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。

项目以高异形度喷丝板和异形纤维的加工技术，在多家企业开发了高导湿涤纶短纤维及长丝；系统研究了纤维集合体的毛细效应机理，指导高导湿织物的织造工艺和后整理工艺；并建立了高导湿纤维导湿性能的专用评价体系。成果获2007年度国家科技进步二等奖。课题组还进行高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝工业化生产技术集成开发，成果获2009年度纺织工业协会一等奖。

该项目发明了花生离体诱导突变技术，以花生胚小叶作为外植体，平阳霉素作为诱 变剂，体胚诱导和诱变培养基为MS + 4 mg/L 平阳霉素 + 10 mg/L 2,4-D。 发明花生再生苗无菌嫁接和移栽新方法，解决了再生苗生根难、移栽不易成活的问 题。以体胚再生苗为接穗嫁接于无菌催芽的花生苗下胚轴。无菌培养 3-5 天后，嫁接 苗直接移栽田间，成活率达 98.7%，接穗全部结果。32 发明了花生高油性状离体筛选方法，解决了高油性状选择效率低的难题。高油离体 筛选培养基为MS + 4 mg/L BAP + 6mmol/L 羟脯氨酸,筛选与体胚萌发成苗同时进行。 再生植株后代含油量≥55% 。 利用离体诱变、高油精准筛选获得的再生植株，采用发明的嫁接移栽方法移栽田间， 后代利用常规田间选择技术，培育高产高油花生新品种。利用上述技术育成高产高油花 生新品种5个，含油量均在55%以上，达到花生高油标准，含油量最高的品种达到61.05%。 产量均比区试对照增产13%以上。并且兼具抗旱、耐盐性。

同步糖化与发酵是生物转化木质纤维素生产燃料乙醇或高值化学品的主流工艺。目前，由 于发酵产品浓度低所导致的高额的产品分离成本以及生产成本是纤维素原料生物转化中所面临 的紧迫问题。提高同步糖化与发酵操作中木质纤维素底物的固体含量，进而得到高浓度的发酵 产品，降低纤维素基产品的生产成本是木质纤维素生物炼制技术的发展趋势。本技术的产业化 实施将大大提高纤维素基发酵产品的浓度，大幅降低相关产品的分离成本和生产成本，为木质 纤维素生物炼制的产业化奠定基础。 本项目的高固体含量木质纤维素同步糖化与发酵技术主要包括同步糖化与发酵木质纤维素 培养发酵微生物和高固体含量同步糖化与发酵生产纤维素基产品等主要工序。其中，同步糖化 与发酵木质纤维素培养发酵微生物通过酶解木质纤维素得到的葡萄糖为发酵微生物提供碳源来 培养发酵菌种，实现了微生物培养碳源的原位生产，无需外源商业葡萄糖的添加，大大降低了 发酵微生物的培养成本；高固体含量木质纤维素同步糖化与发酵技术则通过自主研发的螺带型 反应器处理固含量达40%以上的底物进行发酵，与常规发酵反应器相比，电耗降低80%以上。 通过该成套技术可以得到不低于10% (v/v) 浓度的燃料乙醇或其它高值化学品的发酵液，纤维 素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素基产品的生产成本，为木质纤维素生 物炼制的产业化奠定基础。

中试阶段/n国内市场高规格硅微粉用量约8万吨以上，其中大约1/3为晶体石英球，价格也5-30万元/吨不等。国内超纯石英粉需求约10万吨(其中光伏年用量约7万吨).本项目可在超纯石英和单分散高纯球两大技术方向生产高品质产品,适用对应的市场,也可以做最高端的单分散超纯石英球 。本项目产品粒径可控，成本视规格不同为1.5-5万每吨。由于不以天然石英为原料，不受天然原料限制，可以打破尤尼明公司超纯石英粉的垄断地位，根本扭转我们在石英粉技术落后的局面,在电子级晶型石英球(硅微粉)市场上亦是独创技术,比国内现有产品性价比优势明显。拟初建5000吨/年装置, 若产品以5.5万/吨（均价）售出, 年利润约为上亿元。。项目的关键技术体现在以下几个方面：。1、以二氧化硅溶胶为原料，原料成本低；。2、生产工艺简单，一步法合成；。3、石英球粒径从10nm可至微米大小粒径可调，高度单分散；。4.、产品纯度可达99.999%，球形，单晶，无放射性。。技术的创新点有以下几个方面：。1、 不依赖天然石英原料。无放射性，产品纯度高。。2、以二氧化硅溶胶为原料，产品性能稳定，石英球大小粒径可调，高度单分散；。3、工艺简单，对设备要求不高，生产成本低，安全性高；。项目的环保及节能特性。1、反应余热交换，节省能耗。2、反应母液（晶化催化剂）循环使用，基本没有污染排放。

利用自主开发的HE型高选择性吸附剂，采用高温变压吸附技术，从6#溶剂油、重整抽余油等原料中选择吸附分离正己烷/正庚烷/正辛烷，生产高纯度正己烷、正庚烷和正辛烷（≥99%）等产品。该技术填补了国内吸附法生产高纯度正构烷烃产品的技术空白，如果得以工业化可提升我国生产高纯度正构烷烃产品水平，打破高纯度正构烷烃产品一直依赖进口的被动局面。

柿叶中富含维生素C（Vc）、多酚、氨基酸等多种生理活性成分，具有抗菌消炎、抗氧化、预防贫血、减肥美容等多种功效。我国柿资源丰富，主要食用果实，柿叶一部分加工成柿叶茶代用茶。 该成果的目的在于克服现有技术的缺陷，根据柿叶Vc含量的累积和化学变化特性，采用新的制作方法，制作一种高Vc超微柿叶茶粉，使其达到富含维生素C、汤色黄绿、滋味醇和，口感较好的品质要求。该成果制作的超微柿叶茶粉外形为粉状，富含Vc，Vc含量可以达到30-40 mg/g，不仅可以单独冲泡饮用，而且还能作为面包、蛋糕等食品添加辅料，提高食品中Vc含量，满足消费者健康需求。 柿叶是柿树( ( Diospyros kaki L.f.) 的叶子，柿树在我国广泛栽培，云南、广西、湖北、江苏、浙江、河南、河北、陕西等地都有分布。全国柿树分布面积近100万公顷。按亩生产1kg超微粉500元计，亩增收500元，100万公顷可增收增收70亿元，不包括添加柿超微粉产品带来的附加值。 成果完成时间：2015年12月