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成果與項目的背景及主要用途 一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料的新的、簡捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價的亞胺和一氧化碳為單體，在金屬催化下發生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的步驟，使得多肽的合成和傳統的方法(如開環聚合反應法)相比，被大大地簡化。所得到的多肽類材料，在生物醫學材料和制藥等領域具有重要用途。 技術原理與工藝流程簡介

本發明提供了一種一維納米復合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法。本發明將氯化鋅溶液、氯化錫溶液混合后與氫氧化鈉溶液進行水熱反應，通過加入無水乙醇、表面活性劑和控制反應條件而制備一維納米氧化鋅氧化錫復合材料。該制備方法與現有的一維納米金屬氧化物材料的制備方法相比，具有成本低，操作簡單，低能耗等優點。制備的納米復合材料對甲烷、一氧化碳、二氧化氮等氣體具有氣體敏感度，是一種良好的氣敏材料。

氧化石墨烯具有獨特的二維結構、豐富的表面官能團及 P 型半導體性質。通 過氧化石墨烯與 ZnO 納米片及 SnO2 納米纖維進行復合，大幅度提升了其對丙酮、 甲醛等特異性氣體檢測。其敏感性能的提升歸因于氧化石墨烯和半導體材料二者 的協同效應。相關研究解決了現有技術中的半導體氣體傳感器檢測限和選擇性較 低的問題。

一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料 的新的、簡捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價的亞胺和一氧化碳 為單體，在金屬催化下發生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多 肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的 步驟，使得多肽的合成和傳統的方法(如開環聚合反應法)相比，被大 大地簡化。所得到的多肽類材料，在生物醫學材料和制藥等領域具有 重要用途。 該方法是在高壓釜中，以 1，4-二氧六環為溶劑，在 800psi 壓力 的 CO、50℃油浴以及在催化劑作用下，亞胺與 CO 共聚得到產物多 肽。采用一種簡單的金屬鈷化合物作催化劑，能有效地催化亞胺和一 氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽類聚合物。方法 簡捷。 已取得的知識產權： 本項目得到國家自然科學基金資助，是一項具有原始創新性的科 研 成 果 ， 已 申 請 2 項 中 國 專 利 （ 申 請 號 200610129890.1 ， 200710195204.5）和國際專利（申請號 PCT/CN2007/003465），還將對后續發現及時申請專利保護，因此將擁有該技術的全部知識產權。成 果發表在化學刊物 Angew.Chem.，已受到學術界和一些國外公司的關 注。 應用前景分析及效益預測： 應用行業：生物醫學材料、制藥、功能材料。該項目所提供的新 型多肽類化合物，已經能夠為生物醫學工程領域提供一類新的重要的 可供選擇的材料。從長遠來看，開發出多個新的有效的催化劑體系， 實現更多類亞胺與一氧化碳的共聚，最終使該方法成為一種廣泛有效 的多肽的合成方法，將具有重大的社會和經濟效益。 應用領域及能為產業解決的關鍵技術： 作為新的生物醫學材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替現 有材料用于人工血管等方面。此外，還可被用作藥物的糖衣以及具有 藥物緩釋等功能。如能實現一般肽類的合成，其低廉的成本將有潛力 替代用任何其它合成方法得到的該類產品。不用氨基酸為原料，而是 以廉價的亞胺和一氧化碳為單體，從而使合成多肽的成本大大降低、 方法大大簡化。 技術產業化條件： 投資規模約 500 萬元（不含基建投入）。

        對于難降解工業廢水的處理，單獨催化臭氧氧化技術存在臭氧劑量大、氣體回收難、出水毒性高等問題，而單獨生物降解處理難降解有機廢水周期長、設備成本高。催化臭氧氧化與微生物降解近場耦合工藝則將按序進行的催化氧化裝置和生物掛膜裝置兩個處理單元合并，利用催化臭氧技術提高難降解有機廢水的可生化性，同時采用生物膜技術減少后續處理成本，能夠實現低成本提高COD、色度和濁度去除率的效果，同時降低出水毒性，減少環境生物風險。

納米氧化物中的氧化鋁和氧化鈦粉體被廣泛應用于石油加工，制藥工業，復合材料制造，化肥工業，環境保護等領域，我們開發的作為綠色化工產品的氧化鋁纖維在納米催化技術和復合材料制備等方面性能比納米粉體更優異，例如國內權威機構應用試驗其在高溫條件下仍保持高的比表面和孔容，是此類高溫高強催化劑載體換代產品，是耐熱復合增強材料的首選，已顯示在眾多領域的巨大應用價值和前景&

本發明屬于無機／有機納米復合材料技術領域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹 脂納米復合材料及其制備方法。本發明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結合， 確保納米顆粒在復合材料中得到納米級分散；納米 SiO2表面經過處理，使納米 SiO2與基 體樹脂硼酚醛樹脂之間形成了良好的界面，可以充分發揮出納米 SiO2、硼酚醛樹脂的優 點。本發明的目的在于通過合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹脂納 米復合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學穩定性和硼改性酚醛樹脂的良好的 力學性能、耐熱性和耐燒蝕性等優點，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹脂納米復合材料可 廣泛用于高溫制動摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結構材料、防熱材料等眾多領域。 

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 馮疇境 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043116 羅雨欣 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043111 黃品杰 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043110 張一丹 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043105 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 周家斌 化學化工學院 教授 環境材料與污染控制 劉丹 化學化工學院 講師 環境材料與污染控制 四、項目簡介 工業生產當中產生大量的有機廢水需要凈化處理，對此問題，本課題準備采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有機污染物。制備出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2復合材料來活化PMS。PMS在復合催化材料表面會迅速反應生成硫酸根和羥基的自由基，同時在光照下實現電子空穴的有效分離。通過光催化和高級氧化產生的強氧化性的活性物種會爭奪有機物的最外層電子來實現對有機廢水的高效降解。 因為CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重復使用、低毒、化學性質穩定、可見光催化活性等優點，可減少二次污染，且能夠高效的活化PMS，此外，PMS可作為電子受體快速轉移和消耗光生電子，實現電子和空穴的有效分離，提高其光催化活性。同時，通過摻雜MnO2顆粒進一步提高CuFe2O4催化劑比表面積，在反應體系中能夠進一步活化PMS產生氧化自由基，從而有效地降解有機物。

氧化鐵黑是一種帶有磁性的黑色顏料，由于性能優異，應用廣泛，且深受商家的重視。在我國，此種產品研究和生產使用的歷史較短，隨著現代化科學技術的發展，現代化辦公用品的不斷更新，使帶磁性的黑色印刷，復印材料的迫切需要，使氧化鐵黑等黑色磁性顏料的開發研究及應用備受重視，研究和生產的商家看到這一不可多得的商機，紛紛上馬。由于新產品的技術含量較高，致使較多的生產廠家質量或生產成本存在一定的缺陷，以致該產品上不去，產品市場供應較緊缺。 氧化鐵黑產品是黑色或黑紅色粉末，具有磁性，相對密度為5.18，熔點為1594℃。不溶于水及醇，但溶于濃鹽酸，耐光，耐候性良好，著色力和遮蓋力都很高，在有機溶劑中十分穩定，耐堿性良好，但顆粒易被氧化變成紅色的氧化鐵，在200－300℃時灼燒則易形成γ－Fe2O3。

以酶類結構的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術難 題，實現高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現該技術的工業應用，填補國內外技術空白，從本質 上解決化工領域氧化過程的安全隱患。