本项目经过近4年的中试攻关，首次解决了第三代隔膜在电化学性能与机械强度无法调和的难题，在浙江地坤键新能源科技有限公司实现了产业化，位居国际领先。 本项目拥有4件授权发明专利，还申请了4件发明专利、1件PCT。 发明了第四代无孔隔膜（固态电解质），解决了金属锂枝晶和大电流充放电能力，可大幅度提高电动汽车的安全性能。

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/

浸没循环撞击流反应器（SCISR）（中国专利申请号 Chinese Patent App No 02138720.6）能强化液相体系微观混合的特性，其适用于快速反应沉淀过程的规律，在超细粉体研究制备领域具有其独特的优势。且从反应器尺寸上来说，浸没循环撞击流反应器比一般实验室反应器要大得多，工业化的放大问题容易解决。 在浸没循环撞击流反应器中，以CuCl2作原料、KBH4作为还原剂、氨水作络合剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作分散剂，反应—沉淀法制取纳米铜粉。最优工艺条件下制得粒径5.1～10 nm左右、粒径分布比较窄的纳米铜粉。制备工艺比较温和，反应温度为常温，实验制备产品粒径重复性好，实验室制备成本为3600元／公斤。产品经武汉大学检测中心X-射线衍射和透射电镜检测，分析得到产品单质铜含量较高，产物均为球形颗粒，无针状结晶。与已有的同类方法但采用不同反应技术制得的纳米铜粉数据相比，本产品更细、粒径分布更窄，是所见报道中粒径最小的。 纳米铜粉是一种新型的纳米金属材料，广泛应用于生产生活的各个方面，具有广阔的应用前景。本产品可通过包覆银膜制备铜银双金属粉替代贵金属银、钯粉末应用在电学领域的如导电胶、导电涂料和电极材料的制造等，包覆量仅为30％就可以具有常温抗氧化性能；同时制得的纳米铜粉可以作为润滑油添加剂，直接分散在高级润滑油中可提高润滑性能达到40％－50％，它的研发成功将为我国汽车发动机高级润滑油等产品的升级换代提供一种新型抗磨添加剂产品，因而具有广阔的应用前景。

设计了一种基于非编码RNA靶向递送的多模态可视化纳米药物，初步实现了对体内肝癌细胞模型中肿瘤干细胞和侵袭转移的抑制。郭若汨博士、吴志强博士和王晶医生为该论文的并列第一作者，附属第一医院郭宇副主任医师为通讯作者。       该研究首先通过对临床标本进行分析，发现肝癌的非编码RNA治疗靶标。进而利用前期开发的肝细胞癌特异性“诊断-治疗一体化”纳米载体技术，实现对体内肝癌细胞的基因治疗和疗程中MRI实时显影。研究中发现，开发的纳米药物通过调控上皮间质转化/干性，抑制肝癌细胞的侵袭、转移和增殖。同时，负载治疗基因的纳米药物也具有磁共振成像等多模态分子显像功能。

通过大规模筛选，鉴定出PBOV1等一系列肝癌相关基因，并证实PBOV1确实是肝癌患者的不良预后因素。在进一步的体外功能实验中发现，PBOV1可通过调控β-catenin信号通路增强肝癌干细胞的功能，进而促进肝癌进展和转移，具有作为肝癌特异性基因治疗位点的可能性。但是，目前肝癌治疗基因的体内载体问题仍未得到完全解决。所以，该团队利用帅心涛教授长期研究开发的肝癌细胞靶向化纳米载体平台，将治疗基团导入肝癌模型，实现对肝癌细胞的精准体内抑制。更为巧妙的是，该纳米载体在进行肝癌体内基因治疗的同时，可以作为高灵敏度的分子影像探针，方便地进行MRI-近红外荧光多模态活体成像，实现治疗过程和治疗效果的实时显像，动态展示纳米药物的体内实时分布和病灶在治疗过程的变化，便于后期个体化治疗技术的开发。

通过“二维限制效应(two-dimensional confinement, 2DC)”能够使无催化活性的非晶态材料转变成为高性能的光催化分解水制氢材料即二维非晶光催化剂。他们采用自己发展的“金属氧化物纳米晶LAL（laser ablation in liquids, LAL）非晶化”技术，在纯水中将Ni纳米晶转化为二维非晶NiO纳米片，并且证实了其在不添加任何贵金属助催化剂的情况下可以实现高效光

皮肤溃疡是指不同原因所导致的身体表面组织坏死、溃烂、缺损的一类疾病；慢性皮肤溃疡是一种常见的难治性疾病，它包括血管性溃疡、压迫性溃疡、放射性溃疡及感染性溃疡等，常见于麻风病和糖尿病等患者。皮肤溃疡按不同的致病因素可分为创伤感染，压迫性溃疡，静脉性溃疡，糖尿病溃疡和其他因素。在发生人群方面：由创伤所致的体表慢性难愈合创面以20-50岁的中青年为主；糖尿病，压迫性和静脉性溃疡以60岁以上的老年人为主。本项目采用溶胶-凝胶法制备了介孔钙硅凝胶材料，该材料具有很高的比表面积和均匀可调的纳米孔道，是集生物降解性和生物活性于一体的新型生物材料，介孔结构和孔径可调控性是纳米介孔干凝胶治疗皮肤溃疡的本质。将纳米介孔和硅基干凝胶的优势有机结合起来，设计研制具有纳米介孔结构的硅基干凝胶新型治疗皮肤溃疡材料，使之不仅具有很好的生物相容性，而且材料能够生物降解，同时，材料降解时能释放硅等离子，调控细胞的行为，加速组织愈合，以克服现有治疗皮肤溃疡材料的缺陷。介孔钙硅凝胶可用于不同医用场合的治疗皮肤溃疡，包括妇科宫颈糜烂；糖尿病性溃疡；手术、外伤造成的创面；褥疮、压力性溃疡；皮肤、粘膜溃疡及糜烂性病变；局限性的II或III烧、烫伤创面；难以愈合的伤口等。同时可利用其介孔结构的特点负载药物和生物活性因子，以提高治疗的效果。

皮肤溃疡是指不同原因所导致的身体表面组织坏死、溃烂、缺损的一类疾病；慢性皮肤溃疡是一种常见的难治性疾病，它包括血管性溃疡、压迫性溃疡、放射性溃疡及感染性溃疡等，常见于麻风病和糖尿病等患者。皮肤溃疡按不同的致病因素可分为创伤感染，压迫性溃疡，静脉性溃疡，糖尿病溃疡和其他因素。在发生人群方面：由创伤所致的体表慢性难愈合创面以20-50岁的中青年为主；糖尿病，压迫性和静脉性溃疡以60岁以上的老年人为主。 本项目采用溶胶-凝胶法制备了介孔钙硅凝胶材料，该材料具有很高的比表面积和均匀可调的纳米孔道，是集生物降解性和生物活性于一体的新型生物材料，介孔结构和孔径可调控性是纳米介孔干凝胶治疗皮肤溃疡的本质。将纳米介孔和硅基干凝胶的优势有机结合起来，设计研制具有纳米介孔结构的硅基干凝胶新型治疗皮肤溃疡材料，使之不仅具有很好的生物相容性，而且材料能够生物降解，同时，材料降解时能释放硅等离子，调控细胞的行为，加速组织愈合，以克服现有治疗皮肤溃疡材料的缺陷。 介孔钙硅凝胶可用于不同医用场合的治疗皮肤溃疡，包括妇科宫颈糜烂；糖尿病性溃疡；手术、外伤造成的创面；褥疮、压力性溃疡；皮肤、粘膜溃疡及糜烂性病变；局限性的II或III烧、烫伤创面；难以愈合的伤口等。同时可利用其介孔结构的特点负载药物和生物活性因子，以提高治疗的效果。