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國(guó)際上第一個(gè)鈮酸鋰有源光量子芯片 一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 南京大學(xué)物理學(xué)院祝世寧院士的科研團(tuán)隊(duì)，研制出國(guó)際上第一個(gè)鈮酸鋰有源光量子芯片。該芯片集成了微型化光學(xué)超晶格糾纏光源、波導(dǎo)量子干涉器、波分復(fù)用器及電光調(diào)制器等不同功能器件,實(shí)現(xiàn)了糾纏光子的高效產(chǎn)生、高速電光調(diào)制并完成相應(yīng)的信息處理功能。該芯片由光纖耦合輸入輸出,能在室溫穩(wěn)定工作，工作電壓低于3.55V，調(diào)控速率可達(dá)40GHz。芯片的多項(xiàng)核心指標(biāo)如糾纏光子產(chǎn)率、調(diào)諧速率、調(diào)諧帶寬等創(chuàng)下當(dāng)時(shí)國(guó)際最高水平，為光量子集成光學(xué)和信息處理開(kāi)辟了一條和硅基芯片不同的技術(shù)路線。 成果以編輯推薦形式發(fā)表在物理學(xué)頂級(jí)期刊《物理評(píng)論快訊》(Phys. Rev. Lett. ,2014)上，被國(guó)際Physics、IEEE Spectrum等科技媒體重點(diǎn)評(píng)述。成果也成功入選中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展(2014)，以此為主要成果之一的“光學(xué)超晶格中糾纏光子的產(chǎn)生、調(diào)控和應(yīng)用”獲2020年高等學(xué)校自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。以此成果為基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)成功獲批和完成基金委重大科研儀器研制項(xiàng)目，研制出多種高性能量子光源。

目前動(dòng)力電池主要是鈷酸鋰鋰離子電池，但鈷酸鋰材料價(jià)格昂貴、有毒，污染環(huán)境，且世界儲(chǔ)量較少。錳酸鋰具有大電流充放電、價(jià)格便宜（是其的十六分之一）、世界儲(chǔ)量大且環(huán)保、無(wú)毒，是最有可能替代鈷酸鋰的下一代鋰離子電池材料。

（專利號(hào)：ZL 201410491153.0） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種高鐵酸鉀固體的制備方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。該制備方法包括以下步驟：(1)以次氯酸鈣和碳酸鉀反應(yīng)制備堿性飽和的次氯酸鉀溶液；(2)冰水浴環(huán)境中，向堿性飽和次氯酸鉀溶液中加入九水硝酸鐵固體，生成高鐵酸鉀溶液；(3)向高鐵酸鉀溶液中加入飽和氫氧化鉀溶液，冰水浴中靜置，抽濾，得高鐵酸鉀固體粗產(chǎn)品；(4)用氫氧化鉀溶液溶解高鐵酸鉀粗產(chǎn)品，抽濾，冰水浴中重結(jié)晶，抽濾，得重結(jié)晶后高

B淋巴細(xì)胞是體內(nèi)產(chǎn)生和分泌抗體的專職細(xì)胞，在抗擊感染、腫瘤和自身免疫疾病過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。從數(shù)量上看，抗體可以構(gòu)成血漿總蛋白量的20%左右，并隨著血液的流動(dòng)在全身持續(xù)不斷地巡視外來(lái)入侵的病原體，并對(duì)其實(shí)施強(qiáng)大的抑制和清除作用。在人體接種疫苗后所誘導(dǎo)產(chǎn)生的保護(hù)性免疫反應(yīng)中，B細(xì)胞所產(chǎn)生的針對(duì)病原體的抗體，特別是具有中和能力的抗體起著關(guān)鍵性的作用。從8例SARS-CoV-2感染者的單個(gè)B淋巴細(xì)胞中分離并鑒定出了206個(gè)特異性靶向RBD的單克隆抗體，發(fā)現(xiàn)這206個(gè)單克隆抗體的中和活性與其競(jìng)爭(zhēng)ACE2結(jié)合RBD的能力密切相關(guān)，并就一系列高活性中和抗體（P2C-1F11，P2B-2F6、P2C-1A3等）的假病毒和活病毒中和能力進(jìn)行了深入研究。王新泉團(tuán)隊(duì)解析了RBD與抗體P2B-2F6的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，顯示抗體結(jié)合產(chǎn)生的空間位阻可以抑制病毒RBD與ACE2的結(jié)合，從而阻斷病毒的進(jìn)入。這些發(fā)現(xiàn)表明，靶向RBD的中和抗體是針對(duì)新冠病毒特異性的抑制劑，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

成果描述：一般而言，活性磷酸鈣懸浮聚合分散劑的粒徑越小，表面能越高，活性越高。所以，國(guó)外的活性磷酸鈣分散劑一般為納米級(jí)。然而，活性磷酸鈣納米化后微粒間易發(fā)生二次團(tuán)聚，因此，若采用超細(xì)化的工藝，須對(duì)活性磷酸鈣分散劑進(jìn)行表面處理，這就使工藝復(fù)雜化，增加了生產(chǎn)成本。 四川大學(xué)化工學(xué)院針對(duì)目前活性磷酸鈣懸浮聚合分散劑存在的缺陷，采用特殊的原料和簡(jiǎn)單的合成工藝，制備出多孔型的活性磷酸鈣懸浮聚合分散劑。市場(chǎng)前景分析：目前，多數(shù)國(guó)產(chǎn)的活性磷酸鈣懸浮聚合分散劑顆粒較大且粒徑分布很寬，活性低，用于懸浮聚合時(shí)，制得的樹(shù)脂產(chǎn)品外觀粗糙、粒度分布不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定。高質(zhì)量的活性磷酸鈣懸浮聚合分散劑主要依靠進(jìn)口。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，粒度分布均勻，微粒間無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象；其比表面積約為日本磷酸鈣分散劑和市售國(guó)產(chǎn)磷酸鈣分散劑的1.5~1.8倍。 2、其分散活性高于日本產(chǎn)品，懸浮分散性和穩(wěn)定性優(yōu)良，且添加量低，能顯著提高聚苯乙烯珠粒的質(zhì)量，完全可以取代進(jìn)口產(chǎn)品作為SAN懸浮聚合的分散劑。 3、此項(xiàng)目工藝先進(jìn)、技術(shù)領(lǐng)先。

本項(xiàng)目技術(shù)通過(guò)生物煉制技術(shù)對(duì)大米草等多種海洋源生物質(zhì)進(jìn)行組分分離，獲取纖維素、半纖維素與木質(zhì)素，并通過(guò)木聚糖酶將半纖維素轉(zhuǎn)化為低聚木糖。項(xiàng)目科學(xué)意義如下：（1）通過(guò)大米草中纖維素、半纖維素與木質(zhì)素組分分離，闡明大米草等海洋源生物質(zhì)纖維素、半纖維素與木質(zhì)素組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（2）通過(guò)木聚糖酶及半纖維素側(cè)鏈酶（如阿拉伯糖苷酶、阿魏酸酯酶、乙酰酯酶、葡萄糖醛酸酶等）對(duì)大米草半纖維素特異性酶解，解構(gòu)海洋源生物質(zhì)半纖維素素的分子結(jié)構(gòu)特征。

樟芝是一種珍稀藥用真菌，但由于對(duì)生長(zhǎng)條件要求苛刻，人工 種植一直未能突破。本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了樟芝藥用材料的人工培養(yǎng)，使樟芝大規(guī)模應(yīng) 用成為可能。該技術(shù)與產(chǎn)品的推廣應(yīng)用將為廣大腫瘤患者帶來(lái)福音。該技術(shù)從 樟芝中篩選出多糖產(chǎn)率高的優(yōu)良菌株，利用液體深層發(fā)酵的方法，提取其中的 活性物質(zhì)，確定了符合高效、節(jié)能和環(huán)保的要求的藥用真菌中活性多糖成分提 取的工藝流程和參數(shù)，篩選出 2 個(gè)優(yōu)質(zhì)工程菌株，特別是在國(guó)內(nèi)外首次采用航 天衛(wèi)星搭載方法獲得了樟芝多糖含量高的新菌株。獲得 4 項(xiàng)發(fā)明專利，開(kāi)發(fā)出 調(diào)節(jié)免疫、健胃護(hù)肝、抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗輻射等功效明顯的樟芝多 糖膠囊產(chǎn)品。 市場(chǎng)前景及效益預(yù)測(cè)：據(jù)報(bào)道，我國(guó)現(xiàn)有 600 萬(wàn)癌癥患者，按 80%接受放化 療治療計(jì)算，共有 480 萬(wàn)患者。其中 50%（240 萬(wàn)）接受樟芝產(chǎn)品治療，若以膠 囊產(chǎn)品投放市場(chǎng)，每個(gè)癌癥患者每天服用 6 粒膠囊，年需求量達(dá) 43200 萬(wàn)粒， 每粒膠囊以 6 元計(jì)算，總經(jīng)濟(jì)效益可達(dá) 25.92 億元。若以保健品投放市場(chǎng)，用 來(lái)提高免疫、解酒、預(yù)防各種射線的輻射，按此需求計(jì)算，每年生產(chǎn) 50000 萬(wàn) 粒，年總收入可達(dá) 30 億元以上。 

β-葡聚糖酶是啤酒工業(yè)和飼料工業(yè)主要的酶制劑。目前該酶制劑主要存在 的問(wèn)題是耐熱性差和產(chǎn)酶水平不高的問(wèn)題。本項(xiàng)目通過(guò)基因工程和蛋白質(zhì)工程手段，從酶分子結(jié)構(gòu)著手，構(gòu)建耐熱、酸性條件下活性高的β-葡聚糖酶。在不提高酶生產(chǎn)成本的前提下，酶的活性不低于 50000U/g，在酸性 55-80℃條件下孵育 20 min，酶活性大于 80%。達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，但價(jià)格僅是國(guó)外同類產(chǎn)品 的三分之一，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) （1）采用基因融合、蛋白質(zhì)分子改造技術(shù)從本質(zhì)上提高酶分子的耐熱性和表達(dá)水平； （2）β-葡聚糖酶的耐熱性在 80℃條件下處理 30 分鐘，酶的殘余活性大于90%，酶的活性活性不低于 5000U/g。 

濾液循環(huán)利用生產(chǎn)活性微細(xì)/納米碳酸鈣一.項(xiàng)目簡(jiǎn)介  水資源消耗量大及廢液排放引起環(huán)境污染是困擾碳酸鈣行 業(yè)的問(wèn)題之一。濾液循環(huán)利用法生產(chǎn)活性微細(xì)碳酸鈣/納米碳酸鈣技術(shù)可以有效地解決這一難題。該工藝可實(shí)現(xiàn)污水零排放，且碳化活化一次完成，省去了傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的活化工序，設(shè)備投資少，操作簡(jiǎn)單，適用于新建廠或現(xiàn)有輕鈣企業(yè)的技術(shù)改造。二、項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本項(xiàng)目為非專利技術(shù)，處在工業(yè)化階段，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。三、技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品的分散性好、粒度分布窄、活化度達(dá)到99%以上，使用溫度在≤170℃范圍內(nèi)，產(chǎn)品的白度不隨溫度升高而下降。四、市場(chǎng)前景我國(guó)石灰石資源豐富，碳酸鈣產(chǎn)品用途極為廣泛：塑料工業(yè)是目前碳酸鈣用量最大、使用最廣、技術(shù)最成熟的行業(yè)。塑料工業(yè)中碳酸鈣主要用作填充劑，填充量一般在5%-30%，填入塑料中可增加塑料體積、降低產(chǎn)品成本，提高塑料的尺寸穩(wěn)定性、硬度和剛性，改善塑料的加工性能、耐熱性和散光性能。造紙行業(yè)是碳酸鈣最具開(kāi)發(fā)潛力的市場(chǎng)。世界上在紙張中碳酸鈣的填充量約為紙張重量的20%-40%。碳酸鈣加入紙張涂覆料中可以提高涂覆層的光澤、白度、不透明度、油吸收性、平滑度、抗老化性、耐菌性等。由于納米碳酸鈣添加到紙中具有良好的透氣性，是高檔制品的理想填料，如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕、卷煙用紙等。碳酸鈣是橡膠工業(yè)中使用最早、用量最大的填充劑，填充量一般在5%-75%。碳酸鈣大量填充在橡膠制品中，可以增加制品的體積，節(jié)約昂貴的天然橡膠和降低成本。碳酸鈣在涂料中的應(yīng)用研究表明，用納米碳酸鈣填充涂料可以提高涂料的柔韌性、硬度、流變性和光學(xué)性能。將其添加到膠乳中，能對(duì)涂料形成屏蔽作用，達(dá)到抗紫外線和防熱老化的作用，增加涂料的隔熱性。碳酸鈣在油墨中的填充量一般在5-40%。由于納米碳酸鈣在油墨產(chǎn)品中能體現(xiàn)出優(yōu)異的分散性和透明性、極好的光澤和遮蓋力及優(yōu)異的油墨吸收性和高干燥性，因而被廣泛用于高檔油墨中作為填料。還可以被用作硅酮膠的增強(qiáng)劑，能極大地提高硅酮?jiǎng)┑睦鞆?qiáng)度、模量性能和硬度。此外，碳酸鈣還廣泛應(yīng)用于制藥、生物發(fā)酵、日用化工等行業(yè)，隨著碳酸鈣制備和表面修飾技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，碳酸鈣的使用范圍將更加廣闊，應(yīng)用前景將更輝煌。五、規(guī)模與投資生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)廠家要求而定。年產(chǎn)1萬(wàn)噸投資100-150萬(wàn)元人民幣，自動(dòng)化程度越高，投資數(shù)額越大，且受市場(chǎng)影響價(jià)格會(huì)有波動(dòng)。六、生產(chǎn)設(shè)備主要設(shè)備包括：石灰窯、化灰機(jī)、碳化塔、壓濾機(jī)、干燥機(jī)、包裝機(jī)等。七、效益分析每1萬(wàn)噸產(chǎn)品年利潤(rùn)150-500萬(wàn)元人民幣。受市場(chǎng)影響價(jià)格會(huì)有波動(dòng)。八、合作方式廠方支付技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)，我方提供全部設(shè)計(jì)圖紙，并負(fù)責(zé)開(kāi)車。技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，面議。九、項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）   胡琳娜：女，博士，教授。聯(lián)系方式：手機(jī)號(hào)13622124805；qq號(hào)745852370；電子信箱[email protected]十、成果圖片該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的透射電鏡照片見(jiàn)圖1。產(chǎn)品與水的接觸角圖像見(jiàn)圖2。

該催化劑屬專利技術(shù)，適用于在20~25℃條件下處理含酚廢水和焦化廢水。 含酚廢水是一種對(duì)人類危害十分嚴(yán)重而又普遍存在的工業(yè)廢水，酚類化合物，可使蛋白質(zhì)凝固，對(duì)人類、水產(chǎn)生物及農(nóng)作物都有極大危害。鋼鐵工業(yè)、煤氣化工業(yè)中的煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960~1000℃，得到焦碳和一些化工產(chǎn)品，同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量難以生物降解的芳香族有機(jī)化合物、雜環(huán)及多環(huán)化合物，且酚含量較高，處理比較困難，這些污染物如果未經(jīng)處理或處理不當(dāng)隨廢水排放，將對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染。尋找高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的處理方法一直是含酚廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 含酚廢水處理目前常用的方法有：生化法、Feton試劑氧化法、催化濕式氧化法等。華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院提到（華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)22(2005，4)79~81）生化法對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理，處理后水的酚、氰含量基本達(dá)標(biāo)，但生化處理后的廢水色度仍然很高，含有大量難降解有機(jī)物，其COD不能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，在不改變主體生化法工藝的情況下，還需要對(duì)生化系統(tǒng)的外排水進(jìn)行深度處理。Fenton試劑是Fe2+和H2O2的組合（Chem. Soc．65(1894)899~9lo），在酸性（2.5~4.0）條件下Fe2+能有效地催化H2O2產(chǎn)生OH—，OH— 具有極強(qiáng)的氧化能力，它可將有機(jī)污染物在短時(shí)間內(nèi)氧化降解。由于Fe2+是溶解在溶液中的，F(xiàn)e2+難與反應(yīng)介質(zhì)分離回收，易流失和引起二次污染。催化濕式氧化法是八十年代國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的處理技術(shù)（U S 4699720,1987）。它是在反應(yīng)釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機(jī)物氧化成CO2、H2O等無(wú)害物，以達(dá)到凈化的目的。至今有多種過(guò)渡金屬氧化物被認(rèn)為對(duì)濕式氧化有催化活性，大連化學(xué)物理研究所的杜鴻章、房廉清等人在（水處理技術(shù)23(1997，2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長(zhǎng)，是催化濕式氧化法較有效的催化劑，但由于該方法所用的催化劑價(jià)格昂貴，污水處理所用的設(shè)備成本高，使其應(yīng)用受到極大限制。 技術(shù)內(nèi)容： 主要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種價(jià)格低廉，可回收的，在20~25℃條件下處理含酚污水簡(jiǎn)便易行的催化劑。 活性炭載氧化鐵催化劑，其組分和含量為： 氧化鐵重量百分比含量為1.0~10.0％，活性炭重量百分比含量為90.0~99.0％。 活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水的方法： 取含酚廢水或焦化廢水100mL放入250mL錐型瓶中，加入制備好的氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑1.5g，調(diào)節(jié)溶液pH=5．0，于20-25℃攪拌20~30min，過(guò)濾，濾液即為處理過(guò)的含酚廢水。用氧化鐵重量百分比含量為2.0％或5.0％的活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水，具有與氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑同樣的效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)： 活性炭載氧化鐵催化劑制備方法簡(jiǎn)便易行，價(jià)格低廉，可回收，在20~25℃條件下處理含酚污水簡(jiǎn)便易行。活性炭載氧化鐵催化劑的制備是以三氯化鐵(FeCl3)和活性炭為原料，將鐵氧化物載到活性炭上，催化劑制備方法簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、易于回收、催化活性高。用該催化劑處理含酚廢水，可在pH=5.0的弱酸性條件下，在20~25℃的室溫條件下直接進(jìn)行，不需要加熱，大大地節(jié)約了能源，活性炭載氧化鐵催化劑可直接處理污水，不需要加H2O2或通O2，易于操作，反應(yīng)條件溫和，處理成本低廉，COD能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)(<150mg/L)，COD去除率高，可達(dá)到94％以上。