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本專利發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計提供一種非碳電極、原料豐富、成本低、快速高效、自下而上的固態碳量子點的制備方法。碳量子點是一種新型碳納米材料，具有原料豐富、性質穩定、毒性小、生物相容性好等諸多優勢，在細胞成像、光電學、生化傳感器等領域具有巨大的應用潛力。目前，已經有很多關于碳量子點方法制備的報道，主要分為自上而下和自下而上兩大類，其中前者主要通過剝離技術從大尺寸的碳原材料剝落下碳納米顆粒，包括激光剝離法、電弧放電法、電化學氧化法等，這一類方法操作簡單、原料豐富，可大批量生產碳量子點，但一般需要較復雜的碳量子點分離純化處理步驟；后者一般以有機分子（如：葡萄糖）為原材料，通過碳化的方式將這些分子轉化為碳量子點，包括水熱法、微波法等，這類方法合成的碳量子點形貌和尺寸容易控制、表面易修飾，但是一般需要選取合適的特定原料分子。而且，所有上述方法制備出的碳量子點一般為分散溶液的形式，與固態形式相比，溶液形式的碳量子點的儲存和運輸都不方便，為了得到固態碳量子點，一般需要冷凍干燥方式進行處理碳量子點溶液，這種處理方式耗時長，且需要專門的儀器設備。因此，探索一種兼具自上而下和自下而上兩種方法優點、簡單、高效地制備固體碳量子點的方法是非常有必要的。

簡單、實用，低成本實驗儀器做前沿物理學研究。

項目簡介： 本項目是通過跨學科合作，開展在化學領域應用電子學新技術的 研究。 大多數化學實驗室采用傳統的加熱方法，即利用傳導的方式加熱。 微波/超聲波相結合的技術與傳統加熱方法相比具有很多優點，可以大大降低加熱時間，省溶劑(可較常規方法少 50％～90％)、節約能源、 減少廢物的產生，同時可以提高回收率和提取物的純度。另一方面利 于環境保護，無污染，屬于綠色工程，它是一種具有廣闊發展前途的 新技術。 微波/超聲波復合智能化系統可應用于合成化學、藥物有效成分 的提取及分析樣品預處理領域，設計并研制出新型微波和超聲波相結 合的復合多功能智能化儀器裝置，研究其對化學反應、藥物提取及環 境污染物萃取的促進作用，為合成化學、藥物有效成分的提取及分析 樣品預處理提供了新的實驗手段和方法。 本項目成果可為加大環境污染物的監測的力度，使其樣品分析擺 脫耗費大量的有毒的有機試劑，程序繁瑣，工作量大的現況，為其分 析樣品預處理，拓展一種高效的實驗手段和方法。如對加標土壤樣品 （土壤樣品中的多溴代聯苯醚）進行復合萃取，分別采用微波輔助萃 取、超聲波輔助萃取、微波－超聲波復合萃取方法，得到的實驗數據 是：在相同萃取 20 分鐘時間內，使用微波輔助萃取和超聲波輔助萃 取，其萃取效率分別為 42－75％、45－86％而采用微波－超聲波復合 萃取體系時萃取效率則可提高到 92－114％。和常規的索氏提取相比， 微波－超聲波復合萃取使用的溶劑量降至原來的 10％左右，萃取時 間降低至原來的 5％左右。可見復合萃取對萃取效率有較大的增強效 果。這一實驗結果預示著：本項目成果推廣應用，進一步完善，可為 分析樣品預處理提供一種新的高效的實驗手段和方法。另外，對兔疫 球蛋白 lgG 生物制品等的滅菌也開始進行有益的應用探討，受到相關 企業的關注。 技術指標及特色： 1. 樣機技術性能：◆微波功率從 0～1000W 連續可調，微波頻率 f=2450MHz； ◆溫度范圍：室溫～300 度； ◆研制出 38KHz 超聲波發射系統，功率從 0 至滿負荷連續可調， 在控溫系統中超聲波功率也隨之改變； ◆消解/萃取瓶體積：50～1000 毫升。 2.專利申請七項。 3. 三項技術創新為產業化與拓展應用領城打下基礎： （1）將微波場與超聲波場兩種不同性質的場施加于同一反應物 體，充分發揮各自的長處、協同作用，為在化學、生物以及醫學領域 的應用研究提供了新的實驗手段和方法，在課題中解決了超聲波高效 耦合問題； （2）實現了微波/超聲波協同作用下反應物的控溫算法，采用可 擴展標記語言 XML 來存儲和表示模糊控制算法，并用面向對象的設 計思想結合 C++對該算法進行了實現，利用 Labview（圖形化編程語 言）可視化技術建立良好的人機界面； （3）具有在線實時檢測和顯示微波泄漏量，當超過國家標準時， 自動切斷系統的電源，保證操作人員的安全。 微波/超聲波復合智能化管道流動式反應裝置已完成小試，正在 進行中試研究。

成果描述：該產品可用作食品添加劑，特別是面食產品（面包類產品）發酵的中和劑，也可作為痛風病人緩解痛風病痛的藥劑，以前是用濕法合成，產率低、時間長、純度不高，我們現研究用微波“濕一固相”合成方法在10~30分鐘內（視反應物量多少）在微波加熱條件下快速合成得到所需的產品，產率高、純度也高、時間短，可大大提高生產率和降低成本。生產中無三廢排放屬清潔工藝。市場前景分析：1、可應用于面包行業作為發酵產品的中和劑，以代替目前用的小蘇打，從而避免用小蘇打產生配料變稀的情況，而且可同引入甘氨酸同步制成營養型面包。 2、可中和血液中的尿酸，作為醫治痛風病人病痛的藥劑。與同類成果相比的優勢分析：產率95%以上，純度95~98%以上。本產品過程中無三廢，主要消耗為能量（電能），而且本法比濕法可節約能量20~30%（主要是反應條件不同，合成時間大大縮短，且產率提高）。

“可微波無鋁油條工業化生產技術及裝備”獲 2010 年中國輕工業聯合會科 學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 油條作為我國傳統食品，具有悠久的歷史和廣泛的被接受度，但是目前油條 主要由地攤小販加工，制作過程繁瑣，并且存在突出的食品安全隱患；少數企業 和餐飲連鎖店雖實現了工業化生產，但在傳統配料使用和工藝模仿的條件下，產 品脆性保持時間短、有效復熱方式欠缺、產品吸油量大、加工成本高以及明礬、 碳酸氫氨等不健康配料的應用等問題越發明顯，阻礙了油條產業的發展。本技術 針對傳統油條含鋁配方的危害、冷凍后品質的劣變、復熱條件的缺失以及人工操 作的弊端等問題，研究開發了可微波無鋁配料、面團連續生產工藝以及面坯成型對接、輻射油炸設備，實現了傳統油條由手工操作向工業化、安全化加工的轉化，由粗放消費向健康化、便捷化食用的轉化。

本發明的固支梁直接加熱式微波信號檢測儀器由傳感器、模數轉換、ＭＣＳ５１單片機和液晶顯示四大模塊組成，傳感器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關，微波頻率檢測器，微波相位檢測器，直接加熱式微波功率傳感器級聯構成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口及到第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，信號經第一端口輸入，并由第二端口輸出直接加熱式微波功率傳感器，由第四端口，第六端口輸出微波相位檢測器，由第三端口，第五端口輸出到通道選擇開關；通道選擇開關的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率

該產品可用作食品添加劑，特別是面食產品（面包類產品）發酵的中和劑，也可作為痛風病人緩解痛風病痛的藥劑，以前是用濕法合成，產率低、時間長、純度不高，我們現研究用微波“濕一固相”合成方法在10~30 分鐘內（視反應物量多少）在微波加熱條件下快速合成得到所需的產品，產率高、純度也高、時間短，可大大提高生產率和降低成本。生產中無三廢排放屬清潔工藝。

一、  成果與項目的背景及主要用途：本項目是通過跨學科合作，開展在化學領域應用電子學新技術的研究。 大多數化學實驗室采用傳統的加熱方法，即利用傳導的方式加熱。微波/超聲波相結合的技術與傳統加熱方法相比具有很多優點，可以大大降低加熱時間，省溶劑(可較常規方法少50％～90％)、節約能源、減少廢物的產生，同時可以提高回收率和提取物的純度。另一方面利于環境保護，無污染，屬于綠色工程，它是一種具有廣闊發展前途的新技術。