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[成果] 1700630061 湖北
TS414 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目所属科学技术领域:生物技术领域。 该项目主要内容和特点: 尼古丁是烟草生物碱的主要成分,中国烤烟中尼古丁含量普遍偏高,尤其是上部烟叶更加明显,这不但影响了上部烟叶的质量,而且影响上部烟叶的使用。国内上部烟叶库存积压严重,严重制约了上部烟叶销售。国内外对降低上部烟叶中尼古丁含量研究主要集中在利用栽培措施、物理方法等技术降低上部烟叶中尼古丁含量,如施肥、过滤、打孔稀释、烟草薄片等。该研究成果利用分离获得的具有自主知识产权的尼古丁降解微生物降解上部烟叶中的尼古丁,提高上部烟叶的等级,具有重要的经济效益、社会效益和生态效益。主要创新点如下: (1)自主分离获得了29株尼古丁降解菌株,尼古丁降解率都在70%以上,其中13株菌株降解率达到95%以上。菌种鉴定表明,尼古丁降解菌分别属于节杆菌属、假单胞菌属、中间苍白杆菌属和根癌农杆菌属。在中国典型培养物保藏中心保藏5株,申请国家发明专利5项。具有较高尼古丁降解率的多种微生物菌株的发现为降低上部烟叶中尼古丁含量提供了微生物菌种资源。 (2)首次完成根癌土壤杆菌SCUEC1菌株全基因组测序,分析获得尼古丁降解代谢相关基因,并对尼古丁降解代谢相关基因进行克隆和表达,推测出根癌土壤杆菌SCUEC1菌株的尼古丁代谢途径。尼古丁降解基因的克隆和表达为降低上部烟叶中尼古丁含量提供新途径。 (3)首次建立了利用微生物降低上部烟叶中尼古丁含量的企业标准,制定并实施了《降低烟叶尼古丁微生物功能菌使用技术规程》企业标准,为利用微生物降低上部烟叶中尼古丁含量的推广应用提供了技术规范。将尼古丁降解微生物处理上部烟叶,有效降低上部烟叶中尼古丁含量,接近烤烟尼古丁含量指标准,提高了上部烟叶的等级,增加烟叶种植户的收入。 该项目应用推广情况: 该项目研究成果通过湖北省科技厅组织的科技成果鉴定,成果鉴定结论为该项目达到国际先进水平。申请国家发明专利5项,5株尼古丁降解微生物获得中国典型培养物保藏中心保藏,制定了《降低烟叶尼古丁微生物功能菌使用技术规程》企业标准,发表论文7篇。近3年,该研究成果在湖北襄阳市和恩施州推广应用15.1万亩,新增销售额18796.9680万元,新增利润2255.6326万元。
[成果] 1700550604 湖北
[X787, X703] 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:课题来源:武汉市科技计划项目(2014060202010129)。课题背景:化工园区污水主要是化工制药产生的废水,其组成复杂,污染物浓度高。因其水质复杂和生物抑制因子多,被列为难治理污水之一。根据国内外相似污水处理经验,单纯采用生物氧化处理如活性污泥法,很难取得良好的治理效果,主要原因在于化工生产、制药工序所采用的原材料中有很多化学物质。在生产过程中由于不完全反应,大量的残余化学物进入废水中,如醇类、醚类、苯环杂环及酸碱盐类等物质,造成废水的污染物浓度高,含盐量高,生化性较差,并且大部分的污染物都具有毒性,对生化处理的微生物菌种有抑制作用。污水中含有毒、有害物质且生化性较差。为了更好更有效的处理产生的污水,必须先经过预处理(分离或转化)后降低其毒性,减轻污染负荷,提高生化性,再进入生化处理单元。多数情况下,需要物化和生化相结合,厌氧和好氧法结合应用才能达到较好的处理效果。所以说,提高污水的可生化性是进一步处理废水的必要前提。课题组主要采取催化臭氧氧化技术来提高污水的可生化性。
[成果] 1700630126 湖北
TP391.4 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于“公共安全”领域。 人是社会和谐稳定的主体,对公共场合和特殊生产场所中人的行为检测是建设平安中国,保障安全生产的重要任务之一。由于个体差异性和动作的复杂性,以及环境的多变性,现有成果和方法已很难满足准确的人体行为动作检测和识别。 针对以上亟待解决的难题,项目组在国家、湖北省和企业自主项目的资助下,开展了模拟视觉系统信息加工机制的人体动作检测与识别研究及系统开发,主要创新成果如下: 1.针对公共场合和特殊生产场所混乱背景下人体动作的表征这一重要问题,提出了模拟视觉信息加工机制的时空信息处理计算模型。模拟视觉初级皮层(V1)神经元时空不可分离性、方向选择性和速度选择性,以及神经元之间的环绕抑制属性,实现了不同属性人体动作时空信息的有效提取。 2.面对复杂环境下难以准确检测人体动作这一问题,提出了基于视觉注意机制的运动目标显著性模型,实现人体动作检测。满足光线、视点变化下不同运动属性人体动作检测的要求。人体动作捕获率为98%以上,检测平均精度70%以上。 3.依据视觉皮层不同区域时空信息加工机制,提出模拟V1和MT区域时空信息加工的人体动作识别计算模型,建立了动作识别系统。根据视皮层V1和MT的时空信息加工机制,构建了脉冲神经网络结构,提出基于脉冲链分析的动作表征方法,实现了人体动作的准确识别。动作平均识别为90%以上,异常动作识别率为85%以上。 项目申请国家发明专利4项,授权2项;取得软件著作权2项,发表论文25篇,其中SCI论文8篇,IEEE汇刊1篇。该产品已广泛用于平安城市建设和安全生产中,辅助公安机关犯人管理和刑事案件侦破,辅助特殊生产过程的管理,为社会和谐安定做出卓著贡献。近三年,累计新增产值1713万元,新增利润达到559万元,取得良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700630018 湖北
TP212.2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属生物学学科的应用生物化学与化学学科的分析化学(交叉)领域。 项目主要围绕三个重点科学问题开展: (1)生物传感膜设计及稳定性的改进。 (2)生物传感器对目标分子高灵敏度和高选择性的测量。 (3)生物电化学传感器在环境污染物监测中的应用。 该项目的主要特点是:(1)基于不同生物亲和性材料,采用纳米传感界面设计技术,构筑了一系列高灵敏、高稳定性的蛋白质生物电化学传感器件;(2)研究了蛋白质在传感界面的生物活性与电子传递行为,获取了相关化学反应参数和生命活动信息;(3)通过蛋白质的分子识别及纳米界面的高效分离富集,建立了环境污染物的生物传感方法。 该项目研究期间在Biosensors and Bioelectronics和Analytical Chimica Acta等SCI源刊上发表科技论文53篇,其中8篇代表性论文SCI他引362次,单篇最高SCI他引105次,受到Nano Today(IF 13.157)和Trends in Analytical Chemistry(IF 7.487)等高影响期刊的正面评价或大篇幅引用。在基础理论方面,研究并阐明了多个蛋白质的直接电化学反应机理及生命活动信息,如铁蛋白的氧化还原涉及其对铁离子摄入和释放的过程、黄嘌呤氧化酶电子传递中心包括Mo、[2Fe-2S]和FAD的同时直接电子传递机理等。在应用基础研究方面,所制备的细胞色素P4501A1传感器可应用于环境持久性有机污染物苯并芘的监测,项目申请人的该项研究成果发表于生物传感器的权威期刊Biosensors and Bioelectronic(IF 7.476,SCI一区),并且该项研究成果获得了第八批3551光谷人才计划的资助,与湖北方圆环保科技有限公司共同研发苯并芘生物传感器。
[成果] 1700630019 湖北
TQ426.6 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2017
成果简介:项目属污染控制领域。 针对代表性环境光催化材料二氧化钛存在的光生载流子容易复合,光催化效率不高,以及纳米粉体催化剂难回收的问题,依据半导体能带和表面科学理论,在8项国家和省部级重点基金项目的持续资助下,开展半导体光催化剂的设计与制备,以及污染物降解机理等方面的研究,取得如下主要科学发现: 1、系统研究了高能面二氧化钛的晶面调控与光活性,发现高能面二氧化纳米片的高活性,是晶面效应与表面氟修饰效应的协同作用,修正了人们对高能面二氧化钛纳米片高光活性原因的传统认识;开创了高能面二氧化钛纳米片的微波合成新方法,成功将催化剂的制备时间由传统水热的24 h,缩短到0.5 h,催化剂制备效率大大提高; 2、开发了系列空心结构二氧化钛光催化材料的制备方法,包括高能面二氧化钛组装的空心纳米盒,以及空心纳米颗粒组装的二氧化钛空心微球,发现过氧化氢影响二氧化钛的成核和晶化,使二氧化钛空心微球的制备时间由原来的24小时缩短到3小时。建立了空心结构二氧化钛形成机理模型,解决了纳米粉体催化剂难以回收利用的难题。 3、建立了基于金属有机框架化合物(MOFs)晶态材料的光催化反应模型。利用MOFs大比表面积、高稳定性以及在水和有机介质中难溶易回收等特性,通过调控配位原子、中心金属以及有机配体,获得低能级差可见光相应的MOFs,在国际上较早提出基于金属有机框架化合物(MOFs)材料的光催化的反应模型,实现有机污染物的高效分解与矿化,解决了金属配合物催化剂难回收的难题。 项目构建了典型环境光催化材料TiO2的结构与其性能间的关系模型,发展了4个TiO2光催化材料的制备方法;设计并制备了三大系列可见光响应的MOFs,建立了基于MOFs晶态材料的光催化反应模型。极大地推进了国际光催化材料的研究与应用化进程。项目在Appl. Catal. B:Environ.和J. Mater. Chem.等国际主流学术期刊上发表SCI论文60余篇,8篇代表性论文被Chem. Rev.(IF:37.367)等SCI他引388次,单篇最高SCI他引111次,包括国际著名光催化专家Elena Selli等多位该领域国际权威学者引用该项目工作,并给予充分肯定和高度评价。第一完成人吕康乐多次在国际国内学术会议上做邀请报告,依托该项目入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、国家民委“中青年英才培养计划”,并获聘中国感光学会光催化专业委员会委员和《催化学报》(Chinese Journal of Catalysis)青年编委。
[成果] 1700630134 湖北
[X787, X703] 应用技术 [环境治理, 污水处理及其再生利用] 公布年份:2017
成果简介:该项目归属环境保护领域,具体涉及工业废水处理技术领域。 中国是世界上原料药的主要生产国,产生的高浓度有机废水是严重环境污染源之一,如2014年腾格里沙漠污染事件。合成类制药废水通常含有抗生素、苯环类等有机中间体,处理难度极大,一直是环境治理的重点和难点。中南民族大学联合武汉森泰环保股份有限公司对此开展了近10年技术攻关,提出了无害化和资源化相结合的处理思路,研发了催化O3、催化H2O2、专一化有机物回收等多项关键技术。获国家发明专利授权4项,实用新型专利授权6项。 该项目特点:将高级氧化技术这一前沿环境技术用于实际难处理废水的治理,并通过多项技术集成有效控制运行成本,实现了工程化规模应用,有力推动了合成制药和环保行业的科技进步。 应用推广情况: (1)针对水力负荷大且成分复杂的合成制药工业园废水,集成催化O3-生化-低压反渗透技术,应用于湖北省黄州经济开发区工业园10000m3/日的污水处理,出水显著优于《化学合成类制药工业水污染物排放标准》,回用水达到了《循环冷却水用再生水水质标准》。 (2)针对水力负荷虽小但污染物浓度极高的单一制药企业废水,集成专一化有机物回收-生化-催化H2O2/O3技术,应用于湖北宏源药业(1500m3/日)、荆州能特科技(350m3/日)、武汉武药(160m3/日)等企业的废水处理,出水达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》,甲硝唑等有机物的回收率超过95%。 该项目对制药企业和环保企业的技术进步起到了明显的推动作用。森泰环保以催化氧化为核心技术,于2015年成功上市新三板,成为化工废水处理细分领域的技术领跑者。宏源药业成为全球最大的甲硝唑生产企业,能特科技三年新增产值13.6亿元,成为重要的医药中间体和手性化合物全球供应商。该项目为长江经济带的国家发展战略提供了工业废水治理的技术保障,彰示了湖北省在长江生态环境大保护的全国示范作用。
[成果] 1700630112 湖北
TP391.9 应用技术 计算机系统服务 公布年份:2017
成果简介:所属领域:农业。 武陵山片区是跨省交界面大、少数民族聚集多、贫困人口分布广的连片特困地区。项目组以减贫与发展为目标,结合“互联网+农业”精准扶贫国家战略,以片区“七大支柱产业”中的茶产业提质增效为切入点,历经10年联合攻关,创新有机生态循环模式,突破智能物联集成、智能决策等关键技术,构建面向武陵山片区的茶叶质量安全可视化追溯大数据服务平台,提升了片区内茶产业发展水平。 创新成果: (1)创新了武陵山片区区域有机“猪-沼-茶”自动控制生态循环模式完成对片区内茶树种质量鉴定和亲缘关系验证,确定了片区内茶树种生长特点和肥效需求;以片区内有机喂养的猪粪尿为原料,利用微生物处理技术研制沼渣沼液自动化生产设备,满足片区内有机茶园肥效需求,创新了片区内区域有机生态循环模式。 (2)创建了实时数据可感知的山地茶园智能物联集成系统从山地茶叶标准化栽培、茶园管理机械选型、茶园绿色防控和茶园实时数据感知着手,结合地貌和网络特征,集成感知、物联与通信技术,创建实时数据感知的山地茶园智能物联集成系统,实现了环境感知信息与标准化种植有机结合。 (3)突破了基于并发事务模型的茶叶生产质量智能决策关键技术从茶叶自动化、标准化加工技术着手,基于并发事务模型对各环节业务流进行建模和优化;提出了茶企设备自动化布局和作业调度方法,结合RFID和二维码技术,实现茶叶生产全程可视化监管,突破了茶叶生产质量智能决策关键技术。 (4)构建了武陵山片区茶叶质量安全可视化追溯大数据服务平台基于云计算技术构建武陵山片区茶叶质量安全可视化追溯大数据服务平台,为消费者、茶农、茶企和政府提供茶产品全程可视化追溯服务、茶叶大数据分析和决策支持服务。 项目获发明专利3项,软件著作权7项,论文32篇。成果已应用于武陵山片区36家企业,实现经济效益5.673亿元;通过茶叶品牌培育,助力产业扶贫,取得显著社会效益。人民日报、光明日报、中央电视台等9家中央媒体对该项目进行了专访。
[成果] 1700630091 湖北
[S816.6, S828.5] 基础研究 饲料加工 公布年份:2017
成果简介:该项目所属科学技术领域:饲料学。 该项目结合乳仔猪隔离早期断奶技术造成的腹泻难题,通过功能性活性添加剂缓解肠道黏膜屏障氧化应激损伤,并及时引入有益微生物定植于肠道,诱导肠道上皮细胞定植基因的表达,为及早形成肠道上皮菌群生物屏障优势创造条件,有效缓解幼龄动物断奶腹泻的发生,并进一步改善成年畜禽优良稳定肠道菌群模式,最终达到保障提高畜禽生产能力,生产安全畜禽产品的目的。 主要创新点: 1、功能性动物微生态核心菌株的选育及配伍技术:该项目采用的菌株以特定的益生功能性为选育基础,得到动物微生态及发酵饲料专用的核心菌株4株;得到的菌株用于微生态制剂的生产及发酵饲料的发酵剂。 2、生物饲料的生产制备技术:针对选育的菌株,探究了液体发酵和固态发酵的生产模式,得到了高活力的发酵产品,在固态基质中芽孢杆菌的数量达到了10.30±0.08log CFU/g,乳杆菌的数量达到9.01±0.15log CFU/g;生产开发了改善肠道应激的酵母复合物添加剂和一种功能性饲料膳食纤维,显著提高了仔猪生产性能和增强了机体免疫力。其中,酵母类产品核酸、β-葡聚糖、甘露聚糖、硒元素浓度分别达到75%、70%、55%、500~2000mg/kg。 3、无抗或低抗日粮的配制技术:通过低蛋白日粮、高膳食纤维日粮、颗粒饲料等配制技术调整饲料配方,添加益生菌、功能性纤维以及酵母复合物等,在调整肠道内微生态平衡、改善饲料消化利用率的同时,利用包括益生菌来增强肠道免疫和抑菌抗菌功能。开发的系列产品可使乳仔猪日增重提高7.3-10.78%、饲料转化率提高5.5-10.09%、腹泻率降低41.67-70.1%。 该项目应用推广情况: 该项目是由武汉大北农农牧发展有限公司、北京中农弘科生物技术有限公司以及中南民族大学合作完成。执行期内获得国家发明专利授权2项;发表SCI论文4篇。通过相关技术已形成了7种类型的乳仔猪的功能性浓缩料、预混料和配合料。产品质量稳定、效果显著,获得了使用单位的一致好评,在实际生产中生产专用乳仔猪用预混料、浓缩料、配合料共计80982吨,产生经济效益51214万元。
[成果] 1700630384 湖北
R285 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域:人口与健康。 血三七是恩施土家族民间常用药材,称为治疗跌打损伤的“要药”。但对血三七的研究及应用开发相对滞后,为推广其开发应用,促进恩施少数民族地区经济的发展,该项目历经十载对其指纹图谱质量标准制定、药效物质基础及作用机理和应用开发方面进行了系统性研究。主要创新点如下: 1.项目在研究了化学成分的基础上,原创性对9个不同产地血三七进行了特征指纹图谱研究,发现其指纹图谱具较高相似性,以五峰产其有效成分含量最高,并制定了血三七药材省级质量标准,这为血三七后续筛选活性成分及应用开发提供了质控技术支持。 2.采用细胞MC3T3-E1和动物实验,原创性地对其治疗骨折及并发症疼痛的药效及机理进行研究,发现了促骨折愈合的活性化合物,并阐明了其作用机理为上调了相关基因BMP,VEGF,TGF-β的表达,促进了相关蛋白的合成;此外,发现血三七的水部位镇痛药效活性最强,且膜片钳实验发现其对初级感觉神经元细胞膜钠离子通道的阻断作用是其镇痛的药理作用机制之一。这为民间广泛应用血三七治疗骨折和疼痛提供了科学依据。 3.原创性对血三七次生代谢产物进行抗肝癌和乳腺癌的筛选,发现其总黄酮部位具抗肿瘤活性,机制为抑制了STAT3下游基因bcl-xl和mcl-1的转录,下调bcl-xl和mcl-1蛋白的表达;且化合物APA能抑制乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-435 cells增殖,机理为阻断PI3K/AKT/mTOR通路,下调MCL-1/PARPr/BCL-2/Bax的表达,启动Casp-3/8/9级联反应,促进乳腺癌细胞凋亡。此外,还发现血三七药材提取物具抗真菌活性,且对光滑念珠菌最敏感。该研究拓宽了其药用领域。 在理清了血三七药效物质基础及作用机理的基础上,利用制定的指纹图谱质量标准技术,指导楚湘农业发展投资开发有限公司、赤壁市盛丰兴农农业发展有限公司、恩施市党参专业种植合作社、湖北京久庄园责任有限公司种植血三七药材430亩;近三年,血三七药材销售额为5670万元,新增利润1226万元。带动了血三七原产地恩施州少数民族地区经济发展,增加了农民收入,促进了武陵山区攻坚扶贫工作,取得了较好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700630376 湖北
S567 基础研究 中药材的种植 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域: 该项目是关于中药材夏枯草优质野生种质资源的评价和筛选、“野转家”栽培技术的研究及推广应用,其技术领域为生物、医学领域,成果应用领域为卫生、社会保健和社会福利业。 主要内容及特点: ⑴调查和收集了湖北等主要产区的夏枯草野生种质资源,分析了湖北5个夏枯草的群落基本特征和物种多样性。 ⑵以湖北5个野生的夏枯草居群为材料,建立了基于群落生态、植物形态、迷迭香酸和基于ISSR分子标记的遗传多样性及交配系统等多参数评价指标,筛选出蕲春夏枯草为优良居群。相比其他4个居群,蕲春野生夏枯草居群面积相对较大(40~50m2),夏枯草密度最高(63.3),物种重要值和相对重要值相对较高(0.20/0.19),生物量(果穗平均干重)最高(0.223±0.027g)、有效成分(迷迭香酸)高(0.26%),遗传资源丰富(PPB=75.44%)。 ⑶通过分析不同土壤及有机质含量、施肥方式、播种期和采收期对夏枯草果穗产量及迷迭香酸含量的影响,建立起了夏枯草蕲春居群“野转家”栽培技术,并获得一项授权发明专利。主要技术要点:以腐殖土和基质配方四(原生境土壤:有机土:豆饼:磨菇渣=2:5:1:2)为宜,其有机质含量为100-120g.kg-1;种植前1-2个月配制,使其充分腐烂。秋播,次年3月上旬移栽,密度为15cm×15cm,6月中下旬采收。 ⑷2014年至今,“野转家”栽培技术成功推广种植30700亩。 ⑸2016年11月23日,经湖北省科技厅组织鉴定的研究成果《夏枯草优质野生种质资源的筛选及推广应用》达到国际先进水平。 应用推广情况: 从2014年1月至2016年12月,李时珍医药集团有限公司、蕲春县兴农中药材专业合作社和蕲春县惠农中药材专业合作社等三家单位,采用其研究成果和技术,在蕲春开展了蕲春野生夏枯草品种“野转家”示范推广和规模化种植。三年累计推广种植夏枯草30700亩,取得了良好的经济效益和社会效益。不仅缓解了夏枯草需求矛盾,而且提高了药农收入,有效地帮助了大别山区一批贫困户脱贫致富。 该技术在符合夏枯草“中药材生产质量管理规范”药材生产条件的地区都可以种植推广。
[成果] 1600090016 湖北
TQ426 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2015
成果简介:申报项目属催化化学及材料科学领域。催化科学对解决能源和环境污染问题起着极其重要的作用,催化科学与技术的核心是催化剂,催化科学的创新主要体现在催化材料的创新。该项目在高性能的金属氧化物、硫化物和贵金属等催化新材料的设计、可控制备及其在环境污染物处理等方面的应用研究取得了创新性的研究成果,主要内容如下:1.通过对介孔材料前驱体配体的有效设计,首次将纳米金原位植入介孔材料孔壁合成了高活性的稳定纳米催化剂,该类催化剂在烷烃和醇的选择性氧化等反应中表现出优异的催化性能,为有效的制备稳定的纳米金催化剂提供了新方法。2.使用简单的无模板剂的方法制备了一系列金属氧化物和硫化物纳米片,这些纳米片的主要暴露面为一些高活性晶面,课题组能有效的控制晶面的定向生长和纳米片的厚度,该类材料在水和空气中有机污染物的光催化去除方面显示出优良的性能;并通过自组装、复合或掺杂、负载贵金属纳米颗粒等方法进一步提高了其光催化性能。其中钛酸铋纳米材料制备发明专利已获转让,中试产品性能指标优于国家标准。相关工作被Chemistry World和Physorg分别给予报道。3.发明了一种制备金属硫化物空心球的通用方法。该方法所使用的谷胱甘肽既作为硫源,同时也在加热分解过程中提供气泡作为制备空心球的模板剂。以制备CdS、ZnS、CuS和Bi<,2>S<,3>为例,验证了该方法的通用性。CdS空心球在可见光区具有很高的光催化活性,是一种性能优良的可见光光催化剂。课题组发现空心球的特殊结构(高比表面和多孔性)是致使其高效光催化活性的主要原因。20篇论文发表在J.Am.Chem.Soc.,Environ.Sci.Technol.,Appl.Catal.B等权威期刊上,被SCI引用498次,他引405次,单篇SCI他引最高48次,获中国发明专利1项,其中一项已转让并完成中试,中试产品性能优于国家标准。项目研究成果对研究和开发高分散、高活性和高稳定性的纳米金催化剂和形貌、结构可控氧化物与硫化物催化材料具有理论和实际意义。
[成果] 1600090017 湖北
TB383 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:该项目属于化学科学领域。贵金属价格昂贵,资源有限,提高其使用效率一直是该领域的研究热点,其中,贵金属及其化合物纳米材料的优异性能和广泛应用前景而备受关注。该项目重点研究贵金属及其化合物纳米材料的可控制备方法,率先将微波法应用于金属纳米颗粒的形貌控制合成,为进一步探索贵金属的高效利用奠定基础。主要开展了如下工作:贵金属纳米材料的尺寸控制及其性质研究。采用微波法,快速合成了高分子稳定的或溶剂稳定的粒径小、分布窄、高分散的铂族金属及其氧化物纳米粒子,探索了它们的催化及光学性能。所采用的微波法,不仅可以实现纳米粒子的快速合成,方法简单,为大量制备提供了可能,而且,可以很好地控制纳米粒子的尺寸,得到较小的纳米粒子。研究显示,不仅其自身催化性能极大提高,而且能增强半导体纳米光催化剂的催化活性;此外,与蛋白质作用呈现较强的二级光散射和共振光散射现象,可用于蛋白质的检测。贵金属纳米材料的形貌控制合成及其性质研究。采用微波法,快速合成了一系列形貌单一、大小均匀的铂族金属纳米颗粒,例如,Pd立方体、Pd二十面体、Pd纳米绒球,等;采用CO还原法制备了四角形Pd纳米晶。研究表明,微波合成法可以用于金属纳米材料的形貌控制合成,并能实现大小调控,操作简便,极大缩短了反应时间;初步阐明了形貌、结构单一的金属纳米颗粒的形成机理;所得到的一定形貌金属纳米材料的电催化性能高出对应商业催化剂的两倍以上。微波法在金属纳米材料的形貌控制合成方面的研究处于国际领先地位。相关研究的20篇SCI论文发表在CrystEngComm、J.Mater.Chem.、J.Mol.Catal.,A等国际知名期刊上,SCI他引424次。其中,8篇代表性论文中,有2篇ESI高被引论文,单篇他引最高79次;20篇主要论文中单篇他引最高106次;多项成果被国际权威期刊Chem.Rev.(IF 45.661)介绍。
[成果] 1600600878 湖北
S158 基础研究 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:课题的意义和必要性:课题是农业资源综合利用的迫切需要。中国是农业大国,农作物秸秆产量大、分布广、种类多,长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源。改革开放以来,在党中央、国务院强农惠农政策支持下,农业连年丰收,农作物秸秆产生量逐年增多,秸秆随意堆放、焚烧现象严重,带来一系列环境问题。项目建设能加快推进秸秆综合利用,对于稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力都具有十分重要的意义。课题是解决土壤改良、农业可持续发展问题的需要。合理施用有机肥料一方面可以增加土壤有机质含量和多种新型活性物质,改善土壤物理、化学和新型学性状,提高土壤肥力;另一方面能够为作物提供渐进、持续、全面的养分供应,不仅可以增加作物产量,而且还能够改善农产品品质。有机肥和无机肥料配合施用,还可以提高化学肥料的利用率和利用效率,在不降低产量的情况下,减少化肥的用量。因此,项目建设能解决土壤改良、农业可持续发展问题。项目建设是促进农民增收的迫切需要。长阳农村经济比较落后,农民收入低且增收难度大。近年来,农产品特别是粮食作物价格持续上涨,农民增收渠道越来越宽。通过项目建设,仅收购秸杆就能使农户年增收100万元左右。
[成果] 1600601055 湖北
TQ426 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2016
成果简介:氯代苯腈广泛用于医药、农药、塑料等,市场前景广阔。氯代甲苯在催化剂作用下进行氨氧化反应是制备氯代苯腈的最优方法,其关键是高效氨氧化催化剂的开发。武汉大学是最早从事甲基芳烃氨氧化研发的高校和科研机构,其技术已转让国内十余家企业;谢光勇教授在武汉大学读研期间即从事取代甲苯氨氧化高效催化剂的研发,2005年到中南民族大学工作后利用该校良好的催化剂研究条件继续从事该领域的科研和产品开发。应城市澳赛斯化工有限责任公司(湖北惠通科技有限公司为子公司)是国内通过氨氧化法制备氯代苯腈的重点和高新技术企业,原使用武汉大学提供的硅胶负载的活性氧化物技术,主要的缺点是催化剂负荷低,寿命不够长,2012年起惠通科技有限公司与中南民族大学合作开发了微纳米级的钒复合氧化物工业催化剂并在澳赛斯公司用于氯代苯腈的工业化生产。
[成果] 1500270231 湖北
[TQ461, R284.1] 应用技术 中成药制造 公布年份:2014
成果简介:项目从血三七化学成分、特征图谱等方面进行了全面研究,从血三七中分离得到近百个化合物,其中7个为新化合物,36个为首次从该属植物中分离得到;在化学成分研究基础上,对9个不同产地血三七进行特征图谱研究,为血三七药材质量标准制定提供了科学依据。通过成骨细胞增殖分化、抗菌及镇痛等药理实验,确定了血三七治疗骨折及并发症的药效和活性部位。对血三七胶囊进行了制备工艺、质量标准及初步稳定性研究,为该制剂的开发奠定了基础。该项目完成了计划任务书中各项考核指标。与会专家一致认为,该项目研究成果达到了国内领先水平。建议按照中药新药研究技术要求,完善相关技术资料。
[成果] 1500270191 湖北
[TM215.12, TM315] 应用技术 电线、电缆、光缆及电工器材制造 公布年份:2014
成果简介:课题来源与背景:该项目来源于2011年武汉市科技攻关计划项目(风力发电机用耐高温无溶剂绝缘树脂的研发,201110821254;下达文件为:武科计[2011]44号文)。国家“十二五”规划关于“新能源”行业的蓬勃发展的主流是大功率、大规模“风力发电”建设。该省“十二五”规划和“建设全国首个低碳经济试验示范区”规划也将大力发展风电。该省的风能资源总储量为2775万千瓦,相当于1.5座三峡电站的发电量,仅装机6.98万千瓦,发展潜力巨大。风电产业的发展需要大量的MW级发电机、耐高温环保绝缘树脂及其配套产品,这些电机对绝缘树脂提出了更高的要求:耐温指数必须达到H级(180℃)以上;VOC含量达到环保标准(低于5%),无单体(活性稀释剂)和无溶剂。因此风发电机用耐高温无溶剂环保绝缘树脂值得深入系统研究,对该省乃至中国风电产业的发展具有重要价值。研究目的与意义:该项目研究是《国家新能源振兴规划》的重要组成部分,也是2011年武汉市科技计划重点支持领域,该项目将为推动该省风电产业的发展做出重要贡献;其产业化是 “低碳”经济发展的重要组成部分;其产业化对超支化聚合物的应用和发展具有重要价值,对发展民族经济、防御金融危机和环境保护具有重要社会意义。主要论点与论据:埃洛石固载铂催化剂的制备与表征;新型硅骨架超支化环氧树脂的合成与表征;单组份无溶剂绝缘树脂的性能研究。创见与创新:新型低粘度耐热硅骨架超支化环氧树脂的设计制备;潜伏性固化促进剂的设计制备。按照120元/kg的销售价格,将创造9亿元的产值,创造经济效益可望达到4.5亿元。将有机挥发物含量从8-15%降低到3%以下,减少有机物排放对大气的污染,创造良好社会效益。
[成果] 1600090030 湖北
TN915.04 应用技术 电信 公布年份:2015
成果简介:该项目属于计算机网络领域。构建绿色网络是突破网络规模与服务瓶颈、实现节能信息技术与低碳排放的重要途径,项目围绕能耗与网络性能的内在关系、区域性绿色网络关键技术、高品质绿色协议设计与优化技术展开了系统深入研究,主要内容包括:能耗与网络性能间内在关系新依据:给出了功率和容量约束下MISO-OFDM网络功率分配的形式化描述,证明了功率分配最优化时最小子信道容量阈值的存在性;构建了多天线蜂窝网络能量效率模型、捕捉自相似特征聚合帧流量和不同帧类型的分析模型、考虑捕获效应的马尔可夫吞吐量模型,为绿色网络协议设计与性能优化提供了科学依据。区域性绿色网络构建新思路:提出了高吞吐量的多阶段窗口调整拥塞避免算法,解决了不同误比特率下卫星网络的低吞吐量问题;提出了能量有效的空间重用信道分配机制、问题描述相关的实时任务调度算法,解决了信道分配NP难问题;给出了传输速率分配和链路状态组合的定量表示关系,提出了支持实时业务的智能速率控制算法、保障业务公平性的自适应包调度机制;构建了基于上下文感知与角色访问控制双级安全增强机制、基于仿生基因表达式编程的入侵检测算法。高品质绿色协议设计与性能优化新方法:构建了混合模式下的节能MAC模型,克服了现有模型只适合于饱和情况的缺陷;提出了基于基因重组的仿生近似路由算法、网络扰动约束下的多用户自适应路由算法;提出了能量敏感的两阶段分布式数据采集算法、基于卡尔曼滤波与协作估计的错误容忍事件查询算法、节点选择协作合围事件查询算法。相关成果获国家发明专利1项,软件著作权3项;相关论文获IEEE GLOBECOM 2010、ICICA 2013等国际学术会议最佳论文奖2项,获湖北省、武汉市自然科学优秀学术论文奖3项。20篇核心期刊论文均被SCI收录,被国际同行他引321次,其中SCI他引97次,尤其是有关能耗与网络性能内在关系的结果,为该类问题的研究提供了科学依据。以研究成果为基础开发的节能数据采集终端、在线检测物联软件、企业短信服务平台等产品已被20余家制造企业采用,经济效益和社会效益明显。
[成果] 1400050022 湖北
TQ426 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 专用化学产品制造] 公布年份:2013
成果简介:项目属水污染控制领域。光催化氧化法是利用太阳能和空气使有机污染物彻底分解和矿化的技术,因节能环保、无二次污染,日益受到关注。国际上长期开展研究,但因能量带隙过宽仅吸收紫外光且光生载流子易复合,导致太阳能利用率不高,使经济成本高难以在环保领域推广应用。针对上述两个难题,依据半导体能带、表面科学理论,在7项国家、湖北省自科基金资助下,对光激发过程、催化剂结构、电子传输、催化剂与污染物降解作用机理开展研究,取得如下科学发现:1、建立金属元素Bi与非金属元素共掺杂理论,使光响应范围从紫外光(390nm)拓展到可见光区(415nm),在国际上首次实现Bi、C、N三元共掺杂TiO<,2>,且催化活性提高4倍。首创出含硫四氮杂卟啉结构的仿生催化剂,具有可见光下活化O<,2>和H<,2>O<,2>来快速降解有机污染物的能力。2、揭示了光生载流子寿命是决定TiO<,2>表面氟效应的主要因素,阐明了晶型对表面氟效应的作用机理,为高效半导体光催化剂开发奠定基础。3、提出了一种用于TiO<,2>表面沉积贵金属的绿色光还原法,有效抑制光生载流子复合,较传统的商品P25型TiO<,2>活性提高4.3倍且活性稳定。4、发现TiO<,2>空心微球的高光活性来源于大的比表面积所产生的对底物更强的吸附性能,修正了来源于光的高利用率的传统认识。率先制备出工程应用的新型有机-无机PES/TiO<,2>废水处理复合膜,与传统的PES膜相比,热稳定性、机械强度、抗污性和水通量显著提高。20篇论文发表在Appl.Catal.B和J.Hazard.Mater.等环境类权威期刊,SCI他引447次。8篇代表作SCI他引144次,单篇SCI他引最高37次,2篇入选ESI高被引论文。美国贝克利国家实验室在Chem.Rev.(IF40)综述评价“金属和非金属共掺杂…产生了很好的可见光活性”,Ramaraj研究团队评价“使催化剂的光吸收带边红移到了可见光区…减少了光生电子/空穴的复合率”,澳大利亚高分子膜科学家Chen评价PES/TiO<,2>复合膜“优良的亲水性能、化学稳定性和抗菌性能而受到广泛关注”。获批发明专利1项,已在宏源药业的生产有机废水处理应用,获2012湖北省十大成果提名奖。主办全国太阳能光化学与光催化学术会议,应邀在半导体光化学国际会议作进展报告。培养出教育部新世纪人才1名,湖北省杰青3名,楚天特聘教授1名等高水平人才。
[成果] 1400170814 湖北
TM242 应用技术 [电线、电缆、光缆及电工器材制造, 电池制造] 公布年份:2013
成果简介:锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长等优点,已成为化学电源研究重点之一,尤其在汽车动力电池方面。正极材料占整个锂离子电池成本三分之一以上,LiFePO4资源丰富、环境友好、性能优异且安全性能好,是动力电池的理想正极材料。已报道的LiFePO4合成方法主要有两条路线:以草酸亚铁等二价铁为原料或以磷酸铁等三价铁为原料。二价铁稳定性不好,在空气中易被氧化成三价铁,严重影响正极材料的性能,因而对二价铁原料的储存环境要求高,造成工业生产成本升高;而且,草酸亚铁路线存在混合和包覆均匀难度大,需要特殊控制手段和设备等,不利于规模生产。以磷酸铁等三价铁为原料制备LiFePO4时,反应中需添加氢气、一氧化碳等还原气氛,大大增加生产成本、工艺难度和安全控制,且磷酸铁价格较高,这些因素限制了该路线的实际应用。因此,发展简单易行、成本低廉的制备LiFePO4新路线,具有重要的科学意义和市场应用价值。该项目属于材料科学应用学科。在不影响正极材料电化学性质的前提下,以降低成本,减少污染为宗旨,自主设计一条简单易行的工艺路线,以铁和氧化铁为铁源合成LiFePO4。与其他合成路线相比,制备等量LiFePO4时铁源节约三分之一,无需添加还原剂,新工艺改善了产物易结块的缺点,整个过程无酸、碱和氨气的排放,污染少,属于绿色合成路线。该项目2009年在江苏无锡投资建厂,2011年产量已近1000吨,产品远销国内外。该项目所得LiFePO4正极材料的平均放电电压约为3.4V(vs.Li+/Li);循环500次容量保持率大于80%。与采用草酸亚铁原料相比成本节约9000元/吨,与采用磷酸铁原料相比成本节约近3万元/吨。因而,该项目经济效益非常显著。同时,该项目带动了铁和氧化铁等上游产品和锂离子电池等下游产品的发展,已提供一百多个就业岗位,搭建了学科研究平台,培养了学生技能,发挥出明显的社会效益。
[成果] 1400160021 湖北
R287.81 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:原发性视网膜色素变性(primaypigmentarydegenerationoftheretina)亦称为色素性视网膜炎(retinitispigmentosa),是一类以进行性感光细胞和色素上皮细胞功能障碍为特征的神经退行性疾病,是世界范围内常见的致盲性眼病。视网膜变性性疾病包括一系列的病变,是人类主要的致盲原因之一,其中老年黄斑变性更是西方国家老人致盲的首要病因。而且该病更具有遗传特性,给个人、家庭和社会造成极大的心理、经济和社会负担。世界各国科研人员高度重视,每年投入数以亿计美元的研究经费,但迄今尚无特殊有效的方法治疗,因此,人们更多地转向中医治疗,希望从中找到满意的药物治疗和缓解这类疾病带来的痛苦,挽救患者视力,提高病人的生活质量。“复方三芪明目胶囊的临床前研究”项目是由中南民族大学承担的武汉市科学计划项目(下达文号:武科计[2009]19号文;项目编号:200960323117)。该项目产品已经过近20年的研究,前期已经取得中山眼科中心的医院制剂批文(粤药制字H03020658),为了克服口服液生产工艺不合理、生产周期长、质量不稳定,容易析出沉淀等缺点,课题组将其剂型改为胶囊剂,后研究发现,胶囊剂载药量过少,不足以发挥药物的疗效,最终将本品制备成颗粒剂(又名益气明目颗粒)。目前为止,课题组已经按照国家食品药品监督管理局颁布的《药品注册管理办法》的规定完成了益气明目颗粒的临床前研究工作,基本完成了项目任务书的规定要求。该课题组通过对益气明目颗粒进行系统的研究与开发,开发出“安全、有效、质量可控”的创新药物,而且该中药复方制剂的疗效肯定,毒副作用低,因此本品一旦进入市场,定能形成具有市场竞争优势的现代中药产业,产生巨大的经济效益和社会效益,为国民经济和社会发展及人类健康做出贡献。
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