氢作为二次可再生的清洁能源受到全世界的普遍关注。2019年我国首次将氢能源写入《政府工作报告》，预计2022年市场规模将达到1.8万亿人民币。目前氢气主要有两个来源：化石能源重整和水电解。其中，化石能源重整制氢是最主要的来源，占比约97%，成本低廉但二氧化碳排放居高不下。电解水制氢立足于未来碳减排，被各界寄予厚望，但电力成本居高不下，且目前其实际碳排放（约36千克）甚至高于煤制氢（约20千克）的碳排放。利用可再生能源实现低成本、低排放制氢是未来发展主要目标。 本项目通过半导体多级纳米结构的有序组装，不仅减少光电极对太阳光的反射、拓宽了光电极对太阳光谱的吸收范围；同时通过对材料结构及成分的调控实现对半导体能带的有效裁减，促进光生载流子的分离，以及表面电化学氧化还原反应动力学。进一步通过表面修饰显著提升光电极的工作寿命。本项目通过精确调控、系统优化与多功能协效，目前已经实现了无外加偏压下完全通过太阳能高效分解水制氢，其中太阳能光转化氢效率高达10%。

本技术以糠醇、氢气为主要原料，在催化剂存在下，采用釜式液相加氢合成四氢糠醇，通过先进的连续精馏分离精制技术，最终产品四氢糠醇无色透明，纯度≥99.5%，金属含量≤20PPb，超过电子级标准。 对于年产3000吨四氢糠醇生产线，设备投资约600万元。主要设备包括：氢气压缩机、氢化反应釜、配料釜、贮罐、精馏塔等。

本发明涉及一株粪产碱杆菌WZ‑2，该降解菌从戊唑醇污染的菜地土壤中分离获得。该菌株已于2018年1月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC NO.15301。本发明提供的降解菌WZ‑2制成菌悬液后，可以通过直接加入土壤的方式应用于土壤中戊唑醇的降解，能快速的降解土壤中残留的戊唑醇，从而降低戊唑醇对土壤环境的生态压力，起到修复戊唑醇污染土壤，保护生态环境的作用。该菌株的菌剂制备工艺简单，效率高，成本低，无二次污染，具有良好的应用前景。

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

成果描述：发酵牛肉干是以牛肉为原料，经选料、切条、发酵、腌制、干燥、蒸制、成形、包装、杀菌等工艺加工而成的产品。该产品色泽酱红，肉香浓郁，有独特的发酵香味，酸味柔和，质地柔韧。市场前景分析：牛肉干作为我国传统休闲的肉制品，长期以来一直沿用传统的加工工艺，产品口感坚硬、色泽不佳、口味单一。利用微生物对牛肉进行发酵后干燥制成的发酵牛肉干，不仅具有更好的风味，而且克服了传统牛肉干坚硬、不易咀嚼等缺陷，其适口性好，营养安全，具有较好的市场前景。与同类成果相比的优势分析：（1）水分：≤ 20%。 （2）重金属含量：铅（以Pb计）≤ 0.5 mg/kg，砷（以As计）≤0.05 mg/kg。 （3）细菌总数：≤ 10000 cfu/g （4）大肠菌群：≤ 30 MPN/100 g。 （5）致病菌：不得检出。 国内领先。

本技术采用复合微生物法发酵大豆皮，并经过单因素试验的筛 选，确定出复配微生物法发酵大豆皮饲料的最佳氮源、无机盐及最佳添加比例。 其方法包括大豆皮发酵培养基的制备、发酵菌种扩增培养基的制备、发酵菌种 扩增、接种四个步骤。本发明的方法能够使粗蛋白提高 52.83%，粗纤维降低 40.13%，脲酶为零；大大提高了粗蛋白含量，增加了发酵效率、提高了生产效 益，降低了饲料成本。 生产条件及经济效益预测：我国每年大豆加工能力为 6500～7800 万吨/年 左右，预计产生 500～576 万吨/年的大豆皮。我国是一个人口众多、粮食和饲 料资源极其缺乏的国家，因此，大豆皮作为一种新的饲料资源开发利用具有重 要经济价值和市场前景。

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，γ-PGA主链上有大量游离羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域，主链上的大量羧基易于修饰，为材料的功能化提供了条件，利于改性制备一系列功能材料。γ-PGA同时亦具有优良的生物可降解性和生物相容性，对环境无污染，对人体无毒害，用作医药、生物医用材料、化妆品、食品和环保等领域有明显优点。本实验室筛选得到一株γ-PGA高产菌株（已获专利授权：γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法，CN0112787.2），并对合成工艺条件进行了优化；采用提纯新工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。同时，还开展了γ-PGA吸水材料的制备、绿色水处理剂、肥料增效等领域的应用研究。本项目已申请4项国家发明专利。