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本教學(xué)團(tuán)隊(duì)依托河北省化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目、河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目，聚焦化工類創(chuàng)新人才培養(yǎng)，圍繞學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提升，形成了“強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新、提素質(zhì)”的人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建了“面向產(chǎn)業(yè)、突出實(shí)踐、強(qiáng)化創(chuàng)新、持續(xù)改進(jìn)”的化工類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，有效解決了“人才培養(yǎng)課程體系創(chuàng)新不夠，難以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求”、“教學(xué)模式較為單一，不能滿足學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求”、“協(xié)同育人機(jī)制不完善，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人才供給側(cè)與產(chǎn)業(yè)需求側(cè)的良性互動(dòng)”等問(wèn)題。

山東大學(xué)晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶緒堂教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主設(shè)計(jì)的“微爆炸法”獲得了無(wú)氧化MXene-Ti3C2Tx量子點(diǎn)，首次提出可將此類二維結(jié)構(gòu)鈦基晶體材料用于腫瘤治療，并與劉宏教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)其具有較強(qiáng)的類芬頓反應(yīng)特性，在抗腫瘤實(shí)驗(yàn)中效果顯著，從而實(shí)現(xiàn)了更高效、更安全的納米催化治療方式。相關(guān)結(jié)果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”為題，發(fā)表在材料類權(quán)威期刊Advanced Functional Materials（IF=15.621）上，陶緒堂教授和劉宏教授為通訊作者，晶體所博士研究生李雪松和劉鋒為共同第一作者，山東大學(xué)為獨(dú)立完成單位。 對(duì)于腫瘤治療，傳統(tǒng)的化學(xué)、物理療法都存在嚴(yán)重的副作用，限制了其在實(shí)際臨床治療中的應(yīng)用。最近，基于特殊的腫瘤微環(huán)境，利用腫瘤內(nèi)部催化反應(yīng)的納米催化治療成為前沿且備受關(guān)注。其中，研究最為廣泛的鐵基納米催化劑可特異性響應(yīng)腫瘤的弱酸性細(xì)胞微環(huán)境，釋放Fe2+并引發(fā)芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生?OH自由基以觸發(fā)細(xì)胞凋亡，從而抑制腫瘤。然而，在弱酸性腫瘤環(huán)境中，F(xiàn)e2+催化的芬頓反應(yīng)速率較低，導(dǎo)致?OH自由基形成緩慢。此外，眾多抗腫瘤復(fù)合納米制劑的潛在毒性值得關(guān)注。因此，尋找更高催化活性和更安全的納米制劑是人們一直追求的目標(biāo)。晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶緒堂教授團(tuán)隊(duì)與劉宏教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)所制備的鈦基無(wú)氧化MXene-Ti3C2Tx量子點(diǎn)具有較強(qiáng)的類芬頓反應(yīng)特性，其對(duì)正常細(xì)胞和組織器官均表現(xiàn)良好的生物相容性，并對(duì)宮頸癌和乳腺癌均有強(qiáng)烈的殺傷能力，體現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤效果。這種以鈦基類芬頓反應(yīng)為基礎(chǔ)的腫瘤治療方式潛力巨大，為實(shí)現(xiàn)腫瘤的高效、精準(zhǔn)治療提供了一條新的探索途徑。

成果描述：旨在為大規(guī)模代數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新型高效的求解算法，并結(jié)合信息科學(xué)進(jìn)行交叉研究。在大規(guī)模代數(shù)系統(tǒng)新型Krylov子空間算法及其基礎(chǔ)理論、復(fù)雜電磁計(jì)算、圖像處理高性能數(shù)值方法、動(dòng)力系統(tǒng)與智能控制理論方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，取得了具有創(chuàng)新性的成果，例如：解決了科學(xué)計(jì)算中的有關(guān)基礎(chǔ)或困難問(wèn)題；提出了Lanczos雙共軛A-標(biāo)準(zhǔn)正交短遞歸Krylov子空間迭代法BiCOR/CORS/BiCORSTAB方法、一種新的“二維雙連續(xù)投影(2D-DSPM)方法”等一系列高效算法；為求解復(fù)雜電磁問(wèn)題產(chǎn)生的復(fù)雜線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)了高效算法與預(yù)條件技術(shù)；提出了一些新型高效的邊界處理、圖像復(fù)原方法，具有更快的計(jì)算速度和更好的復(fù)原質(zhì)量；將數(shù)值代數(shù)與特殊矩陣分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交叉研究取得成果。市場(chǎng)前景分析：本成果隸屬于計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)科的數(shù)值代數(shù)領(lǐng)域，是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論研究。本項(xiàng)目著眼于科學(xué)與工程問(wèn)題當(dāng)中的難于解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題的快速算法及其理論研究，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的若干大數(shù)據(jù)領(lǐng)域具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。因此，本成果不涉及經(jīng)濟(jì)效益，亦不涉及直接應(yīng)用。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：主要成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊上，構(gòu)建的新方法新理論得到了權(quán)威專家的高度評(píng)價(jià)，相關(guān)工作引起了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注與引用。通過(guò)國(guó)際合作，本項(xiàng)目提出的相關(guān)快速算法已通過(guò)國(guó)際合作研究被法國(guó)INRIA、法國(guó)LAPLACE國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、荷蘭格羅寧根大學(xué)等國(guó)際知名研究機(jī)構(gòu)用于解決科學(xué)計(jì)算中的大規(guī)模代數(shù)方程組求解難題。

新型脫硫石膏復(fù)合水泥土及注漿材料分別應(yīng)用于深基坑工程中的止水帷幕，坡道加固及地基加固中的最優(yōu)配合比。水泥摻量 14%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 2%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 26.3%的水泥摻量，可以較好的改善土體的力學(xué)性能，更能夠很大程度地提高土體的抗?jié)B性，達(dá)到止水效果，大量應(yīng)用于水泥土攪拌樁、雙液注漿型止水帷幕的施工當(dāng)中。水泥摻量 8%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 3%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 42.8%的水泥摻量，造價(jià)低廉，可以提高土體的強(qiáng)度，適當(dāng)提高土體的抗?jié)B性能，可以大量應(yīng)用在臨時(shí)性土體加固工程中，比如坡道加工及基坑坑底土體加固當(dāng)中，改善土體力學(xué)性能，保證施工安全和施工進(jìn)度，以節(jié)約成本。已經(jīng)申請(qǐng)專利：一種利用脫硫石膏的新型土體固化劑 201410021878.3。

北京科技大學(xué)榮源連鑄耐火材料研究發(fā)展中心采用最新科技自主研制開發(fā)的新型連鑄用耐火材料——鋼包至中間包的長(zhǎng)水口，中間包內(nèi)的整體塞棒和從中間包到結(jié)晶器的浸入式水口。 本項(xiàng)目產(chǎn)品以市場(chǎng)為導(dǎo)向，特別開發(fā)了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的使用無(wú)碳內(nèi)壁浸入式水口和長(zhǎng)壽命水口，將增加鋼鐵工業(yè)所需優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、長(zhǎng)壽和綠色型耐火材料生產(chǎn)量，滿足潔凈鋼和高效連鑄對(duì)連鑄耐火材料要求。配套建設(shè)了最先進(jìn)的生產(chǎn)線，產(chǎn)品技術(shù)性能領(lǐng)先，質(zhì)量?jī)?yōu)異，在低成本的生產(chǎn)條件下產(chǎn)品價(jià)格低于進(jìn)口同類產(chǎn)品，將在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，同時(shí)可取代部分進(jìn)口同類產(chǎn)品。本項(xiàng)目獲得遼寧省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 新型連鑄用耐火材料與連續(xù)鑄鋼工藝技術(shù)溶為一體，用于連續(xù)鑄鋼中鋼水保護(hù)澆鑄和控制鋼水流量，其特點(diǎn)是要求材料高性能，屬于耐火材料高技術(shù)領(lǐng)域。無(wú)碳內(nèi)壁防堵塞浸入式水口用于潔凈鋼連鑄中。

立足于超高清顯示產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求，研究團(tuán)隊(duì)基于在氮化物發(fā)光材料研究的工作基礎(chǔ)，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《第三代半導(dǎo)體核心配套材料》項(xiàng)目（子課題，第三代半導(dǎo)體高密度能量光源用新型熒光材料及制備技術(shù)，2017YFB0404301）的支持下開展多種窄帶發(fā)射熒光粉的合成制備與應(yīng)用研究工作。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多種低光衰、高可靠性窄帶發(fā)射的綠色發(fā)光材料，如β-SiAlON:Eu2+（FWHM < 60nm）、γ-AlON:Mn2+,Mg2+（FWHM < 45nm）等，并與日本夏普公司合作，開發(fā)出色域范圍> 100% NTSC的白光 LED背光源器件。

隨著消費(fèi)者對(duì)更高顯示品質(zhì)的需求，8K（7680×4320像素）超高清顯示器將逐步取代目前市場(chǎng)上的4K（3840×2160像素）顯示器。日本夏普公司早在2013年就積極研發(fā)8K超高清顯示技術(shù)，2015年已推出樣機(jī)，并決定于2018年下半年進(jìn)行批量生產(chǎn)；日本公共廣播公司NHK更是準(zhǔn)備用8K信號(hào)轉(zhuǎn)播平昌冬奧會(huì)和東京奧運(yùn)會(huì)。8K超高清顯示器的核心部件是液晶背光源，為提高顯示器的色域范圍和亮度，使顯示器能顯示更為豐富的色彩，要求發(fā)光材料發(fā)射光譜的半峰寬盡可能窄。開發(fā)具有窄帶發(fā)射的發(fā)光材料，特別是具有綠色發(fā)光、高量子效率、高可靠性的材料，對(duì)于超高清顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。