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實(shí)用新型公開(kāi)了一種規(guī)模化生產(chǎn)型植物工廠營(yíng)養(yǎng)液高效節(jié)能循環(huán)系統(tǒng)，它包括栽培槽、營(yíng)養(yǎng)液池和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述栽培槽和營(yíng)養(yǎng)液池通過(guò)主供液管相連；本實(shí)用新型的營(yíng)養(yǎng)液高效節(jié)能循環(huán)系統(tǒng)在規(guī)模化生產(chǎn)型植物工廠運(yùn)行過(guò)程中不需要額外增氧設(shè)備，具有便于維護(hù)管理，自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液循壞與液槽排污同步作業(yè)，營(yíng)養(yǎng)液體系穩(wěn)定，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。

本研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專利號(hào)：ZL 201610601410.0；ZL 201610601445.4）的新型固定床生物反應(yīng)器——Xcell反應(yīng)器（圖1）。Xcell反應(yīng)器采用新型的“瀑布式”傳氧方式，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)泡通氣，可提供良好的氧傳質(zhì)性能以及混合性能；采用“懸浮接種”技術(shù)使得反應(yīng)器的種子細(xì)胞捕獲能力良好且細(xì)胞在反應(yīng)器中分布均勻；采用“Push-pause”混合技術(shù)，可有效避免固定床模塊出現(xiàn)死區(qū)，進(jìn)一步提高液體混合效率，同時(shí)對(duì)氧傳遞有一定的促進(jìn)作用。Xcell反應(yīng)器為貼壁動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)與應(yīng)用提供了一種新的固定床生物反應(yīng)器與技術(shù)。 為了實(shí)現(xiàn)基于固定床生物反應(yīng)器細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的高效研發(fā)與規(guī)模放大，本研究團(tuán)隊(duì)建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專利申請(qǐng)?zhí)?01910893202.6）的固定床生物反應(yīng)器縮小模型——TFB反應(yīng)器（圖2）。基于TFB反應(yīng)器與Xcell反應(yīng)建立了固定床生物反應(yīng)器scale-down/scale-up平臺(tái)（圖3）以及QbD導(dǎo)向的病毒疫苗過(guò)程工程的快速開(kāi)發(fā)策略，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞培養(yǎng)及病毒擴(kuò)增工藝從20 mL到0.5 L與2.5 L的規(guī)模逐級(jí)放大。

（S）-異丙甲草胺屬氯乙酰胺類芽前除草劑，是一手性農(nóng)藥，其活性是普通外消旋體異丙甲草胺的1.4~1.6倍，在世界范圍內(nèi)正逐步取代異丙甲草胺外消旋體。因此該農(nóng)藥也被稱為理想的綠色農(nóng)藥。以2-甲基-6-乙基苯胺（MEA）、甲氧基丙酮、氯乙酰氯和手性催化劑為主要原料，通過(guò)縮合、不對(duì)稱氫化、酰胺化等步驟合成（S）-異丙甲草胺，建成年產(chǎn)3000噸工業(yè)化生產(chǎn)裝置。產(chǎn)品經(jīng)江蘇省農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站檢測(cè)，符合Q/320623 NT004-2013標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。

以2-甲基-6-乙基苯胺（MEA）、甲氧基丙酮、氯乙酰氯和手性催化劑為主要原料，通過(guò)縮合、不對(duì)稱氫化、酰胺化等步驟合成（S）-異丙甲草胺。創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出結(jié)構(gòu)新穎的手性雙膦配體催化劑，不對(duì)稱氫化反應(yīng)S/C達(dá)1.12×105，氫化產(chǎn)物 ee%值達(dá)91.4%，反應(yīng)壓力由文獻(xiàn)報(bào)道的4.5-5.5MPa降至3.0MPa，具有活性高、對(duì)映體選擇性好的優(yōu)點(diǎn)；開(kāi)發(fā)出無(wú)溶劑連續(xù)不對(duì)稱催化氫化技術(shù)，將環(huán)流反應(yīng)器與自動(dòng)化控制技術(shù)集成，生產(chǎn)效率高；開(kāi)發(fā)出外消旋阻止技術(shù)進(jìn)行酰胺化，產(chǎn)品ee%值達(dá)88.2%；各步反應(yīng)收率高，總收率達(dá)92.7%（以MEA計(jì)）。擁有2項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利授權(quán).

通過(guò)多年集中攻關(guān)，針對(duì)性地解決了生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化效率低、焦油、粉塵污染等問(wèn)題。開(kāi)發(fā)了較空氣氣化、 氧氣氣化等技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)的秸稈等氧氣—水蒸氣聯(lián)合氣化裝置及工藝，大幅促進(jìn)了氫氣、碳?xì)浠衔锏纳伞Ｕ麄€(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)富氫燃?xì)獯笠?guī)模生產(chǎn)、余熱利用、基于焦油完全轉(zhuǎn)化利用的污染物零排放。目前整套技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)建設(shè)的秸稈處理量 1t/天氣化系統(tǒng)上完成調(diào)試，正在進(jìn)行系統(tǒng)大型化、集成化、工程化研究。

本團(tuán)隊(duì)采用新型結(jié)構(gòu)導(dǎo)向技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)亞微米和納米二氧化硅中空微球的溶膠凝膠法和沉淀法高濃度制備，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要，并能對(duì)其納米殼層結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為相關(guān)功能材料的性能設(shè)計(jì)提供合成技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)有二氧化硅中空微球制備技術(shù)的投資成本高、設(shè)備生產(chǎn)率低、控制難度大，無(wú)法在工業(yè)規(guī)模上對(duì)其特有的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，嚴(yán)重限制了中空微球在高端產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。本團(tuán)隊(duì)基于全新的中空結(jié)構(gòu)導(dǎo)向技術(shù)，在間歇反應(yīng)釜中通過(guò)溶膠凝膠法和沉淀法實(shí)現(xiàn)中空微球的高密度、大批量生產(chǎn)，具有設(shè)備生產(chǎn)率高、微球結(jié)構(gòu)規(guī)整、壁厚可控、容易復(fù)合改性等優(yōu)點(diǎn)，突破了中空微球規(guī)模化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。通過(guò)改變導(dǎo)向劑分子結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝微調(diào)，可在 50-400 納米范圍內(nèi)對(duì)中空微球的壁厚進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，使其對(duì)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)產(chǎn)生各種響應(yīng)，并能通過(guò)控制中空和多孔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)比表面積、導(dǎo)熱系數(shù)、阻尼特征、機(jī)械強(qiáng)度等性能，滿足不同功能材料領(lǐng)域的要求。該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)或納米顆粒與二氧化硅的復(fù)合，制備出具有功能多樣性的復(fù)合中空微球， 如將氧化錫銻（ATO）與二氧化硅中空微球復(fù)合，可制備兼具紫外光、可見(jiàn)光、近紅外反射和隔熱功能的復(fù)合中空微球保溫填料。 

一、技術(shù)參數(shù)要求： 1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€AC220V ±10%  50Hz 2、工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、裝置容量：＜1.5kVA 4、設(shè)備外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、單站工作臺(tái)尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系統(tǒng)組成要求： （一）上料檢測(cè)單元 由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、貨臺(tái)、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、直流減速電機(jī)（10W/24V  5r/m）、光電開(kāi)關(guān)、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到搬運(yùn)工位。 （二）搬運(yùn)站 由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)械手爪、旋轉(zhuǎn)氣缸等組成，主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)。 （三）加工單元 由旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面推力軸承、直流減速電機(jī)（10W/24V  5r/m）、刀具庫(kù)（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測(cè)組件、光電傳感器、轉(zhuǎn)臺(tái)到位傳感器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測(cè)。工件在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上被檢測(cè)及加工。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。平臺(tái)的定位由繼電器回路完成，通過(guò)電感式傳感器檢測(cè)平臺(tái)的位置。工件在平臺(tái)并行完成檢測(cè)及鉆孔的加工。在進(jìn)行鉆孔加工時(shí)，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過(guò)電氣分支送到下一個(gè)工作站。 （四）搬運(yùn)單元 由機(jī)械手、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、無(wú)桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業(yè)導(dǎo)軌、電氣安裝板等組成，主要完成對(duì)工件的提取及搬運(yùn)。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元。 （五）傳送帶站 由輸送帶、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、推料氣缸、分揀料槽、交流電動(dòng)機(jī)、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標(biāo)傳感器等組成，主要完成對(duì)工件的輸送及分揀。 （六）安裝站 由料筒、換料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空吸盤(pán)、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對(duì)兩種不同工件的上料及安裝。為系統(tǒng)逐一提供兩色小工件。供料過(guò)程中，由雙作用氣缸從料倉(cāng)中逐一推出小工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤(pán)將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下將工件移動(dòng)至下一個(gè)工作單元的傳輸位置。 （七）機(jī)器人安裝單元 由機(jī)器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)，裝配。 （八）分類單元 由步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、滾株絲桿、立體庫(kù)、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對(duì)成品工件分類存儲(chǔ)。 （九）主控單元： 主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。總線結(jié)構(gòu)采用工業(yè)以太網(wǎng)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)相互交換。 （十）MCGS工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件： 當(dāng)8個(gè)單元全部進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時(shí)，管理員能夠通過(guò)組態(tài)監(jiān)控機(jī)中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行、停止等。每個(gè)單元的工作狀態(tài)以及工件的材質(zhì)、顏色等在監(jiān)控畫(huà)面上也能夠清楚的看到。  

近日，我校材料學(xué)院劉潤(rùn)輝教授課題組在促血管內(nèi)皮化生物材料研究中取得了突破成果，通過(guò)聚合物策略實(shí)現(xiàn)了選擇性促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)和促快速內(nèi)皮化功能。