对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。

纳米氧化物中的氧化铝和氧化钛粉体被广泛应用于石油加工，制药工业，复合材料制造，化肥工业，环境保护等领域，我们开发的作为绿色化工产品的氧化铝纤维在纳米催化技术和复合材料制备等方面性能比纳米粉体更优异，例如国内权威机构应用试验其在高温条件下仍保持高的比表面和孔容，是此类高温高强催化剂载体换代产品，是耐热复合增强材料的首选，已显示在众多领域的巨大应用价值和前景&

本研究构建一种谷氨酸棒杆菌基因工程菌，使其同时发酵生产两种产品：聚羟基脂肪酸酯和异亮氨酸；前者是胞内产品，后者是胞外产品。该基因工程菌可以降低生产成本，具有工业应用前景。研究结果显示：将 phaCAB 基因簇导入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 产量为 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 产量为6.65 g/L，产率提高 65%达到 0.15g 异亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 产量达到 28.7%(w/w)。关键技术 聚羟基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有较高碳源与氮源的条件下，生成的一类微生物自身碳源、能源储备物的胞内聚酯。根据相关报道，将 PHB 合成代谢基因簇导入细胞内，可实现 PHB 与某些代谢产物的联产和增产，提高底物的利用率。L-异亮氨酸是一种人体必需氨基酸，因其在医药、食品和健康保健领域有广泛的应用，而使其近几年的生产能力发展迅速，目前国际上比较先进的主流生产方式为发酵法生产 L-异亮氨酸。谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)是一种小棒状、革兰氏阳性的食品安全生产菌，目前已经用于工业生产 L-异亮氨酸，本成果构建能高产 PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工业化应用潜力。 

中试阶段/n该项目技术生产的反选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：。相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。。支持额度：。500。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。该项目技术生产的反选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。。项目基本内容：。我国能利用的磷矿资源中，需要选矿的资源(品位在12～28%P2O5)为461.37亿吨。本项目产品无毒、易降解，生产过程无“三废”排放；在常温下分散性和选择性好，无需加热；原料来源广、成本低，生产条件温和。满足环保、节能，效益的要求。因此有广泛的市场前景。生产1吨产品原料成本约3000元，市场定价5000元/吨，效益明显。该项目技术生产的反选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。

以 3β-羟基-5α-雄甾烷-17-酮为原料先制得 3β,17-二羟基-20-炔-21-苯基(或为对甲苯基，或为对氧基苯基， 或为对氟苯基， 或为间氟苯基)-5α-雄甾烷， 然后通过 Meyer–Schuster重排得到 21-苯基(或为对甲苯基， 或为对氧基苯基， 或为对氟苯基， 或为间氟苯基)-5α-雄甾-17(20)-烯-21-酮的合成路线。 该方法具有合成步骤少，成本低，反应条件易控制，收率高，适于大量制备的优点。

本发明属于无机／有机纳米复合材料技术领域，具体涉及一种纳米 SiO2／硼酚醛树 脂纳米复合材料及其制备方法。本发明采用了溶液共混法和超声波辅助分散法相结合， 确保纳米颗粒在复合材料中得到纳米级分散；纳米 SiO2表面经过处理，使纳米 SiO2与基 体树脂硼酚醛树脂之间形成了良好的界面，可以充分发挥出纳米 SiO2、硼酚醛树脂的优 点。本发明的目的在于通过合理的工艺控制，制备出纳米 SiO2含量不同的硼酚醛树脂纳 米复合材料。利用纳米 SiO2的刚性、耐磨性、热化学稳定性和硼改性酚醛树脂的良好的 力学性能、耐热性和耐烧蚀性等优点，制备出的纳米 SiO2／硼酚醛树脂纳米复合材料可 广泛用于高温制动摩擦材料、耐烧蚀材料、特种结构材料、防热材料等众多领域。 

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。

氧化铁黑是一种带有磁性的黑色颜料，由于性能优异，应用广泛，且深受商家的重视。在我国，此种产品研究和生产使用的历史较短，随着现代化科学技术的发展，现代化办公用品的不断更新，使带磁性的黑色印刷，复印材料的迫切需要，使氧化铁黑等黑色磁性颜料的开发研究及应用备受重视，研究和生产的商家看到这一不可多得的商机，纷纷上马。由于新产品的技术含量较高，致使较多的生产厂家质量或生产成本存在一定的缺陷，以致该产品上不去，产品市场供应较紧缺。 氧化铁黑产品是黑色或黑红色粉末，具有磁性，相对密度为5.18，熔点为1594℃。不溶于水及醇，但溶于浓盐酸，耐光，耐候性良好，着色力和遮盖力都很高，在有机溶剂中十分稳定，耐碱性良好，但颗粒易被氧化变成红色的氧化铁，在200－300℃时灼烧则易形成γ－Fe2O3。

以酶类结构的金属卟啉为催化剂，模仿生物氧化历程，突破温和条件下高效、专一活化氧气的技术难 题，实现高附加值含氧有机化物的合成，并致力于实现该技术的工业应用，填补国内外技术空白，从本质 上解决化工领域氧化过程的安全隐患。

近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x