项目成果/简介:本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种豇豆胰蛋白酶抑制剂基因、及其应用、大量制备豇豆胰蛋白酶抑制剂的方法。如上所述本发明的发明人首先利用pcr反应从豇豆基因组dna中直接获得cpti基因(cpti基因不含有内含子)，然后优化改造所述cpti序列，改造后的序列在大肠杆菌中的表达量和表达比活性都有显著改进。

常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒，其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料，其结构可以有效地保护酶分子活性中心，同时提供更好的底物迁移微环境，从而实现有效的催化作用，载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子，具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性，其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战，同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发，设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合（ATRPase）和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶（SOD-like）和过氧化物酶（POD-like）特性，可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前，相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题，发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德国应用化学》） 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位，硕士生齐美园为第一作者，王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.（a）人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程（b）模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂，修饰有双键的赖氨酸（N-acryloyl-L-lysine）为聚合单体，在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷，最后通过亚铁配位交联，从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系（如图1所示）。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂，同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶，先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ，进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同时，ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备，用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用，近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf课题组网站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

该成果具有智能化和高效除磷脱氮的特征，占地、投资和运行费用均低于传统A2/O型除磷脱氮工艺，本项目拥有两项发明专利。2006年11月8日以钱易院士为组长的专家组鉴定结论为国际领先水平。

授权专利《一种添加SiO的脱硝催化剂及其制备方法》通过共沉淀法制备 TiO-SiO复合载体，一步浸渍法负载V0和W0,再经过焙烧得到的催化剂具有低 温脱硝率高、能够明显增加催化剂整体的机械强度和抗磨损性等特点，采用硅溶 胶作为SiO硅源不仅成本低廉，在实际生产过程中可以很好地改善其加工、挤出、 成型等工序的机械性能。 授权专利《一种具有抗硫氧化特性的脱硝催化剂及其制备方法》包括浸 渍液的制备、活性组分的负载和焙烧三个步骤；该发明中的脱硝催化剂由于加 入了 BaO改性，使该改性后的脱硝催化剂具有良好的孔隙结构，酸性中心位置没 有明显变化,催化剂表面的S0的氧化反应得到了抑制，并可保证N0的脱除率在 95%以上，该发明适用于我国燃煤含硫量高的特点，有利地提高了催化剂的使用 寿命,降低烟气脱硝成本。市场及经济效益分析： 以上两项发明的原料价格低廉且来源丰富，生产制备工序简洁，批量生 产可行性高，具有一定的市场价值。

在国家“973计划”等项目支持下，经过十余年持续攻关，首次在国际上成功研发了适用于多温区与含硫含砷等复杂烟气的新型平板式高效SCR脱硝催化剂的核心配方与成套生产技术，包括平板式宽温差/低温、高温、超强耐磨、抗砷中毒、抗碱金属中毒、联合脱硝脱汞等催化剂，解决了传统脱硝技术难以适应燃料多变、灵活调峰、复杂烟气的核心难题；首次在国内成功研发了V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型平板式中温SCR脱硝催化剂的核心配方、成型工艺与成套生产线，突破国外技术封锁，形成了国内首项具有自主知识产权的成套技术，催化剂指标优于国外产品，整体达到国际领先水平；在常规SCR脱硝工程技术基础上，攻克了脱硝系统减阻设计、SCR流场优化等技术难题，同时创新性地开发了还原剂氨精准制备、催化剂寿命精准预测、脱硝系统智能化管控等技术，形成了高效低能耗SCR脱硝工程设计技术，实现了SCR脱硝系统的安全、高效、低能耗和稳定运行以及智能化精确管控，推动我国平板式SCR脱硝技术由全面依赖进口到国际领先的跨越。   图1 新型多温区低能耗平板式SCR脱硝技术 依托上述核心技术，成立了校学科性公司—北京华电光大环境股份有限公司（新三板挂牌上市），并成功进行了大规模推广应用。公司旨在为燃煤发电、钢铁、化工等行业的复杂烟气脱硝提供系统解决方案，目前已在浙江、湖北等地建设有3条平板式SCR脱硝催化剂生产线（图2），年生产能力30000 m3以上，并且还可根据不同行业用户的实际需求调整催化剂配方设计，优化生产设备参数，打造量身定制式产品的售前、售中和售后“管家式”服务。   图2 自主研发的平板式SCR脱硝催化剂生产线 目前，本技术和产品已成功应用于火力发电、钢铁冶炼、废弃物焚烧、化工等行业的脱硝工程，催化剂寿命超过24000小时。科技日报两次头版报道了本技术及产品，人民日报、光明日报、中国能源报、北京电视台、中国电力企业联合会、人民网等媒体也进行了跟踪报道。技术成果通过了中国电机工程学会成果鉴定，整体达到国际领先水平，荣获2019年度国家科技进步二等奖、2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）一等奖、第十五届中国国际工业博览会铜奖、第七届中国技术市场金桥奖、第十六届中国国际高新技术成果优秀产品奖等奖项，创造了显著的经济、社会和环境效益，为打赢“蓝天保卫战”、助力我国生态文明建设做出了重要贡献。

研究历程：“吸附－等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)”系在国家重点基础研究发展规划项目（973）和国家863计划项目基础上，经七年研究、开发，完成了烟气NOx/SOx 同步脱除及其回收硫酸的机理与方法研究、工程化技术基础和工业试验研究（连续48小时运行试验和累计运行600小时以上）。

本发明涉及一种多层落管式降膜脱挥反应器，主要包括外塔和多个塔芯。其中，外塔由塔顶、塔体与塔底组成，而安装在外塔内部的多个塔芯从上到下依次布置；塔芯由塔板与多个并行排列的降膜落管组成，降膜落管是由中空管和固定在中空管外侧壁上的多个开口朝下的伞裙状落套组成；中空管相互连接，其内部通有热介质，并由换热管路连接。相比于传统反应器，本发明结构简单，具有很大的气液界面，在膜表面产生拉伸作用，表面更新速率快；流量大，停留时间可控；结构简单，无外加动设备；反应能耗低，传热效率快。

本实用新型公开了一种模块组合式微循环生物脱氮反应器。反应器主体为集装箱体，内部由若干模块组合而成，反应器垂向自下至上设分布区、反应区、分离区。分布区包含下循环道、升流导流室、降流导流室，设进水管、布水管、进气管、曝气管、排泥管、环流分隔支撑板、单元分隔支撑板。反应区设直管式填料，由升流导流室和降流导流室分隔为升流室和降流室，用作脱氮污泥浮升和沉降的通道。分离区包含上循环道，设环流分隔延伸板、单元分隔延伸板，气室，气体排放口、溢流槽、集水槽、排水管等。本实用新型以直管式填料为内构件，建立多个微循环反应单元，可提高反应器的有效高径比，改善反应器水力学行为，加快生物脱氮反应；在微循环反应单元中，亚硝酸边产生边转化，可消除亚硝酸所致的生物毒害和碱度消耗；反应器采用单元‑模块‑反应器逐级集成，便于反应器的制造、运输、组装、拆卸、检修以及按需扩容和按需搬迁。

一种水泥生产中SNCR烟气脱硝系统的喷氨量控制方法：①在水泥窑分解炉内设置至少两层喷氨区；②在喷氨区进口设置温度传感器、烟气流量检测传感器和第一NOx浓度检测传感器，在水泥窑分解炉的出口设置第二NOx浓度检测传感器和NH3浓度检测传感器；③配备安装了喷氨量BP神经网络预测模型的喷氨量控制系统，根据接收到的水泥窑分解炉进口的烟气温度、烟气流量、烟气中NOx的浓度信息和水泥窑分解炉出口烟气中NOx的浓度、NH3浓度信息通过喷氨量BP神经网络预测模型给出水泥窑分解炉内的总喷氨量及各层喷氨区的喷氨量比例，并根据所给出的总喷氨量及各层喷氨区的喷氨量比例控制氨总流量调节阀和各分流量调节阀的状态，实现喷氨量的实时控制。

本发明公开了一种烟气脱硫、脱硝用伽玛型三氧化二铝膜和五氧化二钒改性污泥活性炭,其原料组分为ALCL3·6H2O、V2O5及污水处理厂的污泥;制备步骤为: ①制备AL(OH)3溶胶; ②制备污泥活性炭; ③制备伽玛型三氧化二铝膜改性污泥活性炭; ④制备伽玛型三氧化二铝膜和五氧化二钒改性污泥活性炭。 本发明首次将伽玛型三氧化二铝膜和五氧化二钒用于改性污泥活性炭的制备,有效提高了污泥活性炭的脱硫、脱硝效率,符合现有使用要求。本发明应用于对低浓度烟气的脱硫和脱硝。