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新型的農藥殘留檢測儀——生物傳感器
農藥是農業生產中十分重要的生產資料。然而，農藥畢竟是一類有毒的化學物質，長期大量使用(只要是有機氯、有機磷和氨基甲酸酯類化合物)，對環境生物安全和人類健康都將產生較大的危害。我國是一個農業大國，農藥使用品種多，用量大，其中70-80%的農藥直接散落到環境中，不僅對土壤、地表水、地下水和農產品造成污染，而且進一步進入生物鏈，對整個環境生物和人類產生危害。由此可見，我國農藥污染防治與生態環境保護任務十分艱巨。 目前，國內外對農藥殘留的檢測都需經過長時間、復雜的樣品前處理過程(包括提取、凈化、濃縮等)，而且使用的檢測儀器(例如，氣相色譜、高壓液相色譜等)龐大，價格昂貴，并需要專業人員操作。這不僅使環保、商檢等監測部門的檢測周期拉長、工作效率下降而且使普通居民、賓館、飯店、學校及工廠食堂無法對購得的食物進行快速預先檢測以防止食物中毒事件的發生。我們開發的以酶為基礎的生物傳感器是利用酶的高度專一性及其固定化后的可重復使用性研制開發出的一種新型檢測儀。它可以免除冗長的樣品前處理過程，在復雜的體系中不受其他物質干擾，準確地測出殘留農藥量。此儀器操作方便，定量準確，不僅適用于科研、環保等部門的快速監測，達到即時有效地阻止和判斷農藥污染事故的發生的目的，而且不需要專業人員操作，因而也適合于一般消費者使用。 生物傳感器各項指標如下： 農藥殘留含量的測定極限為1×10-6mol/L 整個測量時間為10s-10min酶再生所需時間為10min-30min整臺生物傳感器及其測量儀器的總重量控制在3Kg以下
上海理工大學
2021-04-11
SPR生物傳感器及其對DNA的檢測分析
sPR(表面等離子共振)生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較,具有樣品不需要純化、標記,并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點,因此SPR傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景,如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于SPR技術的光機電一體化系統。 技術原理: SPR生物傳感系統利用光在全反射時入射光與金屬表面的等離子發生共振的原理探測生物分子之間是否發生相互作用以及結合的動力學參數,是生物學、化學、物理學等多個學科有機結合的產物。 工藝流程 傳感器制作、敏感膜制備、光學子系統構建、測試子系統構建、分析軟件開發。 主要技術性能指標: 系統靈敏度為9681度/RIU,分辨率為3.59×104RIU,可檢測DNA分子相互作用引起的折射率變化范圍為1.00~143RIU 技術水平及用途 所開發的試驗系統已經達到了國際先進水平,2004年通過省級技術鑒定。申請專利兩項:1.專利(申請)號:2004100940901:2專利(授權)號:2L2004200562763產品化后,可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。
河北工業大學
2021-04-13
有機廢棄物快速高效生物反應器研發
本課題組前期針對城市生活垃圾及城市園林綠化垃圾（草、樹枝、樹葉等），應用微生物菌劑將其降解為生物有機肥。本課題組前期已篩選出特效菌株7株；設計出中試設備2臺；采用自有菌劑降解生產有機肥的時間為7-10天，菌劑用量為園林綠化垃圾處理量的1/10000；土壤有機肥部分指標平均值：氮磷鉀總量為3-4%、有機質為60-70%、pH值為6-8；申請相關專利5項，即“高效混合菌劑降解園林綠化垃圾生產有機肥的方法（申請號：200910070074.1）”、“園林綠化垃圾高效降解復合菌劑及其制備方法（申請號：200
南開大學
2021-04-14
人乳化牛奶奶牛乳腺生物反應器
一、成果簡介 動物乳腺生物反應器是一種利用體細胞克隆與轉基因方法在動物乳腺中高效生產重組蛋白的技術，具有效率高，成本低，安全環保以及重組蛋白具有天然活性等優點，已成為基因工程技術的最新發展階段，其商業前景十分巨大。人乳中含有很多具有抗微生物、增強免疫力、營養等功能的蛋白質，這些蛋白質甚至還具有抗貧血、抗腫瘤、消炎等藥用功能。因此，將人乳蛋白基因轉入奶牛等基因組中，在牛奶中表達出人乳蛋白，實現牛奶“人乳化”。轉人乳鐵蛋白、轉人乳清蛋白和轉人溶菌酶的轉基
中國農業大學
2021-04-14
130公斤級共軸反槳無人直升機F-120
F-120無人直升機是北航技術團隊自主研發的多用途無人直升機。該機型最大起飛重量130kg，最大航時2小時，在可靠性連續測試中，其MTBF（連續無故障時間）可達到7小時。該機于2010年完成設計，擁有獨創的水冷散熱系統、氣動與冷卻的融合設計、采用體積小，重量輕，振動小的轉子發動機等多項先進領先技術。該無人機可以執行海面、湖面、高海拔地區等復雜環境的超視距飛行任務，應用領域廣泛，包括對地偵查/觀測、電力/管道巡檢、數據/中繼通信、農業/林業測繪、航空測繪/攝影、警用反恐/防暴等多個領域。 該無人機經試驗改進，以其優異的氣動效率、重量效率、續航能力及操穩特性受到農業部和航空植保企業的高度重視，在農用無人機領域是目前國內載荷最大、性價比最高的無人直升機。該機噴藥40畝農田只需15分鐘，是傳統小型無人直升機作業效率的3倍以上，符合我國精準農業、規模化經營的發展趨勢。
北京航空航天大學
2021-04-10
羥基磺基脂肪酸反選捕收劑生產技術
中試階段/n該項目技術生產的反選捕收劑，可以在常溫下解決低品位膠磷礦的浮選的技術難題。具有反應條件溫和、成本低、泡沫流動性好、操作簡單的優點，而且生產過程中無環境污染。適用于中低品位膠磷礦(18-23%P2O5)的反浮選。主要技術經濟指標如下：。相關概述：(1)特點：水溶性藥劑，選擇性強；(2)適用礦：中低品位膠磷礦；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制為25%水溶液使用。。生產條件：帶夾套和內置盤管陶瓷反應釜；油水分離釜；水解釜；固化池。25kg包裝袋。。支持額度：。500。萬元。承接單位：。湖北省。項目進展：。該項目技術生產的反選捕收劑，可以在常溫下解決低品位膠磷礦的浮選的技術難題。具有反應條件溫和、成本低、泡沫流動性好、操作簡單的優點，而且生產過程中無環境污染。適用于中低品位膠磷礦(18-23%P2O5)的反浮選。主要技術經濟指標如下：相關概述：(1)特點：水溶性藥劑，選擇性強；(2)適用礦：中低品位膠磷礦；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制為25%水溶液使用。生產條件：帶夾套和內置盤管陶瓷反應釜；油水分離釜；水解釜；固化池。25kg包裝袋。。項目基本內容：。我國能利用的磷礦資源中，需要選礦的資源(品位在12～28%P2O5)為461.37億噸。本項目產品無毒、易降解，生產過程無“三廢”排放；在常溫下分散性和選擇性好，無需加熱；原料來源廣、成本低，生產條件溫和。滿足環保、節能，效益的要求。因此有廣泛的市場前景。生產1噸產品原料成本約3000元，市場定價5000元/噸，效益明顯。該項目技術生產的反選捕收劑，可以在常溫下解決低品位膠磷礦的浮選的技術難題。具有反應條件溫和、成本低、泡沫流動性好、操作簡單的優點，而且生產過程中無環境污染。適用于中低品位膠磷礦(18-23%P2O5)的反浮選。主要技術經濟指標如下：相關概述：(1)特點：水溶性藥劑，選擇性強；(2)適用礦：中低品位膠磷礦；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制為25%水溶液使用。生產條件：帶夾套和內置盤管陶瓷反應釜；油水分離釜；水解釜；固化池。25kg包裝袋。
武漢工程大學
2021-04-11
在反鐵磁材料中觀測到拓撲自旋波的研究
李源和合作者所關注的材料是Cu3TeO6，在這個材料中，每個原胞內有12個具有磁性的Cu2+離子。在61K以下，Cu3TeO6成為反鐵磁體，原胞中6個Cu2+離子磁矩方向大致平行，而另外6個Cu2+離子與它們反向。利用線性自旋波理論，李源和合作者發現，Cu3TeO6中的自旋波具有線性的能帶交疊，而進一步的分析表明這種能帶交疊具有拓撲性質：具有純數形式的拓撲電荷，它們不依賴于模型的細節，而只和體系的對稱性有關。李源和合作者證明了，只要材料中具有PT對稱性（時間反演和空間反演），那么，自旋波的線性能帶交疊總是存在。如果同時也存在整體的自旋旋轉對稱性U(1)，這種拓撲能帶交疊具有狄拉克點的形式（圖1a），而將U(1)對稱性移除，則狄拉克點將拓展為結線（圖1b）。狄拉克點和結線都是在特定材料新預言的拓撲能帶交疊類型。Cu3TeO6具有很高的晶體對稱性（第206號空間群，圖1c）,由此保證了在U(1)對稱性存在的前提下，布里淵區P點位置的自旋波總是狄拉克點。圖1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里淵區以及布里淵區中的狄拉克點，同時展示了U(1)對稱性移除后狄拉克點演化為結線的過程（c）材料中Cu2+離子J1-J2交換網絡。 為了在實驗上研究上述自旋波的拓撲能帶，李源和合作者又對Cu3TeO6晶體陣列樣品進行了非彈性中子散射實驗。在實驗中，李源和合作者觀測到了四維空間中清晰的自旋波信號。為了將實驗結果和理論計算進行對照，李源和合作者在模擬材料中磁交換作用方面做了大量工作，他們認為：Cu2+離子之間最主要的磁交換作用是最近鄰和第九近鄰的交換作用，前者由于距離最近，后者由于離子之間相對筆直的交換路徑。從圖2a和b可以看到實驗和計算結果符合得相當好：數據不僅表明在布里淵區的P點存在狄拉克錐型的色散（圖2c），而且散射信號的強度與計算也幾乎是一致的（圖2d和e）。散射信號的強度反映了動力學結構因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函數的重要信息，所以實驗和理論的一致性可以認為是材料中自旋波拓撲屬性的直接驗證。圖2：（a和b）沿著圖1（b）高對稱路徑的實驗和計算的自旋波信號強度圖，布里淵區中心是(1, 1, 2)（c）布里淵區P點的狄拉克錐型色散（d和e）a和b虛線框中自旋波的細節，虛線包絡表明了P點的狄拉克錐型色散。
北京大學
2021-04-11
多鐵BiFeO3薄膜反鐵磁序應變調控機制
BiFeO3薄膜反鐵磁序的研究是理解磁電耦合效應和實現電場控制磁性的前提，然而觀測反鐵磁結構實驗手段有限，薄膜中多個鐵彈疇的存在進一步使其分析更為困難。因此，BiFeO3薄膜反鐵磁結構及其應變調控的物理機制一直還存在爭議。 研究發現應變可大幅度調控反鐵磁磁矩朝向，且在大的拉應變作用下反鐵磁磁矩朝向與鐵電極化的垂直關系被打破，結合第一性原理揭示應變對反鐵磁序的調控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和單離子各向異性間相互競爭導致；該工作打破了之前一般認為的Bi
哈爾濱工業大學
2021-04-14
油品脫硫脫氮的清潔生產技術
項目簡介： 油品質量的好壞已成為城市大氣環境污染的重要源頭之一，已經 引起社會廣泛關注。控制油品的雜質含量，提高燃油質量是降低燃大氣污染物排放的重要措施。本技術采用特征反應和吸附劑的吸附作用 耦合，利用化學反應提高對雜質化合物的選擇性，通過控制吸附劑結 構來強化反應速度。通過改善吸附劑表面催化劑分子的分布，提高催 化劑催化能力，反應產物被吸附在吸附劑孔內，得到深度除雜清潔燃 油。 項目特色： 本技術克服了雜質反應活性低，難以脫除的難題。吸附劑經多次 使用后，仍具有很高的反應活性和吸附容量。燃油中的其它組分，例 如芳烴，烷烴和烯烴以及水分對反應過程沒有影響。本技術已經獲得 發明專利授權 2 項，發表 SCI 論文 9 篇。本技術的授權專利已經進行 了工業初步轉化，為今后進一步深入研究和大規模推廣應用提供了基 礎。 市場應用前景： 本技術可以應用于各類型油品的除雜凈化生產過程，例如：催化 裂化汽、柴油，焦化燃油(輕、重柴油)，各類型塑料熱解油(脫氮)，生 物燃油，高含硫量的廢舊輪胎熱解油等。預計單套設備正常投產后可 年新增銷售利潤 300 多萬元。
南開大學
2021-04-11
厭氧同時脫氮除硫新工藝
研究方向：水資源與水污染控制工程與技術、研究方向包括高濃度有 機廢水和難降解有機物廢水、含高氮高硫廢水的厭氧和/或好氧生物 處理、膜生物反應器、水中營養物氮、磷等的處理、微污染水源的生 態修復及微污染水源的飲用水處理。 項目簡介： 很多高濃度有機廢水（如糖蜜酒精廢水、味精廢水、抗生素廢水、 磺胺制藥廢水等）同時含有高濃度硫酸鹽和高濃度還原性氮（有機氮 和/或氨氮），使得厭氧生物處理復雜化：①硫酸鹽還原菌與產甲烷菌 競爭基質（乙酸、H2等），②硫酸鹽還原作用的產物硫化氫濃度很高 時，會引起產甲烷菌活性的降低，③有機氮氨化后產生大量氨氮，抑 制厭氧細菌活性，并給后續處理工藝帶來脫氮要求。厭氧同時脫氮除 硫新工藝的提出目的就是在厭氧處理同時含高硫酸鹽和高還原性氮 有機廢水（簡稱高氮高硫廢水）時創造適當條件，在厭氧處理階段， 把有機氮和氨氮轉化為氮氣，把硫酸鹽轉化為單質硫，同時降解部分有機物。這種新工藝能夠消除硫化氫對厭氧工藝的影響，同時免除后 續工藝脫氮的負擔，從而為高氮高硫廢水的處理開辟高效低耗的新途 徑。 利用厭氧氨氧化菌與硫酸鹽還原菌之間的耦合作用處理高氮高 硫廢水。
南開大學
2021-04-13