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成果簡介高爐煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)， 占據(jù)煉鐵的主導(dǎo)地位。 本項(xiàng)目將物聯(lián)網(wǎng)、電子信息技術(shù)的最新進(jìn)展引入高爐煉鐵領(lǐng)域， 對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化改造、 節(jié)能環(huán)保、 安全質(zhì)量、 發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)等方面具有至關(guān)重要的作用。基于 zigbee、 無線 HART 等多種無線通信協(xié)議的工業(yè)無線網(wǎng)技術(shù)將為冶金行業(yè)節(jié)約大量昂貴的金屬電纜， 不僅降低了系統(tǒng)的直接成本， 也降低了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中對(duì)于能源、 金屬材料的消耗。本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出了采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高精度高爐冷卻壁循環(huán)水

（專利號(hào)：ZL 201510093124.3） 簡介：本發(fā)明公開了一種基于激光沖擊波技術(shù)的內(nèi)孔孔壁沖擊噴涂的方法及裝置，涉及零件加工再制造領(lǐng)域。本發(fā)明首先將料斗內(nèi)的金屬料粉送至坩堝內(nèi)加熱熔化制成金屬熔融液，然后利用強(qiáng)激光輻照在熔融液的液面上，熔融液表面部分物質(zhì)吸收激光能量瞬間氣化、電離在液面產(chǎn)生高壓等離子體，高壓等離子體瞬間對(duì)熔融金屬液面施加一向下的超高的沖擊力，使熔液發(fā)生爆炸性濺射，濺射的熔滴在空中飛行遇到阻力，霧化成更為細(xì)小的微粒，并以很高的速度撞向工件內(nèi)孔壁，在孔壁快速凝固后形成致密的涂層。實(shí)現(xiàn)該方法的裝置包括激光發(fā)生器、導(dǎo)光系統(tǒng)、送粉系統(tǒng)、工件夾具系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有噴涂壓力超高、粒子濺射速度超快、涂層質(zhì)量好以及效率高等特點(diǎn)。

南開大學(xué)藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生命科學(xué)學(xué)院、藥學(xué)院教授饒子和院士，南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2014屆博士畢業(yè)生、上海科技大學(xué)王權(quán)教授，英國伯明翰大學(xué)Gurdyal Besra教授，上海科技大學(xué)李俊副研究員為論文共同通訊作者。南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2019屆博士畢業(yè)生張璐（排名第一）、上海科技大學(xué)博士生趙耀為論文共同第一作者，南開大學(xué)藥學(xué)院趙煒教授是該成果合作者之一，南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2016級(jí)本科生吳方羽參與文章發(fā)表。南開大學(xué)細(xì)胞應(yīng)答交叉科學(xué)中心為論文通訊單位之一。據(jù)介紹，該聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)綜合利用冷凍電子顯微鏡技術(shù)和X射線晶體學(xué)技術(shù)解析了抗結(jié)核一線藥物乙胺丁醇與靶標(biāo)蛋白，分枝桿菌膜蛋白糖基轉(zhuǎn)移酶EmbA-EmbB-AcpM2蛋白復(fù)合物，及與EmbC2-AcpM2蛋白復(fù)合物與乙胺丁醇結(jié)合的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，首次闡明這個(gè)使用了近60年，治愈了無數(shù)結(jié)核病感染者的一線藥物的抑制作用機(jī)理，并首次揭示了臨床耐藥的分子機(jī)制。研究結(jié)果顯示，每個(gè)Emb蛋白單體均為含有氨基端15次跨膜螺旋的跨膜區(qū)和羧基端可溶區(qū)結(jié)構(gòu)域的折疊形式，并且以EmbA-EmbB或EmbC-EmbC組成異源或同源二聚體，并首次報(bào)道了每個(gè)Emb蛋白均在胞內(nèi)結(jié)合一個(gè)酰基載脂蛋白AcpM，最終組成EmbA-EmbB-AcpM2/EmbC2-AcpM2蛋白復(fù)合物。據(jù)悉，這是世界上第一個(gè)解析的源于結(jié)核分枝桿菌的膜蛋白三維結(jié)構(gòu)，該研究共解析并向蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（protein data bank, PDB）投遞5個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)坐標(biāo)，為全世界范圍研發(fā)設(shè)計(jì)新型抗結(jié)核抑制劑提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。饒子和院士團(tuán)隊(duì)長期致力于抗結(jié)核藥物重要靶標(biāo)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能研究以及抗結(jié)核新藥研發(fā)，此項(xiàng)最新研究成果是繼2018年饒子和院士南開團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志發(fā)表分枝桿菌呼吸鏈超級(jí)復(fù)合物高分辨率結(jié)構(gòu)，2019年上海科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞》雜志發(fā)表分枝桿菌關(guān)鍵藥靶跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MmpL3與抑制劑復(fù)合物結(jié)構(gòu)后，在抗結(jié)核藥物研發(fā)領(lǐng)域的又一重大科研成果。

項(xiàng)目成果/簡介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開大學(xué)在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開創(chuàng)性成果，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣，將促進(jìn)我國新材料、微電子、儲(chǔ)能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻(xiàn)。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達(dá)70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá)200公斤/年以上）。 采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá)0.2 S/cm、導(dǎo)

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。