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本成果來自國家級和省部級科技計劃項目，是獲得省部級和學(xué)會級三等以上獎勵的重點縱向成果。食道癌變引起的食道狹窄等疾病是一種嚴(yán)重威脅人類健康的常見病。現(xiàn)在的治療方法是用復(fù)雜的手術(shù)在病變部位植入金屬類支架以支撐起狹窄段管腔。金屬材料不降解還需二次手術(shù)取出以及手術(shù)繁瑣、風(fēng)險高等已成為醫(yī)學(xué)界極具挑戰(zhàn)性的難題。本成果針對傳統(tǒng)金屬類醫(yī)療器械（食道支架）不能降解吸收而需二次手術(shù)和外科植入手術(shù)繁瑣等關(guān)鍵問題，研發(fā)出一類可完全降解吸收、并可利用體溫產(chǎn)生形狀記憶功能的新型高分子復(fù)合材料，建立了在動物體內(nèi)三維管狀支架的恢復(fù)模型，利用高分子材料的易加工變形和體內(nèi)記憶恢復(fù)能力解決了金屬支架難植入和不降解而需二次手術(shù)等難題。該成果獲國家發(fā)明專利4項，獲四川省科技進步獎（自然科學(xué)類）一等獎。

本發(fā)明涉及一種有機工業(yè)廢水的催化氧化處理方法，特別是用CuCl薄膜處理生物難降解有機廢水的方法。采用CuCl2溶液浸泡銅網(wǎng)產(chǎn)生的CuCl薄膜為催化劑，把CuCl/銅網(wǎng)催化劑置入反應(yīng)器中，以900～1200ml/h的流速通入pH＝5～9的有機廢水，并通入空氣進行氧化反應(yīng)，空氣流速為0.09m3/h，反應(yīng)1～9小時，反應(yīng)后的溶液加入聚合硫酸鐵沉降。本發(fā)明在常溫常壓下能將COD為1500～3800mg/l有機助劑廢水降到600mg/l，COD去除率達到60～7

本發(fā)明公開的基于多苯醚結(jié)構(gòu)的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯是在Ⅰ、Ⅱ表示的合成聚酯結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上，引入了由Ⅲ表示的結(jié)構(gòu)單元經(jīng)無規(guī)共聚所組成，所制備的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯的特性粘數(shù)[η]為0.43-0.95dL/g，極限氧指數(shù)為25.5-34.5％；垂直燃燒等級V-2～V-0級；錐形量熱測試中峰值熱釋放速率p-HRR為198-658kW/m2。本發(fā)明還公開了其制備方法。由于本發(fā)明引入的含多苯醚結(jié)構(gòu)的單體能在高溫下發(fā)生重排反應(yīng)，形成多芳香環(huán)或多芳香含氧雜環(huán)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而具有極高的膨脹成炭速率和質(zhì)量，賦予了共聚酯優(yōu)異的阻燃性與耐熔滴性能。本發(fā)明共聚酯的制備有著成熟的工藝、簡單方便的操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明提供了光催化劑 Er3+:Yb0.20Y2.80Al 5 N0.10F0.10O11.80 /Pt-TiO2 的制備方法，并將其應(yīng)用在在光催化分解水制氫中。

在非活化烯烴官能團化方面的研究進展：含α-季碳中心的手性胺是許多有生物活性化合物和重要藥物的結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元的不對稱合成一直以來是充滿挑戰(zhàn)性的課題：需要克服季碳中心的空間位阻和控制與之相連的四個取代基的正確方向。劉心元、譚斌課題組利用質(zhì)子酸（布蘭斯特酸）催化非活化烯烴的不對稱胺氫化反應(yīng)，合成了含季碳中心的α-吡咯烷類化合物。此項研究成果在國際上首次實現(xiàn)了通過不對稱胺氫化反應(yīng)構(gòu)建含有季碳中心的含N雜環(huán)化合物，該工作通過在底物中引入硫脲基團，該基團在手性磷酸（布蘭斯特酸）催化下可活化非活化烯烴和控制手性的季碳中心的形成。該方反應(yīng)具有操作簡單，產(chǎn)率高，官能團耐受性好，綠色環(huán)保（非金屬催化的）等優(yōu)點，可以很方便轉(zhuǎn)化為各種具有潛在生物活性的螺環(huán)的含季碳中心的α-吡咯烷類化合物。

常見的納米酶大多數(shù)是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點和支持、穩(wěn)定活性位點的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對于高催化效率同樣重要。通過調(diào)整活性位點的成分和環(huán)境可以實現(xiàn)高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網(wǎng)絡(luò)材料，其結(jié)構(gòu)可以有效地保護酶分子活性中心，同時提供更好的底物遷移微環(huán)境，從而實現(xiàn)有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學(xué)研究中的熱點。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網(wǎng)絡(luò)及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進一步體內(nèi)生物應(yīng)用的理想載體。在受限的納米空間中實現(xiàn)修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰(zhàn)。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院王啟剛團隊從仿生的角度出發(fā)，設(shè)計了一種酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯(lián)方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境級聯(lián)催化的響應(yīng)成像。日前，相關(guān)研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應(yīng)用化學(xué)》） 上。同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯(lián)制備流程（b）模擬SOD和POD級聯(lián)酶催化的腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的熒光成像機制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的引發(fā)劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯(lián)，從而構(gòu)建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)劑，同時作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉(zhuǎn)化為H 2 O 2 ，進一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯(lián)酶催化反應(yīng)實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機制不產(chǎn)生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時，ATRPase方法和金屬配位交聯(lián)技術(shù)可進一步實現(xiàn)多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。該研究成果得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等經(jīng)費支持以及中國科學(xué)院強磁場科學(xué)中心的技術(shù)支持。王啟剛教授團隊多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術(shù)及其生物診療應(yīng)用，近5年累計以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發(fā)表SCI論文50多篇。文獻鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網(wǎng)站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

生物活性軟組織的醫(yī)療修復(fù)具有重大的臨床需求。例如乳腺癌居全球女性惡性腫瘤發(fā)病第一位，占女性惡性腫瘤的 25%，且以每年超過 20%的速 率增長，特別是在中國，預(yù)計 2021 年新發(fā)乳腺癌患者將達 250 萬人。但是，現(xiàn) 有的人工軟組織替代物無法軟組織力學(xué)與生物功能重建的雙重需求。本項目已建 立了完善的可降解軟組織支架仿生設(shè)計、4D 打印工藝、裝備技術(shù)體系，以乳房 癌修復(fù)、氣管軟化病為應(yīng)用開展了臨床應(yīng)用探索，實現(xiàn)了個性化乳腺和氣管外支 架的國際/國內(nèi)首例臨床試驗(共完成 9 例)。所制造的可降解軟組織支架不僅可 實現(xiàn)初期形態(tài)與力學(xué)性能匹配，后期還可通過患者組織再生與支架降解實現(xiàn)自體 修復(fù)，從而為未來軟組織醫(yī)療修復(fù)難題提供創(chuàng)新解決方案。研發(fā)的生物 4D 打印 設(shè)備與臨床應(yīng)用被 CCTV2、CCTV7、CCTV10、新華社、人民日報、科技日報、陜 西日報等專題報道，產(chǎn)生了良好的社會影響。相關(guān)成果 2017 年獲得陜西高等學(xué) 校科學(xué)技術(shù)一等獎。該項目團隊是以盧秉恒院士為學(xué)術(shù)帶頭人的“增材制造”教育部創(chuàng)新團隊 的重要分支，是利用增材制造技術(shù)創(chuàng)新軟組織醫(yī)療修復(fù)難題的重要探索。該團隊 現(xiàn)有教授 3 人(長江學(xué)者特聘教授 1 人、國家自然科學(xué)基金優(yōu)青 1 人)，副教授 2 人，講師/博士后/專職科研人員 3 人。目前正致力于軟組織 4D 打印的技術(shù)創(chuàng) 新、臨床應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣。

在國內(nèi)外首次采用了特殊的秸稈降解工藝，將秸稈中的纖維素和半纖維素在水體系中被特種催化劑降解為相應(yīng)的五碳糖和六碳糖，該混合糖液在一定的溫度和壓力下被催化加氫裂解為乙二醇和丙二醇等大宗化工原料；秸稈中被溶解下來的礦物質(zhì)可以制備成無機肥料；未降解的秸稈渣中可以提純制備木質(zhì)素。秸稈有效成份降解率高（≥75%）、生產(chǎn)成本低、過程綠色環(huán)保無污染，秸稈成份獲得充分利用。經(jīng)可行性研究，項目實施后可取得很好的經(jīng)濟和社會效益，不僅解決了秸稈的環(huán)境污染問題，而且變廢為寶，可替代部分石油資源產(chǎn)品，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。現(xiàn)

生物降解高分子材料制品生產(chǎn)技術(shù)主要包括聚乳酸等聚酯型生物降解高分子材料、熱塑性淀粉及其共混物成型加工技術(shù)，成型制品包括以PLA、PBS、PHA或熱塑性淀粉為基體，輔以添加劑的薄膜、板材、容器、注射零部件。這類產(chǎn)品的特點為：在一定的堆肥條件下，制品發(fā)生完全降解，轉(zhuǎn)化成CO2和H2O及可用于種植的肥料。產(chǎn)品的力學(xué)性能和特殊使用性可通過配方進行調(diào)節(jié)。

超聲造影劑（USCA）是用于增強超聲強度、提高超聲診斷正確性、精確度和靈敏度的一種媒質(zhì)。USCA是臨床超聲檢查的消耗品，在國內(nèi)各大醫(yī)院進口高檔超聲設(shè)備的同時，也需要相當(dāng)數(shù)量的高質(zhì)量造影劑。因此，研制能批量生產(chǎn)、合適劑型、消毒滅菌的USCA是一項迫切而極具經(jīng)濟效益的項目。現(xiàn)階段國內(nèi)使用的USCA基本上依賴進口，價格昂貴。 合成生物降解高分子材料制作的USCA具有粒徑更理想（3～5μm），粒徑分布更集中（粒徑大于8μm的粒子小于8%）、體內(nèi)穩(wěn)定性高、抗壓力性能好、反聲源性高等優(yōu)點，而且還