"本成果主要依托国家“863”计划（课题名称：固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发，课题编号：2015AA03A401），由南京大学，石河子大学，新疆天富集团有限责任公司三家单位共同研发完成。南京大学董林教授为项目负责人。 董林教授团队长期以来致力于稀土基催化剂的制备科学和表面物理化学性质研究以及有关大气分子污染物的吸附、催化消除方面的应用技术探索。基于前期相关工作积累，成功开发出了低温稀土铈基催化剂配方。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行，该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试，脱硝效率达55 %以上，并且通过了2000 m3/h级侧线验证（图1）。 该项技术的试验成功，填补了我国在超低温（100 oC）脱硝领域的空白，为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时，通过课题的实施，还达到了去除“白烟”的效果，实现了能源利用和环境保护“一体化”，满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施，不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题，而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势，有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行，该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试，脱硝效率达55 %以上，并且通过了2000 m3/h级侧线验证。该项技术的试验成功，填补了我国在超低温（100 oC）脱硝领域的空白，为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时，通过课题的实施，还达到了去除“白烟”的效果，实现了能源利用和环境保护“一体化”，满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施，不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题，而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势，有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经过国家“十五”和“十一五”的多年攻关，我国除尘和脱硫技术已相对成熟，但是关于氮氧化物治理方面的研究工作起步较晚，目前仍面临诸多挑战，特别是超低温条件（100-150 oC）下的脱硝技术。 基于国家当前严峻的大气环境污染现状及燃煤电厂在现有烟气处理运行模式下遇到的种种问题，我们创新性地提出了“除尘-脱硫-低温脱硝”技术路线（图2），即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理。 与传统脱硝技术路线相比，本项目的研究成果具有以下显著特点： 1. 采用了新型工艺路线 传统燃煤电厂烟气处理多采用“脱硝-除尘-脱硫”的工艺路线（图2上）。这一路线能够很好地利用高温烟气，但催化剂寿命受制于粉尘的冲刷，通常只能稳定运行2-3年。 本课题采用“除尘-脱硫-低温脱硝”的技术路线（图2下），即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理，既可以作为氮氧化物“超洁净”排放的有效保障，也可以作为脱硝工艺的新技术路线使用。 同时，由于烟气经过前期除尘和脱硫后，干扰组分（粉尘、SO2和碱重金属等）极大减少，这有利于催化剂长时间稳定运行。 2. 开发低温稀土基超低温脱硝催化剂填补了国内外研究领域空白 目前，我们开发的超低温脱硝催化剂经2000 m3/h级烟气流量侧线试验后，已连续稳定运行3000 h以上，脱硝效率保持在55 %以上，远远低于目前已有工业应用报道的脱硝催化剂温度（如，荷兰壳牌公司生产的TiO2-V2O5催化剂工作温度最低，为140 oC），进一步拓展了脱硝催化剂的最低工作温度区间（图3）。

单分子磁体是一类具有强易轴各向异性的分子纳米磁体，可以在特定温度以下表现出磁滞等类似磁体的行为，是一种超顺磁态。分子中仅含有一个金属离子的单分子磁体通常被称为单离子磁体，近20年来，人们通常可以使用各向异性很强的稀土离子来构筑单离子磁体。稀土离子配合物往往具有较低的对称性，因此很难从几何结构上确定稀土离子的磁各向异性轴和4f电子云的结构。 北京大学化学与分子工程学院高松教授，王炳武副教授和蒋尚达副研究员等近些年设计合成了大量稀土单离子磁体，并发展了多种方法研究稀土离子的磁轴取向。2010年该课题组报道了基于双酮配体的稀土镝单离子磁体（Angew. Chem., Int. Ed., 2010, 49, 7448）。经过系统研究，蒋尚达副研究员发现在某些特殊对称性下，晶体和分子的磁各向异性轴严格重合，通过单晶转动实验确定晶体的磁化率张量，进而求得晶体和分子的各向异性轴（Jiang SD., Wang BW., Gao S. (2014) Advances in Lanthanide Single-Ion Magnets. In: Gao S. (eds) Molecular Nanomagnets and Related Phenomena. Structure and Bonding, vol 164. Springer, Berlin, Heidelberg）。2015年，蒋尚达和高松教授通过该方法首次确定了双酮类稀土单离子磁体的磁易轴取向，结果显示实验结果与量子化学从头算以及晶体场分析的结果非常接近，该工作发表在英国皇家化学会的旗舰杂志《化学科学》上（Chem. Sci., 2015, 6, 4587）。

大面积多功能高效减反射膜技术近年来受到广泛关注。针对目前采用溶胶-凝胶法、层层自组装法、化学蒸镀法等方法存在制备过程繁琐、生产效率低、所得减反膜呈开孔结构、存在环境稳定性差、力学性能劣等问题。本项目采用半连续乳液聚合的方法一步合成出可控聚合物/硅复合结构纳米粒子，并利用提拉镀膜的方法将其涂敷在玻璃基材上，通过一定温度的热处理制备出闭孔型减反膜涂层。研究体系pH值、单体比例、硅烷偶联剂的类型及用量等条件对所形成复合纳米粒子涂敷出的减反膜折射率、减反效果以及耐候性、耐刮伤性、力学性能的影响。力争制备出多功能抗反射涂层。旨在从本质上提升减反膜的光学性能、耐候性和机械特性。通过理论计算与实验验证并举，探索减反膜实现的新途径。改变目前减反膜的生产工艺问题。本项目与现有的减反膜工艺相比，具有工艺简单，解决了环保问题（一般减反膜都需采用醇做溶剂，而本工艺全程采用水来在溶剂）。而且减反效果优异，目前在可见光波段较宽的范围能够达到99.5%以上的透过率。而且增透波段可以通过需求进行调整。 这个项目起源于与赛肯森公司的合作项目。这家公司的主要产品之一是减反膜。据该公司介绍，大规模制备减反率可以达到99.5%的减反膜是他们公司的核心竞争力。其产品一直出口。从此可见，前景比较乐观。后面我们可以考虑与该企业继续进行合作或者找一家更为合适的合作企业。

成果与项目的背景及主要用途：术后粘连是有手术史以来国内外亟待解决的 重要医学难题之一。在外科领域开展的手术中，绝大多数都涉及到防止组织之间 粘连的问题。术后粘连可以引起严重的并发症，如腹部、盆腔等均可引起粘连性 肠梗阻，甲状腺手术后引起喉返神经损伤以及因盆腔组织粘连而导致的女性不育 症。90%的患者在术后均有不同程度的粘连产生，60%的患者需要采取一定的防 粘连措施。 目前防止术后粘连国际上采用较多的是“短期屏障"法，即术后在容易发生 粘连的部位植入隔离材料。随着 70 年代后美国医用材料方面的突破，可生物降 解吸收材料已得到医疗市场的认可。现有的美国 FDA 批准的术后防粘连产品有 三种。本课题组设计和研制了一种结构独特的可抛型防粘连膜材料 AntiTriplex。 它是一种生物相容性良好、安全、无毒、无刺激、可降解吸收的薄膜材料，其独 特的表面结构特性可以将手术创面和周围组织有效隔离开，有效地保护好手术创 面。 技术原理与工艺流程简介：该术后防粘连膜由多糖分子、多肽大分子和合成 大分子组装而成的三元膜。该三元膜综合了三种材料的优点，使膜材料的力学性 能、水稳定性、降解速率、临床可操作性、防粘连效果等得到全面提升。主要工 艺流程如下： 多肽大分子 ↓ 合成大分子 → 反应器 --→成膜 → 后处理 → 干燥 → 成品膜 → 包装 → 灭菌 ↑ 改性多糖大分子 技术水平及专利与获奖情况：该新型术后防粘连膜独特的结构设计代表了当 今该领域国际先进水应用前景分析及效益预测：不管是传统的腹腔、心血管、椎板外科手术，还 是新兴的微创手术，均会存在不同程度的粘连现象。现阶段欧美已经形成了一个 庞大的防粘连材料市场，据统计，在美国每年用于治疗腹腔、盆腔粘连的费用高 达约 12 亿美元。美国在 2000 年有 750 万例出现术后粘连，预计到 2006 年将增 加到 2000 万。虽然美国 FDA 已批准了 3 个防粘连材料，但均有缺陷。中国人口 众多，医疗水平不及美国，如以 1500 万人保守数字计，每人需要防粘连材料一 份（至少），每份约 200 元，市场容量将是 30 亿，利税近 10 亿，是国家鼓励优 先发展的高技术产业。 应用领域：医疗器械、生物材料制品、组织工程制品 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：原材料 均为国产，价格低廉。所需设备为常用设备，投资不大。常规医药行业的厂房基 本上能满足要求，主要生产车间 150 平方米。投资规模依生产规模而定。 合作方式及条件：面谈平, 目前已申报国家发明专利 2 项。 

本技术主要产品为空气净化膜及成套分离设备，包括中低温与高温空气净化膜两大类主要产品。除尘膜材料为碳化硅等无机材料或改性聚四氟乙烯材料，化学稳定好，机械强度高。可经受各种有机气体腐蚀，能够进行频繁的反吹和化学清洗，寿命在3年以上。可用于冶金、化工、水泥等工业过程烟气处理及家庭、商场、写字楼、汽车等民用场所空气净化。

根据传统的制膜方式，设计出一套自动溶胶凝胶制膜设备，该装置采用旋涂法，由基板、将装有制备好的胶体溶液的滴液针管、匀胶机构、将匀胶台移动至针管下的水平移动机构、控制针管滴液的滴液系统、以及干燥系统组成。使用该装置可以将已制备好了的胶体溶液旋涂于清洗好的基片表面从而形成纳米气敏薄膜。一次可在四块基片上制膜。这对减少制模过程不确定性，降低劳动强度，易于大规模生产等具有很大的现实意义。

春寒料峭，新冠肺炎疫情持续蔓延，形势严峻，加上持续的阴雨天气，近日武汉的气温断崖式下滑。为了避免交叉感染，保证通风条件，武汉一线医护人员无法在工作、休息区域开启空调加温。他们身着憋闷的防护服，衣服汗潮极易受凉，这着实是抗疫医疗人员面临的一个难题。尤其在医疗资源短缺的情况下，节约使用防护服的他们更值得称赞。看到这一情况，嘉庚创新实验室团队—厦门大学化学化工学院郑南峰教授、萨本栋微米纳米科学技术研究院吴炳辉副教授，随即想到课题组前期的一项研究成果——柔性石墨烯加热膜产品，可以在低温阴天给医护人员带来健康保障，更无忧地抗击疫情。 科技人员工作现场 团队研发的石墨烯远红外加热产品，采用石墨烯导电膜通电后可高效发射出与人体辐射相近的远红外，能够提升人的基础体温。温暖守护的背后是科研工作者的马不停蹄奋战，紧急启动产品生产工艺方案调整，与下游制作商合作，采取边生产边发货方式，力争在疫情期间持续向湖北武汉抗疫前线输送石墨烯热敷腰带等产品。 产品内部件制作现场 受限于学生延迟开学而导致研发人手不足的现状，由郑南峰教授、吴炳辉副教授及石墨烯工程与产业研究院6位工程师，亲自下到生产一线，联合厦门晞和科技有限公司彻夜加班赶制了一批电热护腰带、地板加热片、加热床垫等石墨烯远红外加热产品，于2月20日一早将第一批产品通过中山医院搭乘专机驰援湖北一线，为医护人员开展救治和患者康护贡献厦大力量。 团队成员向医院医护人员讲解使用方法 厦大附属中山医院援助武汉抗击新冠肺炎的二队医院人员表示，这段时间的武汉较为阴冷，厦大的石墨烯加热腰带及地暖等产品他们已经开始使用，操作方便并且加热保暖效果非常好，他们衷心感谢厦大和嘉庚实验室科研团队的支持和帮助。 铺在武汉医护人员房间的地暖产品 患难见真情，天寒暖人心。我校科研工作者在奋斗一线的同时，与我校石墨烯工程与产业研究院密切合作的福建经纬集团有限公司也提供了口罩物资援助，在这个抗疫的冬天，所有人的行动都暖在心，武汉加油！

将反应与分离两个相互独立的单元过程耦合为一个单元操作，生产过程中，反应物料连续不断地进入反应器，反应一定时间后，物料通过泵的作用进入膜组件，催化剂被膜截留并回到反应器继续参与反应，产品连续透过膜，通过进料流量与出料流量的控制，实现生产过程的连续平稳运行。  连续膜反应器技术中除了反应器，成套膜装备也是其核心构件。膜分离属于单元操作，通过膜组件的串并联，可实现处理量的增加，因此仅需通过膜数量的增加，即可增加生产规模。目前最大的膜反应器装备为20万吨/年己内酰胺生产用膜反应器，其膜面积为600平方米。膜反应器装备的投资依赖于膜面积的大小，其基本投资为1~1.5万/平方米。同传统生产工艺相比，连续膜反应器技术可显著增加生产规模，完全实现催化剂的循环使用，降低能耗20%以上。