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面向生物医药和精细化工绿色高效制造的微流控技术
1. 痛点问题
化学工业是我国国民经济的支柱产业，集中于生产基础和大宗化工原料，而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品，其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力，需要加快转型升级，迈向高端化和绿色化。
针对传统医药中间体、精细化工生产设备技术革新的研究方向，微反应器和微流控技术的研究和应用成为国内外研究机构的研究热点。微反应器和微流控技术自上世纪九十年代提出，就受到学术界和产业界的广泛关注。微反应连续化生产技术是一项在新世纪中具有革命性的技术，是生物、化学、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家国际著名跨国公司和研究机构将微化工技术列入化工产业发展新方向，联合启动了构建所谓灵活、快速、未来化工厂的“F3计划”。医药中间体、精细化工产品由于产量小，目前普遍采用传统的反应釜等设备，单批次生产，存在原料利用率低、污染排放量大,生产过程安全性较差，难以适应可持续发展的需要。解决医药中间体、精细化工生产的环保、安全、效率等问题，是目前广大中小型生产企业实现跨越式发展的关键。
2. 解决方案
微反应器/微流控技术：以微结构元件为核心，在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程，它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递，提高过程可控性和效率，以“数量放大”为基本准则，将实验室成果可靠地运用于工业过程，实现大规模生产。
目前，微反应器/微流控技术已经从研究阶段向工业化生产阶段发展，相关技术及产品的应用正处于快速增长的阶段，在生物医药、化妆品、环保等领域，都有着广泛的应用需求。采用微反应器成套技术，在实现化学品生产的连续化同时，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列优势。
1) 本项成果基于微化工技术，结合先进的生产装备自动化技术，提供面向生物医药制造领域的绿色高效的微流控技术生产方案。
2) 同时，结合先进智能制造技术，可以构建全自动的集成化工艺平台，实现智能化、绿色化的生产工艺及装备的整体应用。
清华大学
2021-09-08
类环状流微膜蒸发板翅式冷凝蒸发技术 新型高效冷凝蒸发器
该项目是在国家自然科学基金委的大力支持下，由西安交通大学吴裕远教授主持的课题组经过15年的艰苦努力，突破传统机理，锐意科技创新，所取得的最新成果，荣获2001年国家技术发明奖二等奖。该项目是西安交通大学，拥有完全的自主知识产权,非常适宜在制氧、石油、化工、乙烯等换热器领域推广应用。
西安交通大学
2021-01-12
一种基于微流场技术实现硫代磺酸酯烷基化的方法
本发明属于有机化学合成领域，涉及一种基于微流场技术实现硫代磺酸酯烷基化的方法。将硫代苯磺酸酯类化合物1与化合物2、铁催化剂、配体、第一溶剂混合，得到混合液；将混合液泵入至微流场反应装置的微流场反应器中进行光反应，即得硫代产物3。本发明以廉价易得的铁催化剂在紫光照射下激发产生自由基的方式激活反应活性较低的烷烃，与硫代磺酸酯交叉偶联实现室温下硫代烷基化修饰反应。该方法条件温和，无需添加外源性的氧化剂及昂贵的过渡金属络合物，同时通过微流场技术强化了反应过程，提高了反应效率，大大缩短了反应时间，为相关产物的规模化放大制备奠定了强力的基础。
南京工业大学
2021-01-12
一种在液体环境中制备高精度微透镜阵列的方法及制造系统
本发明涉及微透镜阵列打印技术领域，本发明提供了一种在液体环境中制备高精度微透镜阵列的方法及制造系统，能够在液体环境中通过受约束的界面振动产生液滴的打印技术来实现高精度微透镜阵列的制备，通过X、Y、Z三轴运动平台控制压电陶瓷喷头于载液容器内的载液中通过界面振动产生液滴依次打印微透镜形成微透镜阵列，该方法可制作尺寸可编辑的微透镜阵列，且具备极高的稳定性。本发明改变了微透镜阵列的制备环境，打印过程中载液对液滴可以进行有效的保护，可以避免或缓解在使用易挥发的打印材料时出现的挥发与制备过程中气流影响微透镜形状等问题，使微透镜阵列制作过程更稳定。
南京工业大学
2021-01-12
一种间位油基于微流场反应技术氨解制备硝基苯胺的方法
本发明属于化学合成领域，涉及一种间位油基于微流场反应技术氨解制备硝基苯胺的方法。将间位油与氨水、催化剂混合，得到混合液；将混合液泵入微流场反应装置的微流场反应器中进行氨解反应，即得硝基苯胺。本发明采用微流场反应装置单项进料合成硝基苯胺，硝基苯胺的选择性高，总产率达到99.2％，产品的总纯度不低于99.0％。本发明采用微流场反应装置合成硝基苯胺，可以极大的降低反应的时间，最快可达12s，并提高反应产率，节能环保。本发明提供的合成方法通过微流场反应技术可以连续不间断地进行生产，生产能力大，产品质量优良，且成本降低。
南京工业大学
2021-01-12
一种高层建筑抽蓄储能风光智能微网系统及控制方法
本发明公开了一种高层建筑抽蓄储能风光智能微网系统及控制方法，包括风机组件、光伏阵列组件、抽蓄机组、及微网中央处理器；风机组件、光伏阵列组件、抽蓄机组连接在低压母线上；主电网能提供可靠的能源支持；微网和主电网由并网变压器、并网开关、公共连接点连接；微网中央处理器根据可再生能源的发电量和负荷需求量，管理调度系统能量分配；并实时监控系统状态，及时处理各类故障，实现微网在并网、离网两种模式间的无缝切换。本发明将可再生能源集成在高层建筑中，能源结构可持续发展，并利用建筑高程差将抽水蓄能机组作为储能设备，具有对电网负荷变化反应快速、调节灵活，调峰、填谷、调频、调相和事故备用的良好运行性能。
华中科技大学
2021-04-14
一种用于合成生物柴油的硫酸酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法
（专利号：ZL 201410468864.6） 简介：本发明公开了一种酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法，属于化学催化剂制备领域。该催化剂制备方法如下：首先，在室温下使CTAB与磷钼酸在溶剂无水乙醇中反应，两者混合后立刻产生沉淀，过滤，干燥，得到表面活性剂M-6，将M-6分散到具有一定比例的乙醇/水的混合体系中，加入TEOS，使其在碱性条件下水解，过滤，干燥，煅烧得到介孔SiO2胶体球，最后再用酸处理，便得到酸化介孔SiO2胶体球催化
安徽工业大学
2021-01-12
由大尺寸氧化石墨烯片制备高强度导电石墨烯纤维的方法
本发明公开了一种由大尺寸氧化石墨烯片制备高强度导电石墨烯纤维的方法，膨胀石墨经过氧化得到氧化石墨烯，再将氧化石墨烯分散于水中离心分级处理得到大尺寸均匀氧化石墨烯片，最后将氧化石墨烯分散于水或极性有机溶剂中，制成质量浓度为1-20%的纺丝液液晶溶胶，将其转入纺丝装置中，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入凝固液，凝固后的初级纤维干燥后得到氧化石墨烯纤维，经化学还原，得到石墨烯纤维。纺丝工艺简单，所得石墨烯纤维导电性好，力学性能优异，有较好的韧性，可编织成纯石墨烯纤维布，也可与其它纤维混编成各种功能性织物，可在多个领域代替碳纤维使用。
浙江大学
2021-04-11
碳纳米管和氧化铝晶须原位复合增强树脂材料及其制备方法
小试阶段/n树脂基复合材料是以有机高分子材料为基体、高性能连续纤维为增强材料通过复合工艺制备而成的具有明显优于原组分性能的一类新型材料。但树脂具有脆性，其复合材料一般要引入具有一维特征的增强相，如纤维、晶须和纳米管等。这种增强相有两种引入方式：一种是外加引入，另外一种是原位生成。往树脂基体中单独添加碳晶须、碳纳米管或氧化铝晶须等一维增强相时，材料的性能在一定程度上有提高，但增强相在树脂解题中的分散问题没有解决；在树脂基体中原位生成碳纳米管等一维增强相时，有助于常温性能的改善，但是仅有碳纳米管的存在，
武汉科技大学
2021-01-12
含硫、氮和过渡金属元素大孔碳氧化原催化剂的制备方法
本发明涉及氧还原催化剂的制备方法，旨在提供一种含硫、氮和过渡金属元素大孔碳氧化原催化剂的制备方法。该方法是：将硫脲溶液加入葡萄糖溶液，于水浴中滴加盐酸，反应得到葡萄糖硫脲预聚体溶液；将含过渡金属盐和纳米CaCO3粉末的悬浊液加入其中，加热反应后喷雾干燥，得到催化剂前驱体；然后升温进行深度聚合、碳化；冷却球磨，再使用盐酸去除模板，漂洗后干燥，得到产品。本发明将过渡金属元素在多孔材料形成前加入，能够形成更多的催化中心，是催化中心的分布更加均匀。得到的催化剂比表面积大，导电性好，具有极高的催化活性，特别适用于大电流工作状况。合成的非贵金属催化剂可用于多种燃料电池，也可作为空气电池的阴极催化剂，成本低廉。
浙江大学
2021-04-13