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項目成果/簡介:一、仿生納米藥物系統(tǒng)的設計構建與應用實例1二、仿生納米藥物系統(tǒng)的設計構建與應用實例2本發(fā)明公開了一種納米藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：(1)制備納米級紅細胞膜囊泡；(2)制備具有光敏性的載藥氧化石墨烯；(3)制備靶向分子；(4)制備納米藥物控釋體系。本發(fā)明通過紅細胞囊泡的包埋可避免納米載體被體內(nèi)某些蛋白包被形成所謂的“蛋白冠”，保證靶向分子的活性；其次紅細胞囊膜泡為人體內(nèi)存在的生物相容性好，無毒副作用，不會引起排異反應；再次紅細胞的包埋囊泡可有效降低氧化石墨烯的表面自由能，增加納米藥物控釋體系的分散性；而且在氧化石墨烯上吸附了光敏劑吲哚菁綠，可結合光熱治療，進一步增強了納米藥物控釋體系的抗腫瘤效果。知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利知識產(chǎn)權編號:ZL201711377861.1技術先進程度:達到國內(nèi)先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家自然科學基金面上項目，湖南省自然科學基金面上項目獲得經(jīng)費:65.00萬元

圍繞無人駕駛、智能制造領域，本項目針對傳統(tǒng)機器視覺難以同時兼顧大視場、高分辨、實時性的技術瓶頸，從源頭打破常規(guī)成像規(guī)則，鑒于昆蟲復眼具有大視場高靈敏的優(yōu)勢，以及人眼視覺具有變分辨率和冗余數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)勢，將兩者相結合，提出一種復合仿生三維成像感知方法，通過突破變分辨掃描發(fā)射、多通道并行接收、圖像重構與成像感知算法等關鍵技術，形成了具有體系化的前沿技術成果，研發(fā)出了諸如收發(fā)探測模塊，多通道仿生曲面相機系統(tǒng)、在線光電檢測系統(tǒng)等實物成果。核心技術受到國家、省部級項目資助5項。

01. 成果簡介 本項成果應用于電廠，在電廠凝汽器改造過程中采用該仿生優(yōu)化管束布置形式，可以實現(xiàn)換熱性能增強20%以上。該仿生優(yōu)化管束布置的凝汽器，其換熱管在管板上的布置呈仿生雙連樹形布置，由仿生雙連樹疏松樹枝管束區(qū)管束、仿生雙連樹密集管束區(qū)管束、漸縮空冷區(qū)管束等組成；仿生雙連樹疏松樹枝管束區(qū)由上部傾斜向上的仿生樹枝形管束、下部水平的仿生樹枝形管束和底部向下的仿生樹枝形管束等組成。本項成果具有管束汽流流場均勻無渦流、殼側汽阻小、熱負荷分布均勻、凝結水過冷度小、凝汽器的傳熱系數(shù)和運行真空度都較高的優(yōu)點，其換熱系數(shù)可按HEI計算值高10%-20%，可大幅節(jié)能。 圖1 仿生優(yōu)化布置管束凝汽器數(shù)值模擬流場  圖2 某600MW機組凝汽器施工現(xiàn)場 在國家發(fā)改委示范工程項目的支撐下，分別在萊城電廠2臺機組、蒲城電廠1臺機組（330MW），華電鄒縣電廠2臺機組（600MW）等進行了工程示范，改造后的凝汽器壓力降低0.8-1.5kPa，節(jié)約標煤約2-4g/kWh，節(jié)能效果明顯。02. 應用前景 電廠凝汽器改造。03. 知識產(chǎn)權 相關成果已授權中國發(fā)明專利2項。04. 團隊介紹 團隊主要研究領域為傳熱強化與節(jié)能理論技術及工程應用研究, 負責人為副研究員。承擔國家十二五重大專項子課題、973課題、重點基金、國家發(fā)改委示范工程項目課題、科技支撐計劃子課題、國際合作等項目，曾獲國家科技進步二等獎、教育部科技進步一等獎?？蒲谐晒l(fā)表論文80余篇，申請專利70余項。05. 合作方式 商務合作。06. 聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn

01. 成果簡介 仿生體模從力學、聲學等物理性質上模擬人體軟組織，能夠直觀反映出組織的影像學特征，因此可廣泛應用于超聲設備校準、臨床操作訓練等。針對超聲成像和超聲彈性成像，目前已經(jīng)發(fā)展了一些體模制備方法。為了克服現(xiàn)有技術存在的問題，如材料毒性，難以降解，以及仿生制備非均勻體模（如腫瘤體模和皮膚體模等）界面強度不夠等問題，本研究經(jīng)過多年的反復試驗，在理論分析和數(shù)值仿真指導下進行實際制作千余次，發(fā)展出一種無毒、可降解多功能仿生體模制備技術，所制備的體模性能參數(shù)包括但不限于： 體模尺寸：體模最小特征尺寸可從數(shù)毫米到數(shù)十厘米之間變化，覆蓋各種人體組織的特征尺寸； 體模熔點：體模熔點可在20攝氏度到90攝氏度之間調控，覆蓋腫瘤熱消融時的升溫目標(典型值約為43—65攝氏度)。 體模楊氏模量：體模的楊氏模量可在3KPa到500kPa之間調控，覆蓋人體主要組織(如皮膚、血管、肝臟等)的楊氏模量變化范圍。 仿生微結構：體模內(nèi)部可包含直徑3mm～20mm的球體或截面直徑3mm～20mm的圓柱體。能夠仿生模擬含腫瘤、神經(jīng)纖維等結構的軟組織。 可3D或4D打?。簩嶒灡砻?，本體模材料可作為3D或4D打印的打印墨水，從而打印出具有復雜微結構并可對外界激勵作出響應的仿生體模。      腫瘤仿生體模   皮膚體模 02. 應用前景 臨床醫(yī)用軟材料耗材，超聲設備校準、臨床操作訓練等。03. 知識產(chǎn)權 相關成果已申請發(fā)明專利保護。04. 團隊介紹 團隊主要研究領域為超聲彈性成像、軟材料和生物材料力學、接觸力學、計算力學等，項目負責人為教授、博士生導師。參與和承擔973、國家自然科學基金重點項目和面上項目等科研項目多項。科研成果發(fā)表SCI論文120余篇，申請專利20余項。05. 合作方式 商務合作。06. 聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn y-zheng17@mails.tsinghua.edu.cn

關節(jié)軟骨損傷及其退行性病變-骨關節(jié)炎給社會帶來越來越大的勞動力損失以及患者生活質量的下降。骨軟骨生物醫(yī)學研究日益深入，但另一方面，減少動物的使用又是一個巨大挑戰(zhàn)，也是人類文明進步的趨勢。因應這一挑戰(zhàn)，體外模型，包括多種類器官，被開發(fā)出來并用于體外生物醫(yī)學研究，有效減少了實驗動物使用數(shù)量，并提升了研究的準確性。本項目通過制備仿生模型，為骨軟骨的缺損和再生研究提供了體外、準確的研究手段。

本發(fā)明公開了一種吸附-光催化一體化二氧化鈦的制備方法，以十二烷基-2-吡啶-甲胺為模板劑，在乙醇-水體系條件下水熱反應，用乙醇-鹽酸溶液萃取模板劑得到中間體，最后采用水鈍化方法處理得到吸附-光催化一體化二氧化鈦。本發(fā)明采用水鈍化的方法制備的材料在高風速（較短接觸時間）條件下的吸附、催化和抗?jié)裥阅芟啾痊F(xiàn)有材料具有顯著優(yōu)勢，在室內(nèi)空氣污染治理領域具有廣泛的應用前景。

氧化鋯纖維成果轉化 本項目涉及從原料的合成、纖維及其制品的制備以及相關設備等系列專利群，具有獨立自主知識產(chǎn)權，該發(fā)明專利群不僅在技術上處于國際領先水平，還可轉化為生產(chǎn)力，形成具有高附加值的產(chǎn)品，產(chǎn)生經(jīng)濟價值和社會效益。本項目在國內(nèi)外沒有先例可借鑒，從工藝到設備大都是自主研發(fā)設計，投入的人力、物力和時間非常大。已在山東德艾普節(jié)能材料有限公司實施轉化。 由于氧化鋯纖維具有極低的高溫導熱系數(shù)和耐溫性，決定了氧化鋯纖維及其制品在超高溫隔熱領域具有及其廣泛的應用市場前景。主要應用包括高溫電爐、退火爐、單晶爐、中高頻感應爐以及氣氛爐等的高溫面的隔熱。1600度以上的保溫，每年具有幾千噸的市場需求，可產(chǎn)生上百億的經(jīng)濟價值。 《氧化鋁特種陶瓷材料及相關應用》成果轉化 該專利技術成果主要涉及的是氧化鋁微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁基陶瓷纖維的“溶膠-凝膠”法制備及其相關應用等，已在山東東珩膠體材料有限公司實施轉化。 氧化鋁特種陶瓷材料及相關應用市場需求大，技術轉化條件成熟，具有良好的轉化前景。微晶陶瓷磨料(S-G磨料)和氧化鋁纖維在國際上已經(jīng)得到普遍的應用和推廣，尤其是在軍事材料、航空航天材料。目前國內(nèi)還是空白，但是以美日為首的西方發(fā)達國家對我國進行技術封鎖、材料禁止買賣，限制我國先進制造業(yè)、航空、航天等方面的發(fā)展，陳代榮教授團隊研究的氧化鋁特種陶瓷材料將會填補國內(nèi)空白，打破美日等國對我國的技術封鎖，實現(xiàn)氧化鋁陶瓷材料在軍事、航空、航天、人民生活用品等方面的廣泛應用。 碳纖維復合芯架空導線 碳纖維復合芯導線是一種新型節(jié)能型增容導線，具有質輕，高強、耐腐、抗疲勞、弧垂變化小、安全節(jié)能等優(yōu)點，同時可以實現(xiàn)倍容輸電，并具有自融冰功能，可以減少輸電回路，提高架線土地利用率，降低線路改造成本，是原有鋼芯鋁絞線的最佳替代品。適用于高地質災害、大跨越、城網(wǎng)改造升級、沿海等高腐蝕區(qū)域以及超高壓和特高壓輸電，有助于構造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡。 本產(chǎn)品以高性能碳纖維及山東大學自主研發(fā)的耐高溫特種樹脂為原料，具有獨特的防劈裂結構設計，以先進的自動化拉擠機組為硬件保障，產(chǎn)品性能指標達到國際領先水平，六家合作企業(yè)掛網(wǎng)業(yè)績已達3萬公里。曾獲國家能源科技進步一等獎，山東省科技進步一等獎等獎項。 碳纖維系列成果還有碳纖維復合材料抽油桿、單兵防護、碳纖維復合材料高壓氣瓶、碳纖維復合材料三維編織體等，成熟度基本都可以量產(chǎn)。

PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子樹脂之一。對廢棄的PET塑料進行降解或回收 循環(huán)使用是PET產(chǎn)業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是塑料資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的關鍵之一。PET的回 收方法主要分為物理回收、化學回收、物理-化學回收三種。目前PET化學回收工業(yè)化主要的 兩種方法分別是水解和醇解，在酸催化作用下酯鍵的水解，酸直接影響著反應進行的轉化率、 選擇性和速度，目前多使用硫酸，但存在以下缺點：強酸酸性對反應設備腐蝕、分離能耗高、 產(chǎn)品純化難、催化劑不能回收、產(chǎn)生大量酸性廢水。本項目首次合成專用固體催化劑，采用 新工藝降解聚酯PET (對其它類型的聚酯也同樣實現(xiàn)高效降解) 。該固體催化劑無毒、不腐蝕設 備、可循環(huán)使用、環(huán)境友好，能很好地解決目前PET降解中的難題。

黑加侖富含花青素、多酚等營養(yǎng)物質，但酸度較高口感不佳，通過酵母篩選及工藝優(yōu)化，獲得了口感較佳的黑加侖果酒釀造技術。水蜜桃保藏時間極短，容易腐爛變質，品相較差的果難以銷售，通過釀酒酵母及釀造工藝優(yōu)化，獲得了桃香味濃郁口感佳的水蜜桃果酒。楊梅富含花青素等營養(yǎng)物質，但酸度較高，不適 合釀酒，通過降酸酵母篩選及工藝優(yōu)化，獲得了顏色亮麗口感佳的楊梅果酒。洋蔥葡萄酒具有眾多保健功能且效果顯著，但洋蔥浸泡葡萄酒，口感較差，有洋蔥腐爛味和刺激味，通過對洋蔥發(fā)酵處理，得到洋蔥發(fā)酵液，與葡萄酒勾兌具有較好的協(xié)調性，口感好，無洋蔥味，其洋蔥槲皮素含量高于浸泡，保健功效更為顯著。 

新能源學院趙學波教授領銜的氫能團隊在具有工業(yè)應用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進展，相關論文《含硼金屬有機框架化合物衍生的球形超結構氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國際化學領域頂級期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表。我校2016級博士生曹磊、新能源學院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學院趙學波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國石油大學（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎原料，后續(xù)衍生出的眾多有機化工產(chǎn)品在建筑、汽車、包裝紡織等領域有廣泛應用。近年來隨著丙烯下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴張，傳統(tǒng)的丙烯來源已無法滿足市場需求，因而亟需開發(fā)新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優(yōu)勢，極具工業(yè)應用前景。但是由于產(chǎn)物丙烯容易與氧化劑發(fā)生過度氧化，降低了目標產(chǎn)物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達到工業(yè)化的要求。因此，開發(fā)一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產(chǎn)物中丙烯的選擇性是推動丙烷氧化脫氫發(fā)展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業(yè)化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構建分層的三維結構，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結構，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點外，特殊的三維球狀結構促使反應混合氣沿著球面進行有效地擴散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結構仍是一個充滿挑戰(zhàn)性的工作。 針對上述問題，研究人員以金屬有機框架化合物（MOFs）為前驅體，通過溶劑熱轉換的方式制備了三維球形超結構MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結構氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產(chǎn)物中烯烴的收率達到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠超商業(yè)化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統(tǒng)的表征可以發(fā)現(xiàn)，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應進行，同時特殊的結構優(yōu)勢提高了活性物種的分散度，利于反應氣與活性位點快速接觸和產(chǎn)物丙烯的迅速脫附，提升了產(chǎn)物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構造過程和結構優(yōu)勢帶來的性能提升拓寬了催化劑的設計思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結構氮化硼納米片具有很好的創(chuàng)新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現(xiàn)出的高烯烴收率在工業(yè)應用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。