（专利号：ZL 201410576782.3） 简介：本发明公开了一种用于废水处理的磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料的制备方法，属于纳米复合材料制备技术领域。该方法通过在蒙脱土表面修饰上大量的羧基，采用原位化学反应将磁性纳米粒子引入蒙脱土层间并获得剥离型结构，结合四氧化三铁的磁分离性能和羧基修饰蒙脱土对有机阳离子染料及重金属离子的高吸附特性，获得可磁分离且吸附能力强的磁性剥离型蒙脱土纳米复合吸附材料。本发明制备工艺简单、条件可控，制得的磁性剥

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/

特色及先进性： LTCC无源集成技术是当前倍受关注的国际研究热点和技术制高点。而其中最为核心和关键的难题：研发出各种体系的高性能LTCC材料，则一直是我国在该领域科研和技术水平的短板所在。目前国内LTCC研发企业和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依赖于进口，严重限制了我国LTCC产业的发展。本成果基于在LTCC材料和器件领域雄厚的研究基础和平台条件，研发出多款系列话的LTCC/LTCF材料，可广泛应用于各种基于LTCC技术研发和生产的无源集成器件或组件中，有利于实现无源器件/组件的片式化、小型化和集成化。 本成果研究材料的特色是能实现900℃低温烧结，材料性能可根据需要在很宽范围内调节，与LTCC工艺兼容。 主要技术指标： ？ LTCC微波介质材料： ？ 烧结温度:900℃ ？ 介电常数：6.5；10；20；25(可微调) ？ Qf：≥50000GHz ？ τf = ±30 ppm/°C ？ LTCF材料 ？ 烧结温度: 900℃ ？ 磁导率:15~500(可调) ？ 其它性能可根据需要定制 为产业解决问题及取得效果： 以上研发材料可协助LTCC生产/研发企业解决核心材料的研发难题,实现LTCC核心材料的自主研发,降低LTCC产品生产成本,提高企业核心竞争力及研发LTCC产品的市场竞争力，具有十分广阔的市场发展空间，经济和社会效益显著。

该项目经过课题组多年研究，在分子设计的基础上，结合分子自组装及纳米技术，研发出一系列具有相变蓄冷、储热功能的新型复合材料。所生产出的产品经用户试用，获得好评。 课题组所研发的相变材料是在低温下为柔软的膏状，在高温下为液态的材料。这类材料在相转变前后可吸收或释放大量相变潜热。可用相变材料开发制冷或制热的物质。

采用高纯超细Cu粉和AiO3粉等为原料，通过模压成型获得毛坯，将该毛坯与45钢基体通过一体化烧结工艺，实现一次加热完成烧结和扩散焊接，制备航空摩擦材料（无人机舱门开闭摩擦材料）。

成果描述：70%的中草药中含有单宁(又称鞣质)。它们的负面作用突出体现在两个方面：一是导致中药制剂浑浊沉淀，降低其药效和品质，如单宁是影响丹参注射液澄明度的主要因素；二是对人体产生毒副作用。目前除去药用植物中单宁的方法在除去单宁的同时，大量的有效成分也同时被除去；有些方法还将引入其他杂质，使产品的质量降低。因此，中药制剂中单宁的选择性去除是中药制剂工艺过程中的一个世界性难题。 由家畜动物皮制备的胶原纤维吸附材料对单宁的吸附具有专一性，而对低分子酚类化合物及其它非单宁成分的吸附量非常低。而且，通过化学改性还能进一步调控其吸附能力和吸附选择性，从而制备出了系列的适合于不同应用领域和范围的单宁吸附材料。将所制备的吸附材料用于单宁和与其结构最相似的中药有效成分（各种黄酮、异黄酮类化合物及黄岑甙、绿原酸等）的吸附时，单宁的吸附率为100%，而有效成分的吸附率＜5%，大大超过国内外已到达的水平。 胶原纤维吸附材料无毒、纯天然，在国内外具有领先和独创性，已获得国家发明专利（“胶原纤维吸附材料及其制备方法和对单宁的吸附与分离”，专利号：ZL021341737）。市场前景分析：中草药提取物和制剂中鞣质的高选择性去除，天然产物有效成分如黄酮、有机酸和生物碱等的分离纯化。与同类成果相比的优势分析：单宁的吸附率为100%，而有效成分的吸附率＜5%，大大超过国内外已到达的水平。国际先进。

LTCC无源集成技术是当前倍受关注的国际研究热点和技术制高点。而其中最为核心和关键的难题：研发出各种体系的高性能LTCC材料，则一直是我国在该领域科研和技术水平的短板所在。目前国内LTCC研发企业和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依赖于进口，严重限制了我国LTCC产业的发展。本成果基于在LTCC材料和器件领域雄厚的研究基础和平台条件，研发出多款系列话的LTCC/LTCF材料，可广泛应用于各种基于LTCC技术研发和生产的无源集成器件或组件中，有利于实现无源器件/组件的片式化、小型化和集成化。

建立稀散金属铼功能材料催化氧化烯烃反应体系，实现反应选择性大于 99% ，产率大于 95% ，控制反应连续或循环可逆，并达到该类催化氧化技术的绿色工艺要求。研发了以铼离子液体既为催化剂又为溶剂的新型均相催化体系。实现了以多种铼离子液体为反应媒介，环辛烯、环己烯等烯烃为底物的高效催化烯烃环氧化工艺。将原催化体系转化为均相催化体系，降低反应条件至常温常压下进行，彻底改变了原体系回收率不高，在循环反应中选择性、催化活性变低等缺点。控制反应条件在常压进行，反应温度为 60 ℃ -80 ℃，实现了反应循环 12 次，催化效果无明显降低，并实现了选择性几乎 100% ，无副产，产率约 98% 。

准备了高效红、绿、蓝量子点和纳米材料，无机量子点材料在发光、显示、太阳能 电池、生物医学领域都有广泛的应用前景。如下图为蓝光量子点材料的图谱。 利用制备的 ZnO 纳米阵列首次得到了色纯度较高的有机复合/无机紫外 LED，实现了室温下 ZnO 纳米棒在 380nm 附近的电致发光。并利用所制备的 ZnO、TiO 量子点和纳米材料，实现在太阳能电池领域的应用，提高了有机太阳能电池的效率。

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