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氨式法HCN固定床反应器计算机优化控制技术
Ø 氨式法HCN固定床反应器是当前应用较多的由天然气生成HCN的生成装置，利用金属铂作催化剂，在1600℃高温下反应合成HCN。该反应器对反应温度、气体纯度、气体配比和流速等都有很高的要求。国际上先进的氨式法反应器的收率一般都在78~82％，而国内该种反应器在2000年之前的收率基本都只有45％左右，操作稳定性差，存在一定的安全隐患。低收率造成该种反应器在当时使用普及度不高，也同时使HCN产品链主要依靠石化副产物的HCN，从而对产能有很大的约束。氨式法HCN固定床反应器计算机优化控制技术通
北京理工大学
2021-04-14
用于哮喘—气道高反应性疾病治疗的CD38酶抑制剂
目前临床上抗哮喘用药主要包括糖皮质激素类药物与β2受体激动剂（例如盐酸丙卡特罗（美普清）），但这两类药物存在较大的副作用。糖皮质激素类药物可引起水、盐、糖、蛋白质及脂肪代谢紊乱；减弱机体抵抗力，阻碍组织修复，延缓组织愈合；抑制儿童生长发育。β2受体激动剂可引起心律失常、肌肉震颤、水盐代谢紊乱。临床急需疗效确切、副作用小的新药。
气道高反应性是指气管、支气管本身对各种刺激，包括特异性抗原刺激和非特异性刺激，如物理、化学刺激，呈现过度反应，是支气管哮喘病人区别于正常人的重要特征。CD38分子表达与分布在气道平滑肌等。通过CD38分子的酶催化作用生成的环腺苷二磷酸核糖(cyclic adenosine diphosphate ribose, cADPR)来调节细胞内Ca2+的释放而调节细胞收缩。气道平滑肌的收缩能力主要依靠于平滑肌细胞内Ca2+的浓度，CD38分子可以调节细胞内Ca2+的浓度进而影响气道平滑肌的收缩，在哮喘的发病机制中起到非常重要的作用。
本项目重点研究了两种小分子CD38抑制剂，其中一种化合物即5-(3-苯基丙酰氨基)-N-(4-乙氧羰基苯基)-1H-3-吲哚甲酰胺治疗能够减轻臭氧攻击所造成气道与肺泡病理改变，炎症反应、氧化损伤及气道高反应，且无明显血液毒性与全身性毒副作用。该化合物作为CD38酶抑制剂，可通过抑制Ca2+释放舒张气管平滑肌，对症治疗气道高反应性疾病；我们利用臭氧制作小鼠气道高反应模型，同时给予该化合物的乳化剂灌胃治疗，发现经该化合物治疗的小鼠气道阻力明显降低、动态肺顺应性明显增加、肺病变程度减轻。
北京大学
2021-01-12
一种通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生的方法
本发明属于生物化工领域，具体涉及一种通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;‑SO光敏剂与电子供体，电子介体以及NAD<supgt;+</supgt;置于磷酸盐缓冲液中，在黑暗条件下均匀混合搅拌，得到光催化反应原液；(2)将步骤(1)所得光催化反应原液置于设有光照的微通道反应装置中进行光照处理，连续得到所述辅酶NADH。本发明采用g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;‑SO光敏剂，通过连续流微反应装置光催化辅酶NADH再生。所述光敏剂的合成步骤简单且成本低廉、反应条件温和、反应装置操作简单，显著提高辅酶NADH再生效率，在生物催化二氧化碳还原为高值化合物方面具有广阔的应用前景。
南京工业大学
2021-01-12
一种电化学催化芳香烷烃碳氢键直接胺化反应的方法
本发明属于精细有机合成领域，具体涉及一种电化学催化芳香烷烃碳氢键直接胺化反应的方法，本发明经一步反应将一级或二级芳香烷烃高效转化为相应的胺化反应产物。与目前常用方法相比该方法具备显著优势：(1)来源广泛且价格低廉的一级或二级芳香烷烃作为起始原料；(2)无金属催化剂，无外源性氧化剂和碱参与，以电子作为清洁的氧化媒介，摒弃了传统外源性氧化剂的添加，降低了成本，减少了环境污染；(3)温和反应条件实现惰性碳氢键的活化官能团化；(4)反应以磺酰亚胺类底物作为氮源引入氨基，能够以较为理想的分离产率得到目标产物，产物结构丰富。
南京工业大学
2021-01-12
利用新型植物生物反应器的进行种苗的工厂化扩繁
传统的植物组织培养的方法是以琼脂为支持物的半固体或固体培养。固体、半固体培养是一个劳动密集型技术，需要大量的手工劳动，导致生产成本居高不下。液体培养易于操控，适合大规模的组培生产，但是由于组培苗长期的浸泡在液体中，无法进行有效的气体交换，组培苗玻璃化情况严重、抗逆性较差，栽培死亡率高，也增加了生产成本。随着植物组织培养产业日益兴盛，传统的固体、半固体培养及液体培养模式已经满足不了产业的需求。
新型生物反应器采用间歇浸没培养模式和自动化控制技术，并以半夏等药用植物为材料进行试验，优化该装置的浸没频率等参数，实现了高通量植物种苗的工厂化扩繁。与传统的培养模式作比较，无论在培养周期、种苗质量上均较优。由于通量大，在育种上的应用节省了时间和人力、物力，效率大大提高，达到产业化应用水平。
项目技术优势
间歇浸没培养系统结合了固体培养（最大化气体交换）和液体培养（营养充分的吸收）的优点，在很多种植物幼苗和体细胞胚体的培养中占有一定的优势，植物的长势情况和增殖率比传统的固体培养、半固体培养和液体培养都要好，所获得的幼苗和体细胞胚体质量高，更能很好的适应环境，移栽成活率较高。间歇浸没培养模式采用程序控制，自动化程度高，大大的减少了劳动力的消耗，生产成本和传统的模式相比大幅度的降低，在商业化生产上占有很大的优势。
①.减少甚至避免玻璃化实验证明，增加通风和植物材料间歇的接触液体培养基是降低玻璃化的有效方法，而间歇浸没培养系统正好具备这两个特征。
②.组培苗环境适应性强利用传统的培养方式获得的组培苗，对环境适应能力较弱，在炼苗阶段由于环境变化较大，一般成活率较低。但间歇浸没系统获得的植物由于在培养时就进行了外界空气的锻炼，因此，绝大多数能够成功的适应环境，炼苗成活率较高。
技术成果
本项目已利用新型生物反应器进行了半夏、铁皮石斛、大蒜、百合等经济植物的扩繁。
目前本项目已申请发明专利1项，实用新型专利2项：
南京工业大学
2021-01-12
一种双层循环系统的灌注式生物反应器及其应用方法
本技术成果涉及医疗器械中的生物反应器技术领域，研发了一种 双层循环系统的灌注式生物反应器及其应用方法。
中山大学
2021-04-10
一种适用于蠕虫生物反应器的喂料预备系统及方法
本发明公开了一种适用于蠕虫生物反应器的喂料预备系统和方法，该系统包括自动控制仪、主流水线及若干辅流水线，所述的主流水线包括初始原料收集池、第一流量计、第一物料输送机、第一有机废弃物分拣破碎机、原料调节池、第二流量计等设备，所述的辅流水线包括初始辅料收集池、第四流量计、第四物料输送机等设备，本发明可按照蠕虫喂料的要求，通过自动化控制系统，将多种有机废弃物进行大规模、标准化地快速预备处理，大幅提高蠕虫生物反应器喂料预备流水线的机械化、自动化水平，显著降低蠕虫生物反应器预备喂料环节人工需求；同时大幅改善蠕虫喂料的加工精度，确保蠕虫喂料养分、水分、粘度及透气度等各项指标保持在最佳水平。
浙江大学
2021-04-11
平板气升环流式养藻光合反应器及其进行微藻养殖的方法
本发明涉及生物质能利用技术，旨在提供平板气升环流式养藻光合反应器及其进行微藻养殖的方法。该平板气升环流式养藻光合反应器为箱型结构，箱型结构的顶部有一个直径为3cm的开孔，内部通过隔板分隔成三块区域，分别为中心流上升区和两个两侧流下降区；该进行微藻养殖的方法包括步骤：接种微藻液体至平板气升环流式养藻光合反应器中，在平板气升环流式养藻光合反应器的一侧设置光源，用气泵向平板气升环流式养藻光合反应器中送入的空气或工业烟气。本发明能形成一个旋转的交替更迭的大涡流动，加强了气液搅拌和物质传递，能够明显改善藻液流场和促进闪光效应，有利于提高微藻光合作用和生物质产量。
浙江大学
2021-04-11
低温下即具有极高反应活性的fcc相Ru纳米粒子催化剂
该研究工作首先使用DFT理论计算了fcc相与hcp相Ru的Wulff平衡结构模型里各个表面的CO解离势垒。CO解离通常被认为是费托合成的决速步，而CO解离势垒的大小可以反映出催化剂的费托合成活性。计算结果表明hcp相Ru（0001）面的Step-B台阶位具有最低的CO解离势垒，但在真实纳米粒子体系中较难暴露，而fcc相Ru具有（100）、（211）面以及（111）面Step-B台阶位等一系列CO解离势垒较低的表面，有可能具有非常好的费托合成催化活性。 根据DFT计算结果，设计合成了以fcc相Pt纳米晶为核，外延生长fcc相Ru的Pt-Ru core-shell结构纳米催化剂。该催化剂在393-433 K的较低温度下即表现出远高于hcp相Ru的费托合成催化活性，433 K下活性可达 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，这是目前相同温度下报道的活性最高的费托合成催化剂。同时该催化剂也具有非常好的产物选择性与稳定性。经过对催化剂结构的详细表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段对该fcc Pt-Ru纳米催化剂的结构进行了模拟重建，证实了该催化剂具有超高活性位密度，表面大量暴露Ru（100）、（211）以及（311）等具有优异的CO活化能力的结构， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化剂的1-2个数量级以上。证明了fcc Ru催化剂相比hcp Ru具有更好催化性能的本质是具有更密集的催化活性位点。
北京大学
2021-04-11
一种适用于蠕虫生物反应器的喂料预备系统及方法
本发明公开了一种适用于蠕虫生物反应器的喂料预备系统和方法，该系统包括自动控制仪、主流水线及若干辅流水线，所述的主流水线包括初始原料收集池、第一流量计、第一物料输送机、第一有机废弃物分拣破碎机、原料调节池、第二流量计等设备，所述的辅流水线包括初始辅料收集池、第四流量计、第四物料输送机等设备，本发明可按照蠕虫喂料的要求，通过自动化控制系统，将多种有机废弃物进行大规模、标准化地快速预备处理，大幅提高蠕虫生物反应器喂料预备流水线的机械化、自动化水平，显著降低蠕虫生物反应器预备喂料环节人工需求；同时大幅改善蠕虫喂料的加工精度，确保蠕虫喂料养分、水分、粘度及透气度等各项指标保持在最佳水平。
浙江大学
2021-04-13