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常温常压水相电催化合成氨的研究
合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前，每年全球氨产量已超过亿吨，其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题，其它部分用作重要的工业原料。此外，氨还具有含氢量高（质量比达17.6%）、易液化等优点，有望成为重要的清洁储氢与储能材料，具有广阔的应用前景。然而，由于氮气分子非常稳定且难以活化，温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压（300–500摄氏度，100–200个大气压）等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨，其能量和氢气都来自于化石燃料（如甲烷等），表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给，并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案，在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨，成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应（总反应为N2 + 3H2O 2NH3 + 1.5O2）提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行，以大量易得的水与氮气（空气）作为反应原料，以可持续能源（太阳能，风能等）产生的电能作为能量来源，即可实现“零排放”合成氨。因此，不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分，电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而，电化学合成氨技术仍面临重大挑战，其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化，就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而，现有研究经验与理论表明，该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题：具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应，从而表现出低的反应选择性；而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强，导致产物难以脱附，表现出过低的反应活性。因此，为取得电催化合成氨研究进展，大幅提高催化剂的选择性与活性，就必须突破现有理论，发展新型催化剂与催化体系。
北京大学
2021-04-11
内修饰萘基分子管的设计理念、模块化合成
以“萘基分子管：具有仿生空腔特征的大环主体”（Naphthotubes: Macrocyclic Hosts with a Biomimetic Cavity Feature）为题，介绍了该课题组近年来在内修饰萘基分子管方面的研究进展（图5）。论文从内修饰萘基分子管的设计理念、模块化合成、分子识别以及其在分析传感、智能材料、分子机器、自组装等领域的应
南方科技大学
2021-04-14
一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法
本发明涉及一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法.发酵培养能大量生产海藻糖合酶的重组大肠杆菌细胞,通过使用生物表面活性剂对重组细胞进行通透性处理,经处理的细胞以麦芽糖为底物子啊磷酸盐缓冲体系中合成海藻糖.经透性化处理的大肠杆菌以25%-3%的麦芽糖为底物合成海藻糖,在20-25℃反应16-20h底物的转化率可达到55%-60%,并且反应液组分十分简单,大大简化了海藻糖的提取纯化工艺.利用本发明的提供方法可以实现大规模,低成本,高效率生产高质量的海藻糖。
南京工业大学
2021-01-12
复合型人工湿地
本项目折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统设计了全新的厌氧竖向 折流湿地和兼（好）氧侧向潜流湿地组合。其解决的关键技术体现在：湿地系统 中合理设置了自然复氧区、湿地床深度和内回流系统（在高浓度进水和低温时启 动），突破了现有人工湿地技术氧传递能力低的局限，达到系统内溶解氧的科学 分布，供氧效率是现有人工湿地的约4倍，显著提升了侧向潜流湿地床的溶解氧 水平；在无能耗下大幅提升了湿地系统内的微生物作用强度，极大地提高了氮及 有机物的去除效率；优化了湿地流态，提高了水力效率，解决了现有技术池容利 用率低的缺陷。
重庆大学
2021-04-11
高效人工光捕获体系
近日，东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫博士在国际顶级期刊《Angewandte Chemie（德国应用化学）》上发表题为“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的学术论文。
光捕获过程作为将自然光进行捕获、能量转化并利用的步骤，是植物光合作用中第一个也是十分重要的过程。构筑人工光捕获体系对于光能的利用具有重要意义，但目前构筑具有高效人工光捕获体系仍存在很大挑战。
东南大学研究团队利用“杯芳烃诱导聚集”策略，设计合成两亲磺化杯芳烃和阳离子型萘基吡啶衍生物作为荧光给体在水溶液中自组装，并引入尼罗蓝作为荧光受体分子，成功构筑了近红外发射的超分子人工光捕获体系。
通过进一步研究，团队发现该体系在细胞内依然保持很高的光捕获效率和高度稳定性，同时证明了其对高尔基体染色的选择性。该研究对于人工超分子光捕获体系传感、成像、诊断等方面的研究有着重要的推动作用。论文第一作者为东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫，东南大学为第一通讯单位。
东南大学
2021-04-11
天然有机酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的应用
本发明公开了一种天然有机酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的应用，其可作为牛奶安全添加剂，每种组合的天然有机酸根昆布氨酸酯经过毒理实验分析，可使小白鼠半致死量在5300‑7600mg/kg之间，属于实际无毒物质；昆布氨酸酯添加百分重量比为0.1‑1％，牛奶制品保质期延长，并具有预防高血压的保健功能。与现有技术中常采用的消毒法，即巴氏消毒法相比，本发明昆布氨酸酯弥补了巴氏消毒技术的缺陷，对耐热性丝衣霉属等微生物有抑制作用，起到延长保鲜保质作用，如保鲜期比单独巴氏消毒法保鲜保质期延长5‑83天。本发明有机酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的新应用，其一剂多效，既有保鲜作用，又有预防高血压保健作用，增加了牛奶制品的花色品种，并且，有机酸根昆布氨酸酯是天然海洋非蛋白氨基酸衍生物，与传统氧化型消毒剂、含苯结构功能分子相比，生态环保，有更好的生物相容性，满足食品的安全要求，有良好的经济效益与社会效益前景。
青岛大学
2021-04-13
天然脂肪酸表面活性剂的制备与性能
季铵盐是表面活性剂的重要组成部分，具有比传统的表面活性剂更明显的优势，如乳化性能高、增溶性强、生物降解性好，能够大量的运用于矿石浮选、日用化妆品、杀菌、金属缓蚀、纺织等诸多方面。课题开发亚麻油酰胺丙基-PG-二甲基氯化铵、椰油酸双酯季铵盐等表面活性剂的制备新工艺，提高其表面张力、增溶性、乳化性等方面的物理性质，现代许多化学工业生产中不可或缺的添加剂，尤其是对于新型季铵盐表面活性剂的研究意义重大。不同结构的天然脂肪酸表面活性剂具有表面活性剂的水溶性好，使用 pH 范围大，适合用于个人日常的护理清洁用品，在清洗剂中能够与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。
关键技术
表面活性剂的制备技术；
表面活性剂的结构调控与性能。
获得成果
1、论文发表方面：公开发表 SCI 学术论文 30 余篇；
2、专利申请方面：授权中国专利 6 件；
3、基金资助方面：获国家自然科学基金项目 3 项。
江南大学
2021-04-13
聚合物改性的硫磺简介
在橡胶行业，广泛使用硫磺来硫化橡胶，但简单硫磺的硫化性能较差，为了解决硫化的问题，不溶硫成为硫的替代品，但不溶硫制备复杂、也存在产品的稳定性等问题。为了解决硫磺的相容性及迁移性问题，提高硫化橡胶的综合性能，本项目将硫磺与小分子单体共聚，制备出结构可调的含硫聚合物。该含硫聚合物是一种很好的橡胶硫化剂。硫化的橡胶性能明显优于传统的硫磺，价格低于不溶硫，硫化时与橡胶的相容性很好。制备成本远小于不溶硫。具有广阔的应用前景。愿与橡胶添加剂或橡胶加工企业共用合作开发该类产品。现有含硫聚合物硫化剂小试及部分硫化工艺技术。主要原料： 硫磺、不饱和烃、引发剂、助剂主要设备：普通反应釜及相关的配套设备小试技术，可技术转移及合作中试开发联系人： 河北工业大学化工学院 王家喜 13389075337
河北工业大学
2021-04-13
聚合物热电材料的研究
聚合物热电材料因其低毒性、质轻、柔性和可大面积加工等优势在可穿戴自供电器件方面具备很好的应用前景。 一个高性能的热电器件同时需要 p 型与 n 型两种材料。聚合物在掺杂之后的电导率 对 聚合物材料的热电性能起到了关键 的 决定 作用。 目前 ， P 型聚合物的电导率已经超过 1000 S cm -1 ，相比之下，仅有几例 n 型聚合物的电导率超过 1 S cm -1 。
北京大学
2021-04-11
油茶蒲提取物的用途
本发明公开了一种油茶蒲提取物的用途,作为5α-还原酶抑制剂。油茶蒲提取物可用于制备治疗前列腺炎的药物,用于制备治疗前列腺增生的药物,用于制备治疗前列腺癌的药物,用于制备治疗痤疮的药物或日化产品,或者用于制备治疗雄激素依赖性脱发的药物或日化产品。
浙江大学
2021-04-13