合作方式技术转让或合作开发。 开发年产 10000 吨规模，技术转让（专利使用）费： 150 万， 碳化塔设计费： 30 万元， 核心设备（气体分布器）设计及加工费： 100 万元， 碳化塔加工及配套设备：约 300~500 万元， 其它常规设备费（包括气体净化、活化、过滤、干燥、粉碎、分级）：约 500 万元， 基建：约 200~400 万元， 厂房面积：约 10000 平方米。