抗菌材料是指其本身具有杀灭或者抑制微生物生长的材料的总称，一般根据其结构的不同可以分为以下几大类：无机抗菌材料、有机抗菌材料、有机无机复合抗菌材料、天然抗菌材料以及高分子抗菌材料。其中，高分子抗菌材料基于天然及有机抗菌材料进行开发，将二者优势结合在一起，其最大的优点是分子结构的可设计性。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 细菌是感染疾病和食源性疾病中常见的病原体，特别是在医疗资源匮乏和公共卫生相对差的地区，细菌感染己成为近年来主要的健康威胁之一。目前，针对细菌感染问题的主要处理方法是使用抗生素。但是，近年来由于抗生素的滥用，导致了全球范围内细菌耐药性的增加以及耐药菌感染的不断加剧。因此，开发新型高效的广谱抗菌材料势在必行。 抗菌材料是指其本身具有杀灭或者抑制微生物生长的材料的总称，一般根据其结构的不同可以分为以下几大类：无机抗菌材料、有机抗菌材料、有机无机复合抗菌材料、天然抗菌材料以及高分子抗菌材料。其中，高分子抗菌材料基于天然及有机抗菌材料进行开发，将二者优势结合在一起，其最大的优点是分子结构的可设计性。

1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备，也是最主要的耗能单元，反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成，其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系，而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性，以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰，都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术，通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合，使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性，降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥，而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性，这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式，当系统受到干扰时，很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移，造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此，在传统控制模式的基础上，探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论，对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题，切实提高系统运行品质，有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所，经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术，可根据不同体系的特殊要求，实现不同工况反应与精馏的最佳匹配，解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上，研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论，提出反应与精馏强化过程一体化设计思想，对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术： （1）反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上，采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法，合理选择过程被控变量和操作变量配对模式，运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案，采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试，并根据实际工艺扰动情况，通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值，评价传统控制模式闭环系统性能，在此基础上，改进自动控制方案设计，确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 （2）生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整，负荷的变化将可能引起系统工况的波动，产品质量下降，能耗增加等问题，甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法，实现反应与分离能力动态协同调控；本项目在多变量基础控制系统上，在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块，分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制（Error tolerant DMC）与传统控制相融合方法，实现反应能力与分离能力动态协同调控，使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调，导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中，对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量，采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型，实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 （3）反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上，开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中，是以能耗和操作成本最小为优化目标，以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件，采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算，给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案，采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹，通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节，使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值，实现工况优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性，从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程，融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术，采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线，如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究，并将项目成果融合，开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计，研制一套流程模拟综合实验平台，进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 （1）针对反应与精馏强化过程，在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移，导致集成优势难以充分发挥工程问题，项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论，在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性。 （2）项目沿着学科交叉与融合方向，将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合，提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想，并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究，解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题，发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。

仪器概述 　本仪器是根据石油和石油产品行业标准SH/T0109-2004《润滑脂抗水淋性能测定法》的要求设计制造的，用于规定的实验条件下，在38℃和79℃试验时来评价润滑脂抵抗被水冲出轴承能力的新型产品。崇尚国际流行的人性化设计理念，采用数字显示器，简单明了。浴温控制精度高，抗干扰能力强，稳定可靠。 技术参数 1、工作电源：AC 220V±10%;50Hz 2、消耗功 率：600W 3、控温方式：数字显示温控仪 4、水槽控温范围：室温～100℃，可调 5、水槽控温精度：±2℃ 6、温度传感器：Pt100(铂电阻) 7、轴承套转速：600±30r/min 8、喷射口水流速：5±0.5ml/s 9、水槽容量：≥750ml 10、环境温度：20～30℃ 11、环境湿度：≤85% 性能特点 1、本仪器采用电加热棒加热方式，加热速度快。 2、本机按标准来选购球轴承，计时器可精确到0.1S。 3、采用进口温控仪器，确保试验所需精度且稳定可靠。 4、水浴温度通过PT100传感器(电阻测温包)输入到温控器，本传感器反映灵敏，工作可靠。 5、本仪器压缩机体积小、质量轻、运行稳定、无振动，很适合化验室之用。 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=748  

临床上，由于病原体与宿主之间复杂的相互作用，病毒-细菌混合肺炎会导致非常高的死亡率，对全世界人类健康造成了严重威胁。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)全球大流行期间，几乎所有严重的COVID-19患者都因继发性细菌感染而接受抗生素治疗，许多患者死于细菌继发感染而非病毒本身，包括多重耐药细菌感染。

 新型固体润滑剂层状金属磷酸盐材料具有具有类似于传统固体润滑剂二硫化钼、石墨的层状结构。该产品作为固体润滑剂添加到润滑脂中，通过合理的基础油复配技术，独特的工艺和配方设计，制备的润滑脂产品具有杰出的极压、耐磨、宽温润滑性能，满足多水、多尘和复杂工况的需要。技术指标： Cu-α-ZrP(Cu(OH)2Zr(HPO4)2· 2H2O)是浅蓝色粉末，粒径分布均匀， 在 400-600nm 范围。 作为固体润滑剂添加到锂基润滑脂中， PB（N） 值为 980N（加入量为 5.0 wt %），在同等条件下，比添加 MoS2 润滑脂的 PB 值高 58.8%，表现出优良的润滑性能。 

成果描述：本成果研发出一款具有中介高Q值的微波介质材料，主要参数满足： 介电常数：45±5% Qf：≥35000 温度系数：≈0 ppm/℃市场前景分析：该材料主要应用于介质加载的腔体滤波器中，可将传统基于金属腔的腔体滤波器体积缩小一半左右，在通信基站等领域有非常广泛的应用前景。与同类成果相比的优势分析：目前国内有两三家企业在生产类似的产品，但与日本京瓷等公司的同类型产品在性能上还有一定的差距，本成果研发材料接近日本京瓷产品指标，成本上有很大的优势。

通过物理与化学技术的交叉，成功地研制开发出了结构可控的气敏性材料，通过气 体分子的选择性吸附，材料发生颜色的可逆性变化。这种气致变色灵巧窗节能材料集智 能化控制、光学特性智能化调节、节能、装饰、隔热、保温于一体，可广泛应用于建筑、 汽车、宇宙飞船等作为高能效阳光控制节能窗户。结合室外阳光传感器和/或室内温度 传感器，对通过窗户的阳光能进行智能化控制，特别适应于现代智能建筑大厦的发展, 为现代窗户系统的设计和制造提供了全新解决方法，而且还可广泛应用于信息显示与储 存、气体传感器等方面。

目前，我国建筑外墙保温材料主要采用聚苯乙烯（PS）泡沫和聚氨酯（PU）泡沫。 由于 PS 和 PU 是易燃材料，且燃烧时会产生大量有毒烟气，由它们引发火灾事故时常发 生，已成为威胁人们生命和财产安全的重大隐患，在一些工业发达的国家中己限制它们 使用。 酚醛（PF）树脂因具有耐热性好、阻燃性能优异、机械强度高、电绝缘性和耐高温 蠕变性能优良等，在电子电工、航空和航天等领域应用十分广泛。由酚醛树脂发泡而得 到的酚醛泡沫，与 PS 泡沫及 PU 泡沫相比，也具有耐热温度高、阻燃性能好、燃烧时低 烟低毒等优点，是 PU 泡沫和 PS 泡沫潜在的替代品。 我国建筑节能行业现已经形成使用聚苯乙烯泡沫为主年产 2000 亿外墙保温系统市 场，其中每年新竣工建筑 20 亿平米，同时约有 400 亿平米建筑存量，每年改造约 20 亿 平米。若以酚醛树脂泡沫逐步取代聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫，市场前景广阔。 年产 10 万 m 3酚醛板生产线，项目投资约 500 万。 

液晶(Liquid Crystal)于1888年由奥地利植物学家Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间、既具有晶体特有的双折射性又具有液体的流动性、具有规则分子排列的有机化合物，一般最常用的类型为向列相(Nematic)液晶。 显示用液晶材料按照化学结构可分为：联苯类、苯基环己烷类、乙烷类、炔类、含氟类、嘧啶类、烯类等类别的液晶单体。如果要满足液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）对液晶材料特性的要求，还要选择适当的单体液晶并按一定的比例进行混合，得到满足不同液晶显示模式要求的混合液晶。 目前，液晶显示已经得到了广泛的应用。液晶材料在实现这些显示方式中具有举足轻重的作用，每一种新的显示方式的出现，总是伴随着新的液晶材料的出现。 随着液晶显示技术的发展，人们发明了不同的显示方式以满足各种需要，目前已经形成大规模工业化生产的显示模式主要有扭曲向列液晶显示（TN-LCD）、超扭曲向列液晶显示（STN-LCD）及薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）等，这些显示器件在手表、计算器、仪器仪表显示、PDA、手机、液晶显示器以及液晶电视等中得到了广泛的应用。 北京科技大学材料科学与工程学院功能高分子材料学术梯队致力于将液晶材料国际先进技术引进中国，提升国内产业和新技术能力，并为投资者带来高额回报。我们拥有国际先进的TFT、STN、TN液晶单体、混合液晶的研发、生产技术，将与投资者共同实现该项目的产业化，为投资者带来丰厚回报。 根据液晶材料性质的不同，各种相态的液晶材料大多已开发用于平板显示器件中，现已开发的有各种向列相液晶、聚合物分散液晶、双 （多）稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等，其中开发最成功的、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器（如TFT-LCD、STN-LCD、TN-LCD等），使用的是各种向列相液晶材料。 显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的，这些小分子的主要结构特征是棒状分子结构，现已发展成很多种类，例如各种联苯腈、酯类、环己基（联）苯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类和烯端基类以及各种含氟苯环类等。随着LCD的迅速发展，人们对开发和研究液晶材料的兴趣越来越大。近些年还研究开发出多氟或全氟芳环以及全氟端基液晶化合物。许多化学家们已合成出了性能优良的液晶材料。到 1998 年止，就大约有7万~7.5万多个液晶化合物合成出来，并以每年3000~4000个新液晶化合物出现的速度向前发展，尤其是日本每年都有大量新液晶材料方面的专利文献出现，以满足各种显示器的使用要求，但真正只有四五千种液晶化合物具有实用价值，能用在LCD中。显示用液晶材料根据用途可以分为TFT液晶材料、STN液晶材料、HTN液晶材料和TN液晶材料等。 我国液晶材料行业正处在飞速发展时期，各种液晶显示器件具有优异的显示效果、巨大的市场空间和经济意义。TFT、STN及中高档TN用液晶材料的国产化必将降低液晶显示器件的成本，大大改善我国的液晶显示器件的国际竞争力,使我国的液晶行业步入世界前列。因此组织TFT、STN和高档TN混合液晶及各种液晶单体的研发和工业化生产具有非常广阔的前景和经济效益。 目前，国际上主要有四家液晶材料公司，它们分别是德国Merck公司、日本Chisso公司、大日本油墨和日本ADK公司，主要生产中高档产品，如TFT、STN、中高档TN液晶材料。国内的液晶材料公司在中低档显示用液晶材料的生产上占据了主导地位，但由于研究经费严重不足和人才短缺限制了该行业的发展，高档产品的研发和生产基本上仍被德国、日本控制，其中国内所用的TFT、STN液晶材料大部分来自德国、日本，而国内液晶材料厂家则没有批量生产多路驱动TFT、STN液晶材料的能力。 在国内，尽管生产液晶材料的厂家越来越多，但大多以生产中间体、单体为主，具有混晶生产能力的只有极少的几个企业，而且国内目前中高档产品品种相对偏少，尚不能满足国内市场的需求，急待增加科研开发力度，尤其是TFT和STN混合液晶材料及各种高档液晶单体，国内市场已呈现大量需求状态，急需尽快占领。 北京科技大学材料科学与工程学院（简称材料学院）长期从事材料科学的研究，具有雄厚的材料研究和开发能力、具有比较齐全的材料测试和加工设备。功能高分子材料学术梯队隶属于材料学院材料物理与化学学科和功能材料研究所（教育部金属电子信息材料工程研究中心），拥有国际先进的单体液晶、混合液晶的研发生产技术，以TFT、STN液晶和中高档TN液晶为主要产品，技术起点高，在研发工作中已经取得了很大的进展，产业化后可以填补我国高档液晶材料的空白。

目前商业化的锂离子电池主要是使用过渡金属氧化物 LiCoO2 作正极和石墨基碳材料做负极。现在电动汽车对锂离子电池的综合性能提出了更高的要求，所以近年来人们对用于锂离子动力电池的新型材料倾注了更多的研发热情。目前广泛认为比较有前景的锂离子动力电池正极材料主要有三元过渡金属氧化物 LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、锰系层状固溶体 xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Mn, Ni, Co 及其混合物)以及LiFePO4和 Li3V2(PO4)3等。本课题组多年来在锂离子电池正极材料的 研究和开发中做了大量的工作，已经获得授权中国专利 3 项。 该方法工艺简单，原材料价格低廉、易得，生产成本低，复合材料特有的核壳结构抑制了活性物质的流失并提高了材料的导电性能，显著改善了电极的电化学性能。