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研究方向：高比能二次金屬空氣電池和固態離子輸運及存儲。研發內容：聚環氧乙烷、鋰鑭鋯氧復合的固體電解質。主要性能：24Ah 級的固態鋰離子電池

1、成果簡介：（500字以內） 環氧丙烷行業的可持續發展對于中國的聚氨酯產業及其相關領域具有重要意義。但對中國環氧丙烷行業而言，最大制約行業發展的因素是氯醇法生產工藝皂化廢水污染問題，已成為制約全行業發展的首要因素。全行業年排渣量約200萬噸，年排廢水量約4000～5000萬噸。本項目從清潔生產、循環經濟角度研究開發了皂化廢水處理、資源化利用的生產環境清潔技術與裝備，形成經濟高效的綠色循環工藝，皂化廢水作為資源被應用，在廢水得到處理的同時，得到沉淀碳酸鈣粉體材料、鹽和水三種產品，建立一

項目簡介 本成果屬于高濃度廢水處理設備,具體地說,是一種以分段進水操作為主要特征的廢 水厭氧生物處理設備。由擋板將厭氧反應室分為若干厭氧反應隔室，每個隔室又分為上 下兩個區，將污水分段處理，；厭氧反應室圍繞在反應器主體周圍,反應器主體中部設有 脫氮除磷區，底部設有污泥沉淀區，集脫氮除磷、沉淀一體的一種能耗極低、耐負荷高、 剩余污泥量少、生物固體截留能力強、水利混合條件好、設備簡易的厭氧污水處理裝置。 性能指標

項目研究的背景及用途：在工業循環水中需要使用大量的阻垢分散劑。主要目的是阻止結垢。目前，工業上主要使用有機酸聚合物(聚丙烯酸、聚馬來酸、二元或三元共聚物等)。實踐證明，現在使用的有機酸聚合物的降解率很低，這些化合物最終將作為廢物排放，對環境造成污染。聚環氧琥珀酸(PESA) 是一種綠色阻垢分散劑，無磷無氮、生物降解性能好并適用于高堿、高金屬含量水系。美國 90 年代初就開發了這種藥劑。日本及其他發達國家也相繼對 PESA 及其衍生物進行了研究。在我國，該項目作為國家“十五”科技攻關項目于 2002 年立項。聚環氧琥珀酸是我國國家經濟貿易委員會制定的當前國家鼓勵發展的節水設備(產品)之一。 技術原理及流程：天津大學自 1998 年開始進行該項目的研究。目前，已經具備了進行工業化生產的技術。合成的工藝條件溫和(<100℃，1 大氣壓)，工藝路線短。整個生產工藝中無任何污染物產生。該產品可以取代工業循環水領域正在使用的聚丙烯酸、聚馬來酸、二元或三元共聚物等。特別適合于需要同膦酸酯、有機磷酸等含磷緩蝕劑進行復配。例如，海上石油、天然氣開采，工業循環水等。 成果水平及主要技術指標：國際先進水平，已經申請了國家發明專利。 主要設備:搪瓷釜、加料罐、儲罐、泵等。建設 1200 噸(30%固含量)的生產裝置，主要設備投資 40 萬元。此外，還需要蒸汽(4 kg 壓力)、循環冷卻水。 市場分析及效益預測：按每噸(30%固含量)產品計，原料成本:2150 元/噸。 綜合成本：3400 元/噸。預計售價 7000 元/噸，利稅:3600 元/噸。 

研發團隊合成了一種新型化合物作為模型化合物，進行痕量氣體狀態下熒光點亮機理的研究，在明確的反應機理和優化的分子結構指導之下，制備出具有優異性能的適用于高效率傳感器的薄膜功能材料。同時，借鑒已有商業可得的產品，重新設計傳感器的結構，制備更加便攜、低成本并高效的新型爆炸物傳感器。根據熒光效應：當光源照射分子時，分子中電子吸收能量躍遷到第一激發單線態或第二激發單線態，但這些激發態是不穩定的，當電子由第一激發單線態恢復到基態時，能量會以光的形式釋放，產生熒光。 根據設計出的新型傳感器，團隊研究了一種非接觸式爆炸物熒光檢測技術，主要包括氣相物質熒光反應流場成形控制、精密光路結構設計、高穩定度調制光源驅動、微弱熒光信號檢測、多路隔離電源設計與系統總控集成等。在建立可靠流場仿真模型的基礎上，實現激發光源、熒光探測器等電氣與結構設計，完成原理樣機的研制。本項目在實現過氧化物爆炸物熒光檢測系統的設計中，選用帶通濾光片、高通濾光片及各種K9光學透鏡等光學器件設計精密光路結構；選用LED單波長光源，搭配可調制電路，設計高穩定度調制光源；進行萬倍增益熒光探測電氣設計，噪聲極低、探測域值大，可高效采集并處理檢測晶片發出的熒光，實現微弱熒光信號檢測；熒光檢測晶片顯示為對特定波長光源敏感，當含有爆炸物物質的氣流通過檢測設備后發生反應，通過上述內容可知若發生反應，會激發出特定波長的熒光；實時監控模塊選用stm32系列處理器，實現對系統各模塊的工作狀態的控制與信號傳輸；總控電源設計為多路隔離電源，可分別為各模塊提供合適的電壓，同時受實時監控模塊控制。 針對海關、機場、地鐵、車站及快遞等行業日益增多的流動性臨檢應用場景，可通過小型化便攜式爆炸物檢測設備與安檢門、安檢機等傳統安檢設備進行集成安裝，實現既有安檢能力的升級。 同時，過氧化物爆炸物檢測儀器工作原理智能高效。當待檢物品或人通過時，儀器使用檢測試紙采集待檢物質，中央處理器模塊通過對得到的數據進行分析處理，得出檢測結果。若檢出爆炸物，儀器報警，復位后進行自清潔；若未檢出，儀器恢復待檢狀態。

MgAlON 便是氧氮化物中的一種。因其具有優異的物理化學性能，因而具有良好的應用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。類石墨結構的六方 BN 具有優異的抗熔渣和金屬的侵蝕性能以及具有優良的抗熱震性能，從而在高金屬陶瓷及耐火材料中得以廣泛應用。利用熱壓工藝合成的新一代 MgAlON-BN 復合耐火材料，綜合了 MgAlON 和 BN 的優點，材料的抗折強度、斷裂韌性、密度及硬度等力學性能，特別是高溫抗折強度得到提高，抗鐵液侵蝕性能好。MgAlON-BN 復合材料還可以作為高級陶瓷、功能陶瓷應用。該課題在國家自然科學重點基金的資助下，對 MgAlON 及 MgAlON-BN 復合材料的熱學性能，包括熱膨脹系數、熱擴散系數、熱導率等，MgAlON 及 MgAlON-BN 復合材料與金屬和渣的潤濕性能等進行了系統的研究。取得了一系列具有自主知識產權的新配方、新工藝，擁有 3 項國家發明專利，2006 年獲得教育部二等獎，2005 年獲北京市科學技術二等獎。MgAlON-BN 復合材料不但可在冶金工業連鑄生產過程中的侵入式水口、連鑄水平分離環上使用，同時有望作為其他高性能陶瓷如高級陶瓷、功能陶瓷來使用。

MgAlON便是氧氮化物中的一種。因其具有優異的物理化學性能，因而具有良好的應用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。類石墨結構的六方BN具有優異的抗熔渣和金屬的侵蝕性能以及具有優良的抗熱震性能，從而在高金屬陶瓷及耐火材料中得以廣泛應用。利用熱壓工藝合成的新一代MgAlON-BN復合耐火材料，綜合了MgAlON和BN的優點，材料的抗折強度、斷裂韌性、密度及硬度等力學性能，特別是高溫抗折強度得到提高，抗鐵液侵蝕性能好。MgAlON-BN復合材料還可以作為高級陶瓷、功能陶瓷應用。該課題在國家自然科學重點基金的資助下，對MgAlON及MgAlON-BN復合材料的熱學性能，包括熱膨脹系數、熱擴散系數、熱導率等，MgAlON及MgAlON-BN復合材料與金屬和渣的潤濕性能等進行了系統的研究。取得了一系列具有自主知識產權的新配方、新工藝，擁有3項國家發明專利，2006年獲得教育部二等獎，2005年獲北京市科學技術二等獎。 MgAlON-BN復合材料不但可在冶金工業連鑄生產過程中的侵入式水口、連鑄水平分離環上使用，同時有望作為其他高性能陶瓷如高級陶瓷、功能陶瓷來使用。

針對醫院廢水消毒存在的難點問題，哈爾濱工業大學環境學院馬軍院士組織團隊成員劉新旺、王魯、王盼盼、李攀、劉正乾、孔秀娟和機電學院姜生元教授開展了系統研究，提出用高濃度臭氧消毒技術強化醫院廢水處理。   團隊與浙江金大萬翔環保技術有限公司聯合研制和捐贈的5套全自動物聯網監控臭氧消毒裝備，于2020年3月7日運抵湖北省咸寧市5家醫院，現已經成功投入運行，用于醫療廢水消毒滅菌無害化處理。  全自動物聯網監控臭氧消毒裝備工作現場 醫院廢水處理工藝中多數是加次氯酸鈉消毒，當水中含有氨氮時會形成氯胺，而氯胺消毒能力很弱，只有投氯量與氨氮的重量比超過7.6以上時，才能實現自由性氯消毒。由于根據水中氨氮濃度動態地調控投氯量會增加操作管理難度，現場人工頻繁地監測和調控投氯量增加了工作量，也存在安全風險，而且投氯量過高時可能對后續城市污水處理廠運行產生不利影響。研發效率高、受水中氨氮濃度影響小、對后續城市污水處理廠運行無副作用的消毒技術，對于強化醫院廢水消毒、解決醫院廢水消毒運行維護難的問題，具有重要意義。如何在確保消毒效果的前提下，降低運行人員安全風險、便于消毒系統維護管理，是當下需要解決的問題。 臭氧是一種強氧化劑，可迅速破壞細菌、病毒等微生物結構，目前在國際上被大量應用于水處理和環境保護，尤其是用于對賈第蟲、隱孢子蟲、細菌和病毒等進行滅活，被公認為各種致病微生物的“超級殺手”，殺菌能力強于氯消毒劑和紫外線等。 根據對SARS病毒和腸道病毒的相關數據，臭氧消毒能力是自由性氯的5-10倍數量級，是化合性氯（氯胺）千倍的數量級。而且，其自身在消毒過程中被還原為氧氣，不會對后續的城市排水系統和城市污水處理二級處理系統產生不良影響。由于醫院廢水車間地點風險高、運行難度大、技術要求高，系統的維護管理是難點。因此，如果采用臭氧消毒，需要研究空氣冷凍預處理、空氣過濾分離和高壓放電為一體的成套裝備。團隊在春節期間連夜進行設計，與哈工大浙江寧波產業化基地的金大萬翔公司和哈爾濱工大高級氧化技術有限公司合作，克服了原材料運輸困難和企業開工難等問題，經過多方協調，在春節之后完成設計，形成結構緊湊、體積小、性能優良的一體化臭氧消毒成套設備。 在此基礎上，馬軍院士又組織團隊研制物聯網遠程管理系統，通過遠程監控實現無人值守，可以異地操控臭氧的工作條件和消毒工況，形成了醫院污水消毒專用的全自動物聯網監控臭氧消毒裝備，不僅具備更寬的溫度范圍和更高的可靠性，還能將數據全部采集到云端，及時進行數據分析和遠程診斷。 為了減少氣體的直接使用，控制潛在的氣溶膠形成，設計還采用了高濃度臭氧水溶液進行消毒，不但運行維護簡便，而且沒有氣溶膠的形成風險，易于穩定可靠地運行管理。高濃度臭氧水溶液可以獨立進行消毒，也可以與氯聯合消毒，在確保消毒效果的前提下，實現效率高、安全可靠、副作用小、運行管理方便的目的。查看原文

【項目來源】國家自然科學基金項目。 【類    型】中藥5類新藥。 【劑    型】散劑。 【知識產權】已獲授權專利。專利名稱：抗腫瘤和免疫調節的中藥組合物、其制備方法及其在制備抗腫瘤和免疫調節藥物上的應用， CN200910032551.5。 【處方來源】三物白散是經典復方之一，出自中醫經典著作《傷寒論》，由巴豆霜、桔梗、貝母三味藥組成。具有溫寒逐水、滌痰破結之功效。 【功能主治】溫寒逐水、滌痰破結。主治消化系統、呼吸系統腫瘤。 【主要技術指標】 1、藥效學和毒理學研究：該方能有效抑制腫瘤細胞增殖，防止其復發、轉移，抑制腫瘤細胞釋放相關免疫抑制因子，進而從不同視角揭示了該方“祛邪”的科學內涵。并發現，該方能直接促進胸腺細胞、巨噬細胞等的活化、增殖，釋放相關免疫正相調節因子，以此揭示了該方“扶正”的科學內涵。 此外，三物白散方既可通過抑制腫瘤細胞增殖、減少相關免疫抑制因子表達實現對巨噬細胞、T 細胞免疫應答的增強效應；亦可通過增強巨噬細胞、T 細胞免疫活性實現對腫瘤細胞的殺傷。 2、藥學研究：①在此階段實驗研究中，提取得到十余個有效部位，分別為巴豆油、復方生物堿、復方皂苷、復方多糖、巴豆苷、巴豆生物堿、巴豆皂苷、桔梗皂苷、桔梗多糖、浙貝母生物堿、浙貝母皂苷等；建立了高效液相色譜測定巴豆中巴豆苷含量的方法學。通過對三物白散物質基礎的藥理作用研究，可以看出，發揮三物白散直接抑制腫瘤增長的有效部位主要是皂苷有效部位和生物堿有效部位；發揮促進NO分泌作用的主要是皂苷有效部位；發揮抑制VEGF表達作用的主要是皂苷有效部位及殘渣中的某些成分；②三物白散物質基礎發揮抗腫瘤作用可能存在的機制有：1）直接殺傷腫瘤細胞；2）可能通過促進NO分泌，發揮NO細胞毒作用殺傷腫瘤細胞；3）通過抑制細胞因子VEGF的分泌，來抑制腫瘤血管生成，從而防止腫瘤的轉移。③巴豆苷系三物白散“祛邪以扶正”的指標成分之一。 【推廣應用前景】本項目著眼于《傷寒論》經典方三物白散開展效應及物質基礎研究，結果表明該方確具有整體抗腫瘤及提高免疫效應，并且具有細胞免疫正相調節的顯著效應，且其物質基礎也亦基本明確。因此可開發成為臨床治療進展期腫瘤、腫瘤術后復發轉移、腫瘤多藥耐藥的有效復方或有效中藥制劑，具有廣闊的開發前景。 【進展情況】完成部分臨床前研究工作。