已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明

一种提高四针状氧化锌晶须抗菌性能的方法，其步骤是：A、将外观为白色粉状的四针状氧化锌晶须加入到酒石酸钾钠的水溶液中形成糊状或悬浊液，搅拌10～30分钟，所述的酒石酸钾钠和四针状氧化锌晶须的摩尔比为0.1～1∶100，；再在搅拌状态下缓慢加入与酒石酸钾钠等摩尔量氯化铜的水溶液；之后，继续搅拌30～60分钟；最后，经过滤、洗涤、烘干，得表面原位沉积有纳米酒石酸铜的四针状氧化锌晶须复合物粉末；B、将复合物粉末在氢气气氛中升温至270～300℃保温15～60分钟，冷却至室温，即得。该方法得到的粉末抗菌力强，4小时杀菌率为98.5％～99.9％；且成本低廉，使用中不变色、易于推广。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 冯畴境 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043116 罗雨欣 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043111 黄品杰 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043110 张一丹 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043105 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 周家斌 化学化工学院 教授 环境材料与污染控制 刘丹 化学化工学院 讲师 环境材料与污染控制 四、项目简介 工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。 因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。

本发明公开了一种基于叠层结构的高性能气敏传感器及其制备 方法。本发明采用氧化锡、氧化锌作为导电层，三氧化钨、二氧化钛、 氧化铜、氧化钴作为敏感层，同时采用钯、铂贵金属、硫化镉、锡化 镉敏化剂对敏感层进行修饰制备得到气敏传感器。本方法采用叠层的 形式将修饰后的气敏材料置于顶层，使其能与环境中的气氛进行充分 的反应，提高气敏传感器的响应度；将具有较好导电性能的材料置于 底层，使其将敏感层中电子浓度的变化迅速传递到外电路中

1、成果来源、成果被评价及认定（发明专利授权号）等情况 本项目来源于国家“十二五”科技支撑计划项目“大宗粮食绿色加工技术与 产品”中课题“玉米淀粉加工关键技术研究与示范（2012BAD34B07，479 万元， 研究起止时间：2012.01-2014.12）”和国家自然科学基金“酶法选择性合成单一 类型环糊精的控制策略研究（31101228，25 万元，研究起止时间：2012.01- 2014.12）”，属于农产品深加工科学技术领域。本项目累计申请发明专利 7 项（1 项获授权），发表论文 11 篇（8 篇被 SCI 收录），于 2015 年 7 月通过中国粮油学 会鉴定，获国际先进评价。 2、主要技术内容、作用、对行业的意义，获奖情况 CGT 酶生产环糊精最不利的条件之一是产物特异性差，给产物的分离纯化 带来很大不便。同时，CGT 酶存在的另一大缺陷是其热稳定性较差，由于在环糊 精工业化生产中，底物淀粉首先要经过高温糊化、液化处理，然后降温至适当温 度进行环化反应，若 CGT 酶能够适应更高的反应温度，势必有助于提高反应效率， 因此，有必要改善 CGT 酶的热稳定性，提高其催化效率，进而有效降低环糊精生20 产成本。本项目主要是通过改善 CGT 酶产物特异性和热稳定性，提高该酶的使用 性能，将其应用于环糊精的工业化生产中，能显著降低环糊精的生产成本，促进 环糊精在各个领域的广泛应用。因此，随着环糊精在食品、医药等领域中的应用 越来越广阔，开发改善 CGT 酶使用性能的关键技术显得尤为重要，具有很好的推 广应用前景。 3、成果的技术指标、创新性与先进性 本项目在长期从事淀粉生物转化研究的基础上，针对环糊精工业化生产过程 中 CGT 酶的产物特异性和热稳定性较差问题，通过深入研究和不懈努力，逐步改 善了 CGT 酶的产物特异性和热稳定性，突破了关键技术，并实现了具有理想产物 特异性和热稳定性的β-CGT 酶突变体在酶法生产β-环糊精中的应用。该酶使用 性能改善易操作，具有很好的应用价值，技术位于国际领先水平。与国内外同类 技术相比，具有以下创新： ①针对 CGT 酶产物特异性较差的问题，确定了 CGT 酶的产物特异性与其一级 结构的相关性，获得构建具有理想产物特异性的 CGT 酶突变体的简单可行方法， 为从本质上改善 CGT 酶的产物特异性提供理论基础； ②针对 CGT 酶热稳定性较差的问题，采用定点突变技术阐明了重要氨基酸残 基对 CGT 酶热稳定性产生影响的规律，获得了构建具有理想热稳定性的 CGT 酶突 变体的简单可行方法，为从根本上改善 CGT 酶的热稳定性打下了基础； ③ CGT 酶使用性能的改善方法简单易行，所得到具有理想产物特异性和热 稳定性的酶突变体可直接应用于β-环糊精的工业化生产，能提高β-环糊精的得 率，降低β-环糊精的生产成本。 

本发明公开了一种固定床反应器中结构化催化剂定点再生方法。该方法包括如下步骤：原料气通过流向变换的形式进入结构化固定床反应器在400-700?℃，0.15-1.00?MpaA的条件下发生反应至催化剂失活，再生气同样通过流向变换的形式与积炭催化剂在350?℃-700?℃，0.15-1.50?MPaA的条件下进行失活催化剂的原位烧炭再生，含氧气体流向变换周期为0.5-20.0?h。本发明可以实现积炭催化剂的定点再生，同时解决烧炭过程中催化剂烧炭不均以及床层飞温的问题，能够实现再生剂的可控预积炭，大大提高目标产物收率，可用于甲醇制丙烯的工业生产中。

项目背景：1.传统污水厂占地指标较高，对于土地资源浪费 严重，建立基于高排放标准的集约型污水处理厂刻不容缓；解决 传统水厂工艺流程长、占地大、工艺段复杂、运行管理难题。2. 通过开发基于移动床生物膜纯膜生化技术，实现技术集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率为目标的污水处理全套工 艺。 所需技术需求简要描述：建立基于 MBBR 的纯膜 MBBR 中试， 验证纯膜工艺处理污染物的可行性，给定基于不同出水标准要求 的纯膜 MBBR 工艺的有机物、硝化、反硝化负荷；针对脱落生物 膜的膜水分离问题，优化磁加载沉淀技术，要求耐受冲击、分离 脱落生物膜效果好、运行稳定，给定基于脱落生物膜磁混凝的水 力负荷，优化磁加载沉淀设备满足脱落生物膜粘度高特性；研发 针对全系统的自动化控制系统，并加载人工智能领域算法，实现 水处理全过程自动化控制及智慧化控制。主要技术指标：1）常 规污水水质，达到准 IV 类出水水质时，吨水占地<0.3m2/(m3·d) 或吨水占地为常规工艺的 40%以下；2）常规污水水质，吨水电 耗、药耗、产泥量分别小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同类水质替代工艺消耗的 80%；3）实现全程自动化、智能化控制，系统全过程实现云端控制，实现设备控制智能化连锁调 整，运行人工降低 50%；4）建立示范工程，规模不小于 20000 吨/天，出水达到准 V 或更高排放标准，稳定运行不少于 180 天。  对技术提供方的要求:从事 MBBR 相关研究，且研究成果处于 国内领先水平。 

利用新的铁电相变机理实现了一例性能优越的高温多轴铁电体进而获得了可实用的铁电薄膜，而且展示了如何利用较弱的配位键在分子晶体中实现传统无机材料难以实现的涉及“配位键断裂与重组”的结构相变，为开发新型分子材料打开了新的大门通过巧妙的分子设计与晶体工程成功合成了一例分子钙钛矿型铁电体[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]，它可以表现出传统无机钙钛矿化合物难以实现的涉及配位键断裂与重组的铁电相变。这种剧烈的结构相变使该化合物具有十二重铁电极轴（多于钛酸钡），居里温度为402K（高于钛酸钡）。他们进一步发现该化合物可通过简单溶液旋涂方法制备成具有良好性能的铁电薄膜，其极化反转的频率高达5kHz，微观铁电畴可在偏置电压下进行可逆极化反转，有望代替无机铁电体用于制作下一代柔性铁电元器件。

智能蜜网技术是一种新兴的基于主动防御的网络安全技术，目前日益受到人们的关注，发展前景广阔。蜜罐是一种网络安全资源，它通过监视入侵者的活动，使用户能够分析研究入侵者所掌握的技术、使用的工具以及入侵的动机， “知己知彼, 百战不殆”,只有在充分了解对手的前提下, 我们才能更有效地维护互联网安全，而蜜罐和蜜网技术为捕获黑客的网络攻击行为, 并深入分析黑客提供了基础。 智能蜜网技术可应用于政务网站、企业网站监控等网络安全和信息安全监控等领域。在2013年“棱镜时间”的曝光后，中国对信息安全保障的重视程度也达到前所未有的高度。在网络安全的倒逼下，行业发展正迎来政策蜜月期，相关扶持政策有望陆续出台，信息安全市场将进入快速发展期。 智能蜜网项目以数据捕获和分解，用户上网行为模拟和恶意代码分析为核心。开放真实的web服务，FTP服务，telnet服务等。系统包含数据存储，智能分析，被动蜜网，主动蜜网，模拟用户子网，邮件子网，连接控制，数据捕获，管理区域等9个模块。 蜜网服务数据有一定的吸引力，吸引黑客对蜜网的攻击。蜜网中预留一些操作系统和服务的漏洞，来实现攻击诱骗。在黑客不察觉的情况下，收集攻击方式和恶意代码样本。 模拟用户的正常上网行为，访问web服务，FTP下载，访问邮箱等等，收集一些恶意脚本和恶意代码。搭建真实的邮件服务器，并在互联网上传播该服务器的邮箱地址，引诱恶意邮件发送者向该地址发送带有恶意代码的邮件。 URL获取与分析模块通过可配置的多种途径自动获取URL，以自定义格式保存为中间结果，再统一由相应程序保存到数据库中。之后对数据库中的URL进行筛选和判断，得到最终的恶意URL。

超导体临界磁场是指在外加磁场下超导态转变成正常态所需的磁场强度。它是超导的基本性质之一，也是决定超导体应用的一项重要指标。第一个被发现的超导体——水银，它的临界磁场仅有几十毫特斯拉。近年来人们发现，某些厚度仅有几个原子层的薄膜可以在几十特斯拉的磁场下保持超导，这大大超出了人们的预料。为了解释这个现象，人们提出了伊辛配对机制，认为这是由于这一类特殊材料的晶格不具备中心反演对称性，参与超导配对的电子具有了锁定的自旋取向所致。在此框架下，人们通过在非中心对称的材料中寻找，又发现了多个具有巨大临界磁场的超导体。然而，也有人认为这完全是材料维度效应所导致的，挑战了伊辛配对机制。同时，伊辛超导理论的一个重要预言——临界磁场的低温发散行为也一直未被实验验证。最近，清华大学物理系张定副教授和薛其坤教授领导的中德合作团队，打破了此前理论的限制，首次在具有高对称性的材料——锡烯薄膜中观测到了数倍于理论预期的临界磁场，并清晰地观测到了温度逼近绝对零度时临界磁场的发散行为，给出了伊辛超导非常强的证据。北京时间3月13日，相关研究成果以《锡烯薄膜中的第二类伊辛配对机制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）为题在线发表于《科学》（Science）上。图1. 实验测得的锡烯超导中奇异的上临界磁场行为。颜色代表样品的电阻（紫色区间为正常态，深蓝色区间为超导）。圆圈标出了不同温度下的上临界磁场。实线和虚线代表了不同的理论模型，其中红色为本工作中提出的第二类伊辛配对机制。左下和右上的示意图分别画出了锡烯的原子结构和能带。薛其坤教授研究团队长期从事原子级可控的高质量薄膜的制备和物性探索，在二维超导领域发现了单层铅膜超导、单层铁硒/钛酸锶界面高温超导和双原子层镓膜超导的格里菲斯奇异性等。2018年，团队核心成员张定副教授等人首次发现灰锡薄膜—锡烯—具有超导电性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），随后发现其面内上临界磁场超过了常规超导体的上限—泡利极限。为了进一步深刻理解锡烯的二维超导特性，研究团队与德国马普固态研究所的约瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用极低温强磁场下原位旋转测量技术，系统测量了不同厚度锡烯样品在近乎整个超导温度区间上临界磁场的变化行为，发现上临界磁场不仅超出泡利极限，而且在温度逼近绝对零度时仍无饱和迹象，这是典型的伊辛超导行为。由于锡烯具有中心反演对称性，这些行为不能用现有的伊辛超导理论解释。为了理解这一令人困惑的现象，清华大学物理系徐勇副教授和北京师范大学刘海文研究员等开展了深入的理论研究。论文链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873