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一種獨特的仿生礦化刻蝕法，合成釕原子單分散的介孔單晶TiO 2 ，析氫性能極其優異。高分辨透射電子顯微鏡與元素面掃描測試結果表明，單個釕原子的均勻分散在具有介孔結構的TiO 2 晶體中。結合X射線光電子能譜與電子順磁共振測試結果，首次證實，釕表現出異常的+5高價態而非+4價，而晶格中的部分鈦原子接收來自釕的電子形成Ti 3+ 。在0.1 M KOH電解液中，Ru-TiO 2 的起始過電勢僅為82 mV，通過鋁還原調節樣品的電子結構，其析氫性能得到了進一步的加強，起始過電勢降低至45 mV，10 mA/cm 2 的電流密度下過電勢僅為150 mV。通過第一性原理的密度泛函計算證明，Ru 5+ 與Ti 3+ 協同作用降低了氫吸附能，使得其與氫吸附火山頂更為接近，從而獲得優異的電化學析氫性能。

（專利號：ZL 201410460926.9） 簡介：本發明公開了一種高效催化合成喹啉類衍生物的方法，屬于有機合成技術領域。該合成反應中活潑α-甲基或亞甲基羰基化合物與2-氨基苯乙酮的摩爾比為1∶1，多磺酸根酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用2-氨基苯乙酮的7～10％，反應溶劑75％乙醇水溶液的體積量(ml)為2-氨基苯乙酮摩爾量(mmol)的3～5倍，回流反應時間為5～25min，反應結束后冷卻至室溫，過濾，所得濾渣真空干燥得到純喹啉類衍

煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內外市場，全球煙酸市場在 8 萬噸以上，目前主要采用化學法生產。 本項目打通了生物轉化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產線，技術水平達到國際領先。項目獲得了自主知識產權菌種、建立了腈水解酶的高效表達和系統改造技術、構建了固定化和高濃度轉化體系；腈水解酶發酵酶活及煙酸轉化產量均為目前國際報道的最高水平。已建成年產2000 噸煙酸生物法生產線，相比傳統化學合成工藝節約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內外期刊發表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數據庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報國家發明專利 15 項，其中已授權 9項。 

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脈搏血氧儀是一種無創傷、連續監測人體動脈血氧飽和度的新型醫學儀器，國外于八十年代中期投入臨床使用。我國從九十年代初期引進該儀器，現已廣泛應用于臨床。我們研制的便攜式脈搏血氧儀和脈搏血氧監護模塊完全系我們自行設計，達到國外八十年代末、九十年代初的水平，在國內屬領先。脈搏血氧監測是八十年代中期國際上新開展的監護項目。目前已列為臨床術中麻醉監護、危重病人術后監護

氧氣還原反應是燃料電池中最常見的陰極反應，即氧氣通過四電子過程結合電子和質子轉化為水。 氧氣還原催化劑是燃料電池陰極至關重要的組成部分，其性能的好壞直接決定于最終電池的性能。鉑（Pt）是最常用的一種高效的氧氣還原反應催化劑。然而，由于Pt的價格非常昂貴，給電池帶來非常高的成本。而近年來，開發的基于雜元素摻雜的碳納米材料，盡管成本比Pt低，但是其制備過程相對較復雜，難以實現規模化生產。 而對于電池的發展，低成本和高性能是永恒追求的目標。本成果提供了一種超低成本、高效率氧氣還原催化劑的制備方法。該方法以天然纖維素為原材料，具有成本低、制備簡單等優點，所制備的氧氣還原催化劑在0.1M KOH中的氧氣還原催化電流高于常用的20wt% Pt/C催化劑。

本研究設計并合成了無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應用于二氧化碳電還原反應中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復合物納米棒。在進一步電化學還原預處理后，該復合物被轉化為無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV  的過電位下，實現了高達 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進行對比，發現在電化學還原預處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價硫會轉化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復合物中被氧化為 +6 價的硫能保留在催化劑中。后續實驗表明 ，這一部分硫能促進水的解離，而甲酸形成過程中所需的 H + 正是來自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過電位為 450 mV  時，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進一步提升硫促進水解離的效用，同時抑制氫析出反應的發生。因此，無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉化為甲酸。

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 隨著工業化的快速發展，環境污染問題日益突出。磺胺類抗生素、酚類等持久性有機污染物引起的水體污染，二氧化碳與氮氧化物的大量排放產生的氣候變暖與大氣污染，成為當前社會可持續發展面臨的重大問題。光催化技術由于可以直接利用可持續的太陽能驅動化學反應，而成為水/氣環境凈化和清潔能源利用的理想途徑之一。因此，開發高性能的光催化劑意義重大。

成果與項目的背景及主要用途： 我國對天然氣等清潔能源的需求量逐年增加。天然氣在井口剛剛開采出來時 被稱作凝析天然氣，是濕氣的一種，濕氣首先要經過測量，然后再進入處理廠。 濕氣為氣多液少的特殊的氣液兩相流，流動型態包括分層、波狀、環狀、霧狀等 多種形態，因此檢測難度很大。 國際市場，因技術門檻兒高，只有極少數幾家公司（FMC\SolartronISA\Roxar） 掌握此項技術。因大多采用射線技術，產品價格高昂。國內市場采用“單相流量 計量儀表”或大型“計量站”，不是無法滿足氣液兩相測量，就是建設數千平方米 的集氣計量站，耗資巨大。 68天津大學科技成果選編 凝析天然氣兩相流量計旨在解決油氣田井口濕天然氣的氣、液兩相的在線不 分離計量問題。對于及時、準確、長期地掌握單井、井區、氣藏、氣田的生產動 態信息，判斷氣井/氣藏的生產變化和水侵狀況、優化生產采氣工藝、延長氣井 生產壽命，并最終提高氣田的采收率具有重大的現實意義。 技術原理與工藝流程簡介： 雙節流計量管由 V 錐流量傳感器和文丘里流量傳感器串聯構成。從天然氣 井中采出的凝析天然氣體（即濕氣）先后流過 V 錐和文丘里，分別產生壓差△ P1 和△P2。 △P1=K1QG+K2QL △P2=K3QG+K4QL 69天津大學科技成果選編 70 QG、QL 分別為氣相和液相的體積流量；K1、K2、K3、K4 是工況壓力、溫度、 干度、氣相密度 ρG、液相密度 ρL、節流形式、節流比 β、長度 L、氣相弗勞德數 Frg、液相雷諾數 Re 等相關函數。遠程平臺以高性能嵌入式工控機為核心，配以工業寬溫電子硬盤、16 路高 精度數據采集卡、12 寸工業寬溫液晶屏、工業寬溫全金屬防水鍵盤、充電鋰電 池等，可實現信號的采集、氣液兩相流量的計算/顯示/存儲等。鋰電池供電、220 供電和蓄電池+太陽能供電 3 種工作方式。內部供電可待機 16 小時，低功耗模式 20 小時以上。 技術水平及專利與獲獎情況： 技術水平： 1）產品不依賴射線技術、分離器技術。 2）適用范圍廣，海洋、陸地油氣田均可適用。 3）結構簡單、使用方便、低功耗、互換性好及多參數動態測量。獲獎情況： “凝析天然氣多參數動態測量技術研究與應用”獲得 2013 中國計量測試學會 科學技術進步獎”一等獎。已授權專利 10 項，并成功產業化，制定了相應的企業 標準，通過了第三方的形式評價，取得了中華人民共和國制造計量器具許可證。 應用前景分析及效益預測： 該流量計占地面積約 1 平方米，價格僅為適用于陸上氣田的國外同類產品價 格的幾分之一甚至十分之一，可取代進口，大幅降低一次性基礎設施投入成本和 人力、管理成本。 國內客戶：中石油、中石化、中海油 國際客戶：國際石油公司 目前已取得了顯著經濟效益，如為中石油西南油氣田分公司川中油氣礦節約 氣液分離存儲等工藝設備、場站用地、值守人員人工成本等累積 8700 萬元。 應用領域：天津大學科技成果選編 72 應用領域涉及陸地油氣田、采油平臺、海下氣田、非常規氣田（頁巖氣田、 煤層氣）等多種天然氣上游生產計量領域。