成果与项目的背景及主要用途：当今社会能源消耗大、环境恶化的问题日益严重，如何合理地利用资源实现可持续性发展是我国乃至全世界所关注地焦点。随着科学技术的进步，环境恶化问题日益严重，水资源的问题更加突出。为了人类社会的可持续发展，必须开发先进的水处理技术。为了解决这些问题，我们采用工业生产氧氯化锆后的废渣进行改性、煅烧等技术处理后制备出一种高效、环保、可重复利用的水处理剂，应用表明，其对污水中的油、重金属离子等都有很强的吸附净化能力，可广泛应用于水体净化领域。 技术原理与工艺流程简介：本项目对工业生产氧氯化锆后的废渣进行改性、煅烧等技术处理后，通过控制合成工艺，制备出高效的水处理剂，实现了废物资源再利用和可持续发展的战略。该产品外观呈白色，有块状、球形,平均粒径为3μm 左右，比表面积 300-400m2/g，对污水中的油分、重金属离子（镉离子、镍离子、铬离子等）都有很强的吸附净化能力（油分的吸附容量 150mg/g；重金属离子的吸附量 250mg/g）。 技术水平及专利与获奖情况：该产品已经进行了中试，同时该技术得到中国石油天然气总公司基金的资助。 应用前景分析及效益预测：环保材料是二十一世纪最具发展潜力的新材料技术之一。该水处理可以广泛用于油田采出水的油水分离过程、中水处理和水处理等领域，市场前景广阔。该技术生产 1 吨水处理剂成本为 2000 元，而市场售价为 6500 元，可见经济效益比较显著。 应用领域：可广泛应用于油田采出水的油水分离、絮凝剂、中水处理、生物医药等领域。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：年产 50吨水处理剂需投资 100 万元，其中固定资产投资需要 80 万，流动资金需要 20万。 合作方式及条件：该技术已经通过中试，适合产业化，可以采取合作或技术转让的方式进行。

将纳米级尺寸石墨烯量子点修饰到超薄ZnO纳米片表面，同样可大大提高ZnO纳米片的光催化性能，结果如下图所示，这主要归因于石墨烯量子点与ZnO纳米片形成p-n结，促进光生载流子的分离效率。 此外，将 N 掺杂石墨烯量子点与 TiO2 纳米片复合，构筑高效可见光催化剂， 可

ε-聚赖氨酸是由 25-35 个 L-赖氨酸通过其 α-羧基与 ε-氨基缩合形成的一种同型氨基酸聚合物，分子量在 2500-4500 Da。目前，ε-聚赖氨酸主要作为一种食品防腐剂被广泛应用于日本、韩国、美国和欧盟。2014 年 4 月，我国卫计委也正式批准其在我国食品加工业中的使用。本项目通过 10 多年的技术攻关，聚焦于产生菌筛选、高产菌选育、发酵过程优化与调控、产物的分离提取与精制等研究内容，获得了具有完全自主知识产权的系列高产菌，实现了实验室（5 L）-中试（1 m3）-试生产（10 m3）不同规模的 ε-聚赖氨酸发酵生产，并建立了与发酵规模相匹配的 ε-聚赖氨酸高效提取和精制工艺。

季铵盐是表面活性剂的重要组成部分，具有比传统的表面活性剂更明显的优势，如乳化性能高、增溶性强、生物降解性好，能够大量的运用于矿石浮选、日用化妆品、杀菌、金属缓蚀、纺织等诸多方面。课题开发亚麻油酰胺丙基-PG-二甲基氯化铵、椰油酸双酯季铵盐等表面活性剂的制备新工艺，提高其表面张力、增溶性、乳化性等方面的物理性质，现代许多化学工业生产中不可或缺的添加剂，尤其是对于新型季铵盐表面活性剂的研究意义重大。不同结构的天然脂肪酸表面活性剂具有表面活性剂的水溶性好，使用 pH 范围大，适合用于个人日常的护理清洁用品，在清洗剂中能够与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。 关键技术 表面活性剂的制备技术； 表面活性剂的结构调控与性能。 获得成果 1、论文发表方面：公开发表 SCI 学术论文 30 余篇； 2、专利申请方面：授权中国专利 6 件； 3、基金资助方面：获国家自然科学基金项目 3 项。

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。

1、 一种具有高度可见光透过率与隔热特性的陶瓷基玻璃涂层或玻璃贴膜。 玻璃改造后可见光透过率高于 70%，屏蔽 99%以上的致癌性紫外线，且有 效阻止通过玻璃的热能交换过程，可用于建筑或汽车玻璃的节能改造， 提升建筑的适居度与节能效果。 2、 该项目各技术环节环保无毒，产品成本远低于市面现有技术，性能优于 现有技术，设备投入与实施成本低。

人类文明的高度发展，既带来了生活的便利与舒适，同时也增添了病菌传播的机会。近年 来世界上大规模传染性疾病的时有发生，例如，1996年日本发生的O-157大肠杆菌感染事件， 2000年日本、韩国、蒙古等国家发生的口蹄疫事件，2003年我国流行的SARS事件，至今在许 多国家相继爆发的禽流感及致人死亡事件，以及霍乱、肺炎、疟疾、结核病和肝炎等，都给世 界带来了震惊和恐慌，也给人类生命财产造成了重大的损失，促进了人类对健康生存环境的追 求。自上世纪80年代以来，各种各样的抗微生物材料发展十分迅速。抗微生物制品在保护人类 健康、减少疾病、改善生活环境等方面可以起到绿色屏障的作用。据CBS调查，52％的美国民 众购买日用品时，会注意产品是否抗菌、防霉、防臭的功能。 然而无论是以欧美为代表采用有机抗菌剂，还是以日本为代表采用无机银离子或纳米级 二氧化钛直接混入树脂基体制备聚合物制品的抗微生物技术都存在不足。理论而言，作为一种 抗微生物材料不仅应该同时对绝大多数微生物有效，而且不应该是溶出性的，否则所制成的饮 水管道、食品包装膜、饮水机等都会因人体摄入而造成毒害，不耐洗涤、抗微生物效果持久性 差。另一方面，大多数有机抗生素的作用机理在于影响微生物的新陈代谢，进而达到抑制其生 长繁殖的目的，然而这类抗生素的滥用，将导致微生物抗药性的增加，会给人类健康带来更大 的危害。因此新一代基于物理作用而可避免上述抗生素缺点的抗菌剂，如阳离子型抗菌剂，通 过正负电荷的静电吸引作用，破坏细胞膜而杀死微生物，成为抗菌剂的重要发展方向。 本项目创建了一类高效、广谱、对人体安全无毒的抗微生物材料，其特点是将特定的阳 离子型功能团齐聚物键合到应用广泛的大宗树脂的分子链上，成为非溶出型的分子组装抗菌材 料，经久耐洗、持久高效抗菌、抗病毒，克服了现有技术的缺陷，是抗微生物材料方面一个有 突破意义的发明。

针对蛋白质饲料资源短缺，油粕、杂粕含有抗营养因子，液态油脂直接添加到饲料中不方便、 易氧化及养殖业对绿色、环保、安全保健剂需求，开展了环保型饲料原料制备技术研究。     1. 以饼粕为原料制备高效活性饲用肽蛋白技术     以豆粕、棉粕、葵花粕等为原料，利用芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌进行生物发酵，通过温度、湿度、物料配比、发酵时间等优化，形成高效活性饲用肽蛋白制备技术，生产出富含寡肽，易消 化利用肽蛋白，开发出新的蛋白质饲料，并实现了体外预消化的科技创新。采用“气流流化床干 燥或低温负压干燥”技术，在烘干中将主要固态发酵后的物料加入稀释原料，扩大物料表面积比，降低物料粘稠度，保留了产品中有益菌不被过多破坏，增加了产品营养特性。     2. 以液态油脂为原料制备酰羟基化乳化油粉技术     以玉米油、大豆油、棕榈油、磷脂油为原料。①在反应釜内加入磷脂油和 1%~3%乙酸酐，50℃~70℃下搅拌反应 60~90 分钟；②再加入大豆油、玉米油、棕榈油（比例因动物种类不同而 不同）和 1%～2%乙酸酐，70~85℃下搅拌反应 120 分钟；③再加入15%~20%双氧水，70~85℃ 下搅拌反应 90~120 分钟；④最后与一定浓度氢氧化钠（添加比例 1%~3%）进行中和，并在减压条件下脱水，产品即酰羟基化乳化油。酰羟基化乳化油再与膨化玉米粉按比例混合得到酰羟基化乳化油粉。以上工艺优化形成了乳化油粉制备技术，用该技术对油脂进行酰羟基化改性，不仅开发出新的能量饲料，而且在提高油脂抗氧化性、乳化性和水乳液稳定性方面实现突破，有利于动 物吸收与利用。     3. 以畜禽屠宰下脚料为原料制备高氨基酸羽血粉制术     以畜禽屠宰下脚料为原料，采用高温高压水解法，通过优化生产工艺，形成高氨基酸羽血粉 制备技术，制备出新的蛋白质饲料——高氨基酸羽血粉，实现废弃物资源化利用的科技创新。用 该技术生产的羽血粉既保住了羽毛、血粉等应有氨基酸成分，又破坏了角质蛋白壁，使羽毛蛋白 链的硫键、肽氢键断裂，使可消化氨基酸比率提高实现突破，达到 81%以上，提高了营养价值。     4. 功能性保健剂制备技术 ⑴干酪乳杆菌-菊糖-黄多糖合生元菌液制备技术     研制出干酪乳杆菌-菊糖-黄芪多糖合生元菌液，确定其适宜制备条件：培养基初始 pH 值 6.5~6.6，菊糖-黄芪多糖浓度为 8~10g/L，菊糖和黄芪多糖比例 3:7。37℃培养 24~26h。 ⑶复合酸化剂制备技术 通过复合酸化剂缓释能力、酸结合力、体外抑菌、体外模拟消化及断奶仔猪饲养试验研制出 以磷酸、富马酸、苯甲酸为原料，二氧化硅为载体的 2 个复合酸化剂，酸化剂 1（重量百分比： 磷酸 50%，富马酸 10%，苯甲酸 20%，二氧化硅 20%）和酸化剂 2（磷酸 50%，富马酸 15%， 苯甲酸 15%，二氧化硅 20%）。

主要功能和应用领域： 本技术可实现人粪便样本显微镜检有型成分图像的自动识别与分类，利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，对显微镜下拍摄到的粪便样本图像进行研究，通过对各种有型成分形态和颜色信息等进行特征匹配与分类计数，分别标示出红细胞、白细胞、虫卵和真菌孢子等不同种类的有型成分，从而达到在线自动识别有型成分的目的，作为医院临床诊断的依据。该技术可扩展应用于医院尿液、白带、脑脊液、胸腹水、胃液、精液等常规检查，并可用于脱落细胞学的癌及癌前病变检测及分析。 特色及先进性： 1）复杂背景环境下的自动识别。采用自适应双闭值分割算法进行粗分割，提取出ROI区域中的单个细胞或细胞群作为分析目标，细胞图像的精细分割将在每个ROI区域里完成，极大地减少了数据运算量。 2）针对形态各异和边缘模糊图像的精准分割。针对有型成分的显微生物图像特点，去除边界拓扑结构复杂、细胞各组成区域内灰度不均匀以及成像易受噪声干扰等因素的影响，基于Chan一Vese模型，提出几何活动轮廓模型方法，使用几个独立的水平集进行有型成分图像的分割，与传统分割方法对比准确率提升30%。 3）针对种类繁多的神经网络集成识别。基于普通神经网络泛化能力不高的问题，提出利用有限个神经网络进行集成并将其结果进行合成，显著的提高整个分类学习器的泛化能力，提高了整个系统的识别能力。 4）采用重叠分离算法精准分类。有型成分分离、细胞个数的准确读取决定了整个系统的精准程度。通过寻找到合适的分离点并构建分离线，实现重叠区域的快速合理分离，从而将粘连、重叠的细胞分离开来，并进行准确计数。 技术指标： 有型成分 漏检率 误检率 白细胞 5% 15% 脓球 20% 30% 吞噬细胞 20% 30% 红细胞 5% 15% 孢子 15% 25% 夏科雷登结晶 10% 10% 寄生虫 5% 15% 脂肪球 10% 15% 单张图片检测时间：＜0.5 s 关键问题和实施效果 现今国内大多数医院和研究单位对生物细胞或微生物病菌等检测还是采用人工处理的方式，即将样品制成涂片，在显微镜下观察并根据大小、形状等特征进行分类计数以得到数据结果，医务人员再通过这些数据结果凭借自身的知识和经验诊断病症或得出研究数据。该技术能够实现样本显微镜检有型成分的自动识别，满足了临床开展常规及特殊检测需要，使得生物检测在自动化、无异味、无危险性的情况下进行，提高了检测效率，改善工作环境，保护工作人员，降低检测成本和检测时间，提高在国际市场的竞争力，有利于医疗检测行业的智能化发展。该技术可识别的部分生物细胞图像如下图所示。 红细胞 白细胞 霉菌 虫卵

本技术可实现人粪便样本显微镜检有型成分图像的自动识别与分类，利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，对显微镜下拍摄到的粪便样本图像进行研究，通过对各种有型成分形态和颜色信息等进行特征匹配与分类计数，分别标示出红细胞、白细胞、虫卵和真菌孢子等不同种类的有型成分，从而达到在线自动识别有型成分的目的，作为医院临床诊断的依据。该技术可扩展应用于医院尿液、白带、脑脊液、胸腹水、胃液、精液等常规检查，并可用于脱落细胞学的癌及癌前病变检测及分析。