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一、項(xiàng)目分類(lèi) 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過(guò)獨(dú)特的加工工藝制得業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負(fù)極材料的產(chǎn)氣問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)制得了高性能的鈦酸鋰超級(jí)電池。該電池單體可8C持續(xù)放電，20C脈沖放電，充放電循環(huán)大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優(yōu)異（可在-40度環(huán)境下放電）。 石墨烯具有高導(dǎo)電性和優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性，通過(guò)石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導(dǎo)性，進(jìn)而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時(shí)，石墨烯包覆降低了材料充放電過(guò)程中的極化，提高了材料的容量發(fā)揮，通過(guò)鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點(diǎn)，解決了其產(chǎn)氣問(wèn)題。利用該負(fù)極材料做成鈦酸鋰超級(jí)電池，具有優(yōu)異的倍率充放電性能、長(zhǎng)壽命、高安全性能和優(yōu)異的低溫充放電性能。 本項(xiàng)目首先開(kāi)發(fā)了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線(xiàn)衍射圖譜證明其為標(biāo)準(zhǔn)的鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)，微觀(guān)上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級(jí)二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負(fù)極材料的鈦酸鋰超級(jí)電池，通過(guò)串并聯(lián)成組后可以用于低溫啟動(dòng)電源，軌道交通，儲(chǔ)能等領(lǐng)域，在長(zhǎng)壽命、高安全、快充和低溫充放電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)分析總黃酮和綠原酸含量的簡(jiǎn)便方法， 該方法分別用蘆丁和綠原酸對(duì)照品配成梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液，用氯化鈷溶液 顯色反應(yīng)后，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液在 256nm 和 330nm 波長(zhǎng)處的吸光度；確定 在同一濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液中上述二個(gè)波長(zhǎng)處蘆丁和綠原酸吸光度的比值 關(guān)系，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。再測(cè)定經(jīng)氯化鈷顯色反應(yīng)后的待測(cè)樣品溶液分 別在上述二個(gè)波長(zhǎng)處的吸光度，根據(jù)公式計(jì)算扣除干擾組份在目標(biāo)吸 收峰上的吸光度后，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，分別計(jì)

丁二酸應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其中生物可降解塑料PBS是丁二酸最具發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獞?yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)1噸PBS需消耗0.62噸丁二酸。PBS與其他生物可降解塑料相比，不僅力學(xué)性能十分優(yōu)異，而且價(jià)格合理，市場(chǎng)需求量很大。目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)成功以丁二酸為原料合成PBS生物可降解塑料技術(shù)。專(zhuān)家分析認(rèn)為，未來(lái)我國(guó)PBS的年需求量將達(dá)到300萬(wàn)噸以上，需消耗丁二酸180萬(wàn)噸，而

本技術(shù)采用自主開(kāi)發(fā)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)化新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器，通過(guò)特殊的內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)與組合，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)氣 (醇) 液 (酸) 呈現(xiàn)鼓泡式逆向流動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)局部與整體混合狀況均良好，溫度分布、停留時(shí)間及壓降等操作條件可控，有效的耦合了聚酯多元醇或增塑劑生產(chǎn)過(guò)程中酯化反應(yīng)過(guò)程和移走副產(chǎn)物小分子的精餾過(guò)程，強(qiáng)化了小分子副產(chǎn)物的分離效率，實(shí)現(xiàn)了傳質(zhì)傳熱和反應(yīng)過(guò)程的耦合強(qiáng)化，使過(guò)程效率大幅提高。以PEA為例，生產(chǎn)周期可從傳統(tǒng)的20多小時(shí)縮短至6個(gè)小時(shí)，酸值等即可達(dá)到指標(biāo)要求。該技術(shù)不但節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品品質(zhì)，還可滿(mǎn)足柔性化生產(chǎn)要求。其主要技術(shù)特點(diǎn)： 1. 流場(chǎng)結(jié)構(gòu)化新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器中氣液呈鼓泡式逆向流動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)局部和整體流型可調(diào)控，無(wú)死區(qū)。 2. 新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器采用多段組合的連接方式，拆裝方便，反應(yīng)器內(nèi)物料停留時(shí)間、溫度分布等可調(diào)控，自動(dòng)化程度高。 3. 連續(xù)化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，酸值低，水含量低。 4. 該連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)可大幅縮短生產(chǎn)周期，大大減少能耗等。 5. 該連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，適合多種聚酯多元醇和增塑劑的柔性化生產(chǎn)。

本技術(shù)以 (甲基) 丙烯酸甲酯和二甲基乙醇胺為主要原料，在催化劑存在下，通過(guò)反應(yīng)精餾獲得高轉(zhuǎn)化率高純度的產(chǎn)品。同現(xiàn)有工藝相比，本技術(shù)采用反應(yīng)精餾技術(shù)，具有原料消耗低，產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 對(duì)于年產(chǎn)5000噸 (甲基) 丙烯酸二甲氨基乙酯生產(chǎn)線(xiàn)，設(shè)備投資約1000萬(wàn)元。主要設(shè)備包括：反應(yīng)精餾塔、泵、貯罐、精制塔等。

項(xiàng)目研究的背景及用途：在工業(yè)循環(huán)水中需要使用大量的阻垢分散劑。主要目的是阻止結(jié)垢。目前，工業(yè)上主要使用有機(jī)酸聚合物(聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸、二元或三元共聚物等)。實(shí)踐證明，現(xiàn)在使用的有機(jī)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(duì)環(huán)境造成污染。聚環(huán)氧琥珀酸(PESA) 是一種綠色阻垢分散劑，無(wú)磷無(wú)氮、生物降解性能好并適用于高堿、高金屬含量水系。美國(guó) 90 年代初就開(kāi)發(fā)了這種藥劑。日本及其他發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼對(duì) PESA 及其衍生物進(jìn)行了研究。在我國(guó)，該項(xiàng)目作為國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目于 2002 年立項(xiàng)。聚環(huán)氧琥珀酸是我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)制定的當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)水設(shè)備(產(chǎn)品)之一。 技術(shù)原理及流程：天津大學(xué)自 1998 年開(kāi)始進(jìn)行該項(xiàng)目的研究。目前，已經(jīng)具備了進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。合成的工藝條件溫和(<100℃，1 大氣壓)，工藝路線(xiàn)短。整個(gè)生產(chǎn)工藝中無(wú)任何污染物產(chǎn)生。該產(chǎn)品可以取代工業(yè)循環(huán)水領(lǐng)域正在使用的聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸、二元或三元共聚物等。特別適合于需要同膦酸酯、有機(jī)磷酸等含磷緩蝕劑進(jìn)行復(fù)配。例如，海上石油、天然氣開(kāi)采，工業(yè)循環(huán)水等。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo)：國(guó)際先進(jìn)水平，已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。 主要設(shè)備:搪瓷釜、加料罐、儲(chǔ)罐、泵等。建設(shè) 1200 噸(30%固含量)的生產(chǎn)裝置，主要設(shè)備投資 40 萬(wàn)元。此外，還需要蒸汽(4 kg 壓力)、循環(huán)冷卻水。 市場(chǎng)分析及效益預(yù)測(cè)：按每噸(30%固含量)產(chǎn)品計(jì)，原料成本:2150 元/噸。 綜合成本：3400 元/噸。預(yù)計(jì)售價(jià) 7000 元/噸，利稅:3600 元/噸。 

各種支鏈氨基酸（如纈氨酸和異亮氨酸）、活性氨基酸（如 γ-氨基丁酸、谷胱甘肽）是目前需求市場(chǎng)巨大的高價(jià)值氨基酸，本研究室利用系統(tǒng)生物學(xué)和合成生物學(xué)最新原理，利用基因工程技術(shù)，構(gòu)建了一序列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遺傳轉(zhuǎn)化工具，消除了開(kāi)展代謝工程的制約因素；然后對(duì)氨基酸合成關(guān)鍵酶、代謝網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行了定向改造和針對(duì)性設(shè)計(jì)；最后系統(tǒng)改造宿主菌細(xì)胞膜壁成分，優(yōu)化輔因子再生和生長(zhǎng)效率，最終提升工業(yè)菌株產(chǎn)率。 創(chuàng)新要點(diǎn) 針對(duì)高價(jià)值氨基酸生產(chǎn)菌株，對(duì)其合成途徑關(guān)鍵酶進(jìn)行定向改造，賦予抗反饋抑制性性質(zhì)，強(qiáng)化其轉(zhuǎn)錄表達(dá)；通過(guò)基因敲除優(yōu)化其整體代謝網(wǎng)絡(luò)，增大目的產(chǎn)物流量；優(yōu)化菌株通透性、胞內(nèi)能荷和氧化還原環(huán)境，增強(qiáng)其脅迫抗性和生長(zhǎng)性能。 

本發(fā)明公開(kāi)一種全綠色光電化學(xué)電池水解制氫的反應(yīng)裝置.該裝置包括水輪發(fā)電機(jī),光電化學(xué)水解裝置,外電路,其中水輪發(fā)電機(jī)的正極連接工作電極,負(fù)極連接到對(duì)電極上;水輪發(fā)電機(jī)是將水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,產(chǎn)生外加電場(chǎng),主要由水輪機(jī)和螺旋槳組成;光電化學(xué)水解裝置中工作電極是采用磁控濺射法制備的ZnO薄膜封裝后構(gòu)成,或者是采用原子層沉積制備的TiO2薄膜,厚度60nm,300℃下ALD生長(zhǎng)的多晶.本發(fā)明成功實(shí)現(xiàn)了完全依靠綠色可再生的清潔能源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的光電化學(xué)電池.本發(fā)明采用的水輪發(fā)電機(jī)通過(guò)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,再連接到光陽(yáng)極材料上去,在無(wú)需外加偏壓的情況下即可高效地分解水產(chǎn)生氫氣,從而節(jié)約了能耗.

項(xiàng)目屬于化學(xué)工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng) 目、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。氣態(tài)烴非 催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠(chǎng)氣等氣態(tài)烴化合物制 備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項(xiàng)目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： (1) 基于轉(zhuǎn)化過(guò)程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。 (2) 基于燒嘴與流場(chǎng)匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。 (3) 提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的理 念，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了 GE、Shell等跨國(guó)公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。