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研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于配位聚合物多孔材料的設(shè)計(jì)、功能和機(jī)理研究，已發(fā)展了“動(dòng)力學(xué)控制的柔性”（J.Am.Chem. Soc.2008, 130,6010;Natl. Sci. Rev.2018,5,907）、“親水孔道捕獲疏水分子”（Nat. Commun.2015,6,8697）、“控制客體分子構(gòu)型調(diào)控吸附選擇性”（Science 2017,356,1193）等多種吸附分離理論/概念。最近，他們又提出了一種新的吸附分離原理，稱(chēng)為中間尺寸分子篩（intermediate-sized molecular sieve，iSMS），能在復(fù)雜混合物只吸附中間尺寸的目標(biāo)成分，解決類(lèi)似苯乙烯分離提純等重大需求。為實(shí)現(xiàn)這種特殊的吸附行為，多孔材料必須具有合適的柔性，從而結(jié)合熱力學(xué)原理（太小的分子吸附能不足以打開(kāi)柔性框架）和動(dòng)力學(xué)原理（太大的分子尺寸超過(guò)打開(kāi)的孔窗）排除非目標(biāo)成分。他們?cè)O(shè)計(jì)合成了一例具有限制柔性的配位聚合物多孔材料MAF-41，實(shí)現(xiàn)了在乙苯、苯乙烯、甲苯和苯混合物中超高效純化苯乙烯（選擇性3300）的目標(biāo)，只需一次吸附脫附循環(huán)，即可獲得純度99.9%+的苯乙烯。MAF-41還具有超高熱穩(wěn)定性（500 oC）、水穩(wěn)定性（沸水，pH 3?14）以及超疏水特性，有利于實(shí)際應(yīng)用。

藥品、食品、化妝品等的安全問(wèn)題已嚴(yán)重制約了社會(huì)的和諧發(fā)展，而其安全問(wèn)題除了涉及政府監(jiān)管及企業(yè)的誠(chéng)信外，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的界定也是一重要因素。然而有效質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立常常滯后于社會(huì)需要，這除了技術(shù)或儀器設(shè)備的問(wèn)題外，用于分析檢測(cè)的高效分離材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是一急需解決的問(wèn)題之一。本成果成功有效的開(kāi)發(fā)出一高聚物凝膠色譜柱分離材料及其色譜預(yù)裝柱，并在多種抗生素的質(zhì)量分析、純度分離等方面取得成功應(yīng)用。該高聚物凝膠色譜柱分離材料具有均勻的粒徑，并有優(yōu)異的耐壓強(qiáng)度、所需的孔徑分布，可耐受不同的pH條件和水或有機(jī)溶劑，在大多流動(dòng)相條件下都可使用和試用，特別是在頭孢類(lèi)藥的聚合物雜質(zhì)的分析、分離上，不僅靈敏度高，分析時(shí)間短，且可用常規(guī)色譜儀器完成。

本發(fā)明公開(kāi)了一種低濃度瓦斯變壓吸附分級(jí)濃縮的方法，其步驟是：(1)瓦斯氣的預(yù)處理：A、對(duì)瓦斯氣進(jìn)行除塵；B、除水，在進(jìn)變壓吸附塔前設(shè)一干燥器，除去瓦斯氣中的水分；C、除 CO 2 ，在干燥器與變壓吸附裝置之間實(shí)施預(yù)過(guò)濾，CO 2 的動(dòng)力學(xué)直徑為 0.33nm，相對(duì)比較小，以細(xì)孔碳分子篩為 CO 2 吸附劑，CO 2 以高選擇性從甲烷和鏈烴中排出；(2)干燥瓦斯氣的變壓吸附分級(jí)濃縮：低濃度甲烷分 2～6 級(jí)，避開(kāi)瓦斯爆炸極限 5～16％，交換 2～4 吸-脫塔連續(xù)濃縮至高濃度甲烷，吸-脫塔內(nèi)填充 1～2 種高效的 CH 4 氣吸附劑。甲烷回收率超過(guò) 90％、甲烷濃度超過(guò) 95％，具有高熱值，減少了高溫室效應(yīng)甲烷氣體的排放，節(jié)能、減排。

高純度正己烷、正庚烷和正辛烷（≥99%）黏度低，芳烴含量及硫、氮含量低，附加值高，在化工、醫(yī)藥、電子等相關(guān)行業(yè)需求量較大。我國(guó)主要采用精餾法從90#和120#溶劑油中提取工業(yè)級(jí)正構(gòu)C6-C8烷烴和少量試劑級(jí)正構(gòu)烷烴，能耗高；國(guó)內(nèi)企業(yè)在高純度正構(gòu)烷烴生產(chǎn)方面缺乏相關(guān)技術(shù)，生產(chǎn)成本較高。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一系列新型吸附劑和吸附分離工藝技術(shù)，該技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)吸附法生產(chǎn)高純度正構(gòu)烷烴產(chǎn)品的技術(shù)空白，打破高純度正構(gòu)烷烴產(chǎn)品一直依賴(lài)進(jìn)口的被動(dòng)局面，有效提高國(guó)內(nèi)石油資源的利用率，為石化企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研

丁二烯是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)過(guò)程中需要耗費(fèi)大量的能量和有機(jī)溶劑對(duì)成分復(fù)雜的C4烴類(lèi)混合物進(jìn)行蒸餾分離。利用多孔材料進(jìn)行吸附分離是一種潛在的高效分離提純方法，但分子較小、極性較大的丁二烯容易被吸附，在脫附過(guò)程中不但容易被殘留的其它C4烴類(lèi)污染，而且容易受熱聚合。我們前期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以利用合理設(shè)計(jì)的超微孔親水多孔材料對(duì)C2烴類(lèi)實(shí)現(xiàn)反常的極性選擇。針對(duì)丁二烯分子柔性顯著小于其它鏈狀C4烴類(lèi)的特點(diǎn)，我們希望能進(jìn)一步通過(guò)特殊的孔道形狀控制這些柔性客體分子的構(gòu)型，利用構(gòu)型變化的能量差獲得反常的吸附選擇性和最優(yōu)的C4烴類(lèi)吸附分離順序。?形狀尺寸合適的離散孔洞最有利于控制柔性客體分子的構(gòu)型和并反轉(zhuǎn)吸附選擇性，而連續(xù)的孔道對(duì)客體分子的吸附擴(kuò)散又是必須的。通過(guò)模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)具有準(zhǔn)離散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在兩種要求中取得平衡，實(shí)現(xiàn)了反常而且最優(yōu)的C4烴類(lèi)混合物吸附分離順序。常溫常壓下將丁二烯、丁烯、異丁烯和丁烷混合物通過(guò)MAF-23填充的固定床吸附裝置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且純度很容易達(dá)到99.9%，同時(shí)可避免常規(guī)純化方法中因加熱而產(chǎn)生的丁二烯自聚問(wèn)題。

一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 離子液體是第一種由離子組成的液態(tài)熔鹽，作為一種新型綠色介質(zhì)或“軟”功能材料可應(yīng)用于分離，催化，材料，新能源，石油化工等諸多領(lǐng)域。本技術(shù)通過(guò)利用高效清潔的電離輻射接枝技術(shù)結(jié)合化學(xué)手法相結(jié)合將離子液體牢固化學(xué)鍵合負(fù)載到不同的載體上，得到一系列新型固體材料，兼具了離子液體與載體的特征，能夠顯著提升離子液體的利用率，無(wú)需引發(fā)劑，接枝產(chǎn)物中不殘留催化劑等優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)成功將多種離子液體成功固載到微晶纖維素微球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等基材，制備出一系列新型吸附分離用途的分離層析樹(shù)脂材料。

吸附床由6個(gè)吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對(duì)是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動(dòng)的概念,建立一個(gè)吸附單元的數(shù)學(xué)模型,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出很好的一致性.同時(shí)得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:吸附床由6個(gè)吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對(duì)是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動(dòng)的概念,建立一個(gè)吸附單元的數(shù)學(xué)模型,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出很好的一致性.同時(shí)得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.

同種器官移植已成為治療各種終末期疾病的最佳方法。移植免疫學(xué)研究已表明，移 植術(shù)后早期急性排斥反應(yīng)的發(fā)生次數(shù)與嚴(yán)重程度是慢性移植物功能減退的潛在的重要 危險(xiǎn)因素。但是，急性排斥發(fā)生與發(fā)展的機(jī)制至今尚未完全闡明，診斷上仍缺乏其他能 夠敏感、準(zhǔn)確、可靠、便捷地檢測(cè)和早期干預(yù)移植排斥的指標(biāo)。 本課題通過(guò) 20 例豬胰腺移植排斥模型的對(duì)照研究，觀察急性排斥反應(yīng)過(guò)程中外周血 淋巴細(xì)胞 CD15s、CD44、CD28 以及目前臨床常用的監(jiān)測(cè)排斥指標(biāo) CD4/CD8、MHC-DR 表達(dá) 程度的動(dòng)態(tài)變化及與排斥關(guān)系。研究?jī)?nèi)容包括建立豬胰腺移植排斥模型；應(yīng)用流式細(xì)胞 技術(shù)觀測(cè)模型動(dòng)物外周血 T 淋巴細(xì)胞 CD15s,CD44、CD28 及 CD4/CD8、MHC-DR 表達(dá)變化； 對(duì)移植排斥模型術(shù)后不同時(shí)期（排斥反應(yīng)過(guò)程）移植物作病理檢查，評(píng)定急性排斥等級(jí)， 分析與 CD15s、CD44、CD28 及 CD4/CD8、MHC-DR 表達(dá)程度的關(guān)系。 本課題得出結(jié)論：監(jiān)測(cè)外周血淋巴細(xì)胞表面 CD15s、CD44、CD28 能在受體免疫狀況 監(jiān)測(cè)及排斥診斷上有一定的應(yīng)用價(jià)值，優(yōu)于傳統(tǒng)的、單一 CD4/CD8 比值的檢測(cè)；并且在 預(yù)測(cè)急性排斥的嚴(yán)重程度、轉(zhuǎn)歸上有一定的意義；同時(shí)監(jiān)測(cè)淋巴細(xì)胞各亞群膜表面粘附 分子的陽(yáng)性率和熒光強(qiáng)度有利于提供更多的淋巴細(xì)胞狀態(tài)變化的信息。 經(jīng)專(zhuān)家討論認(rèn)為該項(xiàng)目總體研究水平達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

本思政案例值巴黎奧運(yùn)會(huì)火熱舉辦之際，以?shī)W運(yùn)會(huì)數(shù)據(jù)為載體，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用Python的Pandas庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、篩選與聚合分析，并通過(guò)Plotly工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。案例巧妙融合數(shù)據(jù)分析技能培養(yǎng)與思政教育，通過(guò)剖析我國(guó)奧運(yùn)獎(jiǎng)牌數(shù)據(jù)變化，讓學(xué)生直觀感受?chē)?guó)家體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，深切領(lǐng)悟體育強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略背后蘊(yùn)含的國(guó)家意志與民族精神。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從數(shù)據(jù)中探尋體育精神內(nèi)核，內(nèi)化于心、踐之于行，涵養(yǎng)積極人生態(tài)度與愛(ài)國(guó)情懷。此外，案例數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)國(guó)際競(jìng)技格局，助學(xué)生理解多元包容、拓寬國(guó)際化視野，增強(qiáng)民族自豪感與文化自信，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。