项目成果/简介:完成人简介：申烨华教授一直从事资源化学、化学生物学与分析化学的教学和科研工作。主要研究方向为资源化学与蛋白质化学，研究课题包括以沙生木本油料植物长柄扁桃为核心从事沙生植物产业化开发研究、以自主开发的新型生物柴油固体催化剂为技术核心开发生物柴油新技术、以重组蛋白的表达纯化复性及结构解析为技术核心从事基质金属蛋白酶抑制剂与抗癌机理研究。获陕西省科技进步一等奖

丁二酸（又名琥珀酸），开发生物合成丁二酸的方法具有非常重要的意义。利用可再生资源（其来源广泛且价格低廉，如玉米、废乳清、工业生产废料等）厌氧发酵制备丁二酸具有反应条件温和、污染小、原子经济性高的特点，且可有效地实现温室气体CO2的循环利用，是高效的绿色生产技术。 在国家863计划支持下，项目组依托国家生化工程技术研究中心和江苏省工业生物技术重点实验室，在箘株选育、厌氧发酵工程、有机酸分离纯化等关键技术研究中取得了重大突破，丁二酸发酵浓度达到70g/L，质量收率达

成果与项目的背景及主要用途： 本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源（如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物，产量约每年 30 亿吨）高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。 利用生物质作为能源，不仅有助于我国长期的能源供给问题的解决，更重要的是可改善环境质量。本项目技术路线所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉尘粒子的浓度大大低于现有的燃煤发电厂。此外，高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比，本项目的技术路线具有以下优点： 1）发电效率高； 2）炭转化率高、能量利用率高； 3）排放的二次污染物少； 4）初投资和远行费用低。 本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物，通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争，同时确保生天津大学科技成果选编产过程符合环境友好性要求，没有明显的二次污染。 技术简介： （1）低焦油生物质气化发电技术。低焦油控制技术：<10mg/Nm3。生物燃气品质提升技术:热值>6MJ/Nm3。多原料生物质气化技术已处于中试阶段，采用农村秸秆等剩余物进行气化制备生物燃气，满足农村 500 户居民供暖、炊事，剩余燃气发电并网，用于照明等。利用农林废弃物进行集中供气、供暖、发电，使用玉米芯、棉花秸秆、麦秸为原料，年处理量为 5200 余吨，产气量 15000m3/天，气柜出口气体的焦油含量为 8-10mg/Nm3,燃气热值为 5200-6000KJ/Nm3，气化炉气化效率 72-75%，该技术焦油含量低，后续净化工艺简单，焦油废水排放少，对环境污染小。 （2）生物质快速热解制备生物油技术，包括生物质选择性催化热解工艺优化；生物油精制改质的技术工艺路线；车用替代液体燃料的技术开发；千吨级工艺包的研发与示范。生物柴油制备技术，规模化高效清洁生物柴油技术 适应多种原料包括地沟油、粮油加工下脚料与动物植物等，体现出高效清洁优势，具备规模化连续化运行能力。 （3）新型生物柴油制备技术，研究顺磁性整体细胞催化工艺，兼顾环境与成本优势，试图突破化学法与固定化酶法的局限性，生物柴油原料拓展与加工工艺集成，藻类能源植物、耐高盐碱能源植物选育栽培；热化学热解气化与生物发酵耦合工艺，实现全组分综合利用。 技术水平及专利与获奖情况： 本技术水平处于国内领先水平，在国际上也是先进的。目前正在申报发明专利 2 项。 应用前景分析及效益预测： 本项目的市场前景很大。以天津市为例，天津市每年约有 600 万吨生物质资源，可发出功率为 90-100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物，则可以发出更多的电，而且随着发电规模的扩大，可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000-4000kW，该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径，同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例，投资回收期为 2.2 年，年盈利为 220 万左右。 应用领域： 现有的发电厂、热电厂、农场、乡镇、农林产品加工厂、城市生活垃圾处理站。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应（年需要量为 22000 吨左右）；设备相对比较简单，但需要由相关的厂家定制生厂；厂房面积约为 15000－20000 平方米；投资规模在 700 万左右。 合作方式及条件：技术一次购买，技术入股，合作投资入股均可。 

本发明公开了一种二氧化硅/纳米纤维功能复合物修饰电极及其制备方法和应用。该电极由复合纳米纤维PA6-GR修饰电极浸于TEOS溶液中制得；所述复合纳米纤维PA6-GR修饰电极通过静电纺丝收集于裸电极表面制得。本发明制备得到二氧化硅/纳米纤维功能复合物修饰电极稳定性好、比表面积大、生物相容性良好、电子传递速率快，可以广泛应用于生物分析，生物传感检测等领域。同时本发明的制备方法通过将静电纺丝技术和电学修饰相结合，制备流程简单方便、成本低、原料来源广、产率高，可以大规模生产应用。

本发明公开了一种二氧化硅/纳米纤维功能复合物修饰电极及其制备方法和应用。该电极由复合纳米纤维PA6?GR修饰电极浸于TEOS溶液中制得；所述复合纳米纤维PA6?GR修饰电极由聚酰胺6与石墨烯混合溶于间甲酚/甲酸/N，N?二甲基甲酰胺混合溶剂中形成前驱体纺丝溶液，通过静电纺丝收集于裸电极表面制得。本发明制备得到二氧化硅/纳米纤维功能复合物修饰电极稳定性

利用修饰有线粒体靶向肽的氧化铁磁纳米粒子与修饰有β-环糊精的透明质酸构筑了一种超分子纳米纤维。该超分子纳米纤维可以经由光照或磁场（甚至包括很弱的地磁场）调控其形貌转换。无论是体内还是体外条件下，由于透明质酸受体在肿瘤细胞表面过表达，该超分子纳米纤维可以高效靶向肿瘤细胞，并且经过地磁场的导向聚集，诱导肿瘤细胞线粒体功能障碍和细胞间聚集，从而特异性抑制体内肿瘤细胞的侵袭和迁移。该超分子纳米纤维可以作为一种方便的工具，不仅可以加深对动态或刺激响应性生物事件的理解，而且可以促进用于肿瘤治疗的生物材料的设计和发展。

本发明公开了一种纳米纤维素晶体粘弹性的改性方法，属于纳米纤维素晶体的改性方法领域，具体公开了甘油或甘油联合氯化钠在改善纳米纤维素晶体粘弹性中的应用，具体的改性方法为，将质量体积(g/ml)分数为2％、4％、6％或8％的氯化钠和质量体积(g/ml)分数为6％的NCC分散于质量体积(g/ml)分数为0.4％的甘油的水溶液中，40KHZ室温超声10min分散即可。该方法简单，不破坏纳米纤维素晶体的结构，改善粘弹性，不影响纳米纤维素晶体在后期的使用，避免纳米纤维素晶体在使用时由于粘弹性的降低而无法达到最终目的的问题。

本发明提供了一种基于基板速度调节的纳米纤维直径控制方法，包括：(1)使高分子溶液从喷嘴中拉出形成纳米纤维；(2)通过控制运动控制卡使基板运动；(3)使用带有显微镜头的高速相机实时采集沉积在基板上的纳米纤维形貌图像；(4)实时计算出纳米纤维的直径；(5)将纳米纤维直径与预先设定的设定直径进行比较得到偏差，采用控制算法使得纳米纤维稳定在设定直径处。本发明从影响纳米纤维的主要因素之一基板速度来实现闭环控制，以稳定纳米纤维直

一种超疏水纤维毡及其制备方法，包括将纤维毡依次于丙酮、无水乙醇以及去离子水中超声清洗，然后干燥；将室温固化氟碳树脂（FEVE）和双组份刚性聚氨酯树脂（SRP?FC）加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，形成稳定的树脂溶液；将疏水性气相二氧化硅纳米颗粒和氟硅烷直接投入乙醇中，超声分散即配成超疏水面漆溶液；将清洗后的纤维毡首先放入底漆树脂溶液中，浸渍后取出，挤压出多余树脂和溶剂，干燥后在面漆溶液中通过浸渍提拉的方式，在经过树脂处理后的纤维毡上形成超疏水涂层，再干燥固化，从而获得防污防潮防霉超疏水纤维毡。

1、聚醚醚酮特种纤维制备技术 聚醚醚酮纤维具有高强度、高韧性、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和耐辐照等综合性能，被誉为综合性能最优异的热塑性芳香族聚合物纤维。项目团队于2006年开始自主研发，成功实现PEEK特种纤维的生产及应用，使我国成为世界上第二个采用自主知识产权生产PEEK纤维的国家，整体技术达到国际先进水平。 成果成熟度：可产业化。 应用领域及市场前景 本项目目前已实现产业化，产品可应用于航空航天、武器装备和民用高技术领域，主要应用制品为过滤网、过滤布、电束线管和混编复合材料等。PEEK纤维断裂强度较国外产品提高60%以上，可在-60～240℃长期使用，纤维的价格仅为国外产品的1/2 左右。 2、聚醚醚酮碳纤维上浆剂制备关键技术 利用可溶性聚芳醚酮前驱体对纤维进行上浆处理，再经水解处理，使可溶性聚芳醚酮上浆剂还原成为结晶性，实现结晶性聚芳醚酮对纤维的上浆处理。 经其上浆的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料的界面剪切强度（IFSS）达到了83.1 MPa，相比原来的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料提高91.5%，界面作用效果非常显著，复合材料在湿热环境中依旧保持有很高的界面性能。 成果成熟度：可产业化。 应用领域及市场前景：专业针对聚芳醚酮基复合材料（目前最火的热塑性碳纤维复合材料）碳纤维上浆剂，前景潜力巨大。