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大粒徑硅溶膠是一種重要的無機膠體材料，以其獨特的物理化學性質在多個領域得到廣泛應用。 一、定義與特性 定義：硅溶膠是一種含有二氧化硅（SiO2?）的膠體溶液，通常呈現為透明或半透明的液體。大粒徑硅溶膠指的是粒徑在100納米以上的硅溶膠，其粒徑范圍可以從100納米到500納米不等。 特性： 物理性質：大粒徑硅溶膠具有較高的粘度和良好的流動性，能夠在高溫和高壓環境下保持其性能。 化學性質：硅溶膠無毒無味，耐高溫、耐酸堿，具有穩定的物理和化學性質。 光學性能：大粒徑硅溶膠具有較好的光散射能力，可以在涂料中產生優良的遮蓋效果，提升涂料的遮蓋力和白度。 機械性能：干燥后能形成堅韌的薄膜，具有一定的耐磨性和耐化學性。 二、制備方法 大粒徑硅溶膠的制備方法多種多樣，常見的包括： 溶膠-凝膠法：通過控制反應條件，如溫度、pH值和反應時間等，調節硅溶膠的粒徑和分布。是目前應用最廣泛的一種方法。 離子交換法：也稱粒子增長法，以水玻璃為原料，通過離子交換反應去除雜質，生成聚硅酸溶液，再經處理得到大粒徑硅溶膠。 水熱合成法：在高溫高壓條件下合成硅溶膠，能夠獲得較為均勻的顆粒分布。 直接酸化法：采用稀水玻璃，經離子交換樹脂去除雜質，制備活性硅酸溶膠，再加熱保溫、直接酸化，控制反應條件使晶粒長大，得到大粒徑硅溶膠。 三、應用領域 大粒徑硅溶膠因其獨特的性質，在多個領域展現出廣泛的應用前景： 涂料行業：作為填料和增稠劑，改善涂料的流動性和刷涂性能，提高涂層的附著力和耐磨性。其透明性也適用于透明和半透明涂料的生產。 建筑材料：作為粘結劑，提高水泥和砂漿的強度及耐久性，改善建筑材料的抗滲性能。在混凝土中加入適量的大粒徑硅溶膠，可以增強混凝土的抗壓強度和耐磨性。 電子行業：用于電子封裝材料和絕緣體，提高材料的熱導性和電絕緣性，減少電子元件之間的干擾，提高電子設備的性能和可靠性。 陶瓷材料：作為添加劑，改善陶瓷的成型性和燒結性能，增強陶瓷制品的強度和韌性，提高陶瓷產品的表面光潔度和色澤。 橡膠行業：作為填充劑和增強劑，提高橡膠的耐磨性和抗老化性能，改善橡膠的加工性能，降低加工難度，提高生產效率。 紙張和紡織行業：作為涂布劑和助劑，提高紙張的光滑度和印刷適應性，改善紡織品的手感和強度，提高紡織品的耐水性和耐污性。 環境保護：作為吸附劑，有效去除水中懸浮物和重金屬離子，改善水質。在土壤改良方面也展現出一定的應用前景。 化妝品行業：被廣泛應用于粉底、遮瑕膏等產品中，提供良好的滑爽感，使化妝品在涂抹時更加順滑，且不易出現結塊現象。 四、使用注意事項 在使用大粒徑硅溶膠之前，應準備好所需的工具和材料，包括攪拌器、量筒、噴槍等。 注意施工環境，高濕度環境可能導致涂層干燥不良，而低溫環境則可能延長干燥時間。 在大規模應用前，建議進行小面積的兼容性測試，確保硅溶膠與基材之間的相容性，避免因不兼容造成的涂層脫落或起泡。 使用后應及時清洗工具和設備，避免硅溶膠固化在工具上，影響下次使用。 五、總結 大粒徑硅溶膠以其獨特的物理化學性質，在涂料、建材、電子、陶瓷、橡膠、紙張、紡織、環境保護及化妝品等多個領域展現出廣泛的應用前景。隨著科技的不斷進步和生產工藝的改進，大粒徑硅溶膠的應用范圍和潛力將進一步拓展，為各行業的發展提供更為強大的支持。

活性炭是現代化學工業，石油工業，食品工業，醫藥工業，飲用水處理等行業不可缺少的處理吸附，脫色，凈化劑，應用范圍十分廣泛，尤以粒狀活性炭最為重要，世界上許多國家和地區都十分重視它。在日本，丹麥，瑞典，美國等發達國家研究，生產應用活性炭的歷史近百年；在中國雖然起步較晚，但在應用硬果殼制備活性炭的生產工藝方面有較大的成功，先后有采用核桃殼，椰子殼，棕櫚殼，桃核，杏仁殼及木屑等為原料來制備粒狀或粉狀活性炭，由硬果殼制備的活性炭均為粒狀，可再生重復使用，應用價值大；由木屑制備的粒狀活性炭，生產成本較低，一般為一次性使用，不便于再生。活性炭生產方法可分為物理活化法和化學活化法兩大類，各有優缺點，但化學活化法由于活化劑種類及濃度的不同而使活性炭的孔徑大小，長短等主要技術指標有較大的差異，人們通過控制選擇活化劑，活化劑濃度，PH值大小；活化溫度高低等條件來達到制備出不同規格型號的粒狀活性炭，以供不同用途選用。

傳統的提取物質中有效成份的方法，如水蒸汽蒸餾法、減壓蒸餾法、溶劑萃取法等，其工藝復雜、產品純度不高，而且易殘留有害物質。超臨界流體萃取是一種新型的分離技術, 它是利用流體在超臨界狀態時具有密度大、粘度小、擴散系數大等優良的傳質特性而成功開發的。它具有提取率高、產品純度好、流程簡單、能耗低等優點。CO2- SFE技術由于溫度低, 且系統密閉, 可大量保存對熱不穩定及易氧化的揮發性成分, 為中藥揮發性成分的提取分離提供了目前最先進的方法。用超臨界CO2萃取法可以從許多種植物中提取其有效成分，而這些成分過去用化學方法是提取不出來的。這項技術除了用在化工、醫藥等行業外，還可用在煙草、香料、食品等方面。如食品中，可以用來去除咖啡、茶葉中的咖啡因，可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及醫藥用的鴉片、阿托品、人參素及銀杏葉、紫杉中的有價值成分。可見這項技術在未來具有廣闊的發展前景。 超臨界流體萃取的特點　1．萃取和分離合二為一，當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不存在物料的相變過程，不需回收溶劑, 操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節約成本。 　2．壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。臨界點附近，溫度壓力的微小變化，都會引起CO2密度顯著變化，從而引起待萃物的溶解度發生變化，可通過控制溫度或壓力的方法達到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離；因此工藝流程短、耗時少。對環境無污染，萃取流體可循環使用，真正實現生產過程綠色化。　　3．萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265℃ ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸點，低揮發渡、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來。　　4. 臨界CO2 流體常態下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離后, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統提取條件下溶劑毒性的殘留。同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染, 100%的純天然。　5．超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質, 可選擇范圍廣。超臨界流體萃取技術的應用 本課題組現已完成：（1）從甜橙皮中萃取甜橙油（2）從銀杏浸膏中萃取銀杏內酯（3）發酵液制得乳酸鈣中萃取還原糖、蛋白質（4）發酵液制得乳酸鈣中萃取重金屬離子 本課題組可承接： 紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、煤、廢油等有價值組分的提純或回收。 在超臨界流體技術中，超臨界流體萃取技術與天然藥物現代化關系密切。SFE對非極性和中等極性成分的萃取，可克服傳統的萃取方法中因回收溶劑而致樣品損失和對環境的污染，尤其適用于對溫熱不穩定的揮發性化合物提取；對于極性偏大的化合物，可采用加入極性的夾帶劑如乙醇、甲醇等，改變其萃取范圍提高抽提率。

該成果屬于農業生物技術領域。針對畜牧業生產中出現的飼料短缺及利用率低、抗生素濫用、畜禽糞便不合理排放等問題，開展了飼用益生菌的篩選、微生態制劑的研發、果渣發酵飼料菌株篩選及發酵菌劑研發、果渣發酵飼料生產工藝優化、生物活性飼料喂養效果評價等研究，獲得了具備產業化的飼用優良益生菌菌株，建立了高密度發酵工藝，可實現活菌數高達1013cfu/g的微生態制劑的生產，可部分或全部替代抗生素；獲得了多株果渣發酵菌種及發酵復合菌劑。建立了蘋果渣生物活性蛋白飼料兩步固態發酵工藝，實現了多菌種協同發酵，使發酵產物富含蛋白質、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多種活性物質；建立了微生物制劑中試生產線、果渣發酵飼料中試生產線。該成果可應用于生物活性飼料、替代抗生素類生物添加劑和非糧生物飼料，生物發酵飼料可以精確到8-15%添加使用。在不增加喂養成本的基礎上，提高肉蛋奶產量及品質，降低成本。全省可形成30萬噸優質活性發酵飼料，應用價值大。  

南開大學元素有機化學研究所（簡稱元素所）可以為各農藥科研單位和生產企業提供各種農藥生物活性篩選和測定服務，以及技術咨詢和技術人員培訓，可以承擔新農藥創制各階段的生物活性研究工作，涉及殺蟲、殺菌、除草和植物生長調節四個方面，包括整株、離體葉片、活體小株、細胞以及離體酶等不同水平的配套篩選體系。

活性物質緩釋膠囊是近年來研究最多的藥物活性物質制劑技術, 它具有延長藥物作用時間、定向靶位給藥、減少藥物毒副作用等優點，在現代 藥物制劑中受到了廣泛的應用。納米壁材的研制是在微膠囊的基礎上，將壁材 的尺寸進一步減小，增大比表面積，進一步提高包埋率和運載效果。但國內外 對于納米包埋技術的研究多集中在以殼聚糖、海藻酸鈉、合成樹脂等材料作為 壁材的開發上，這類壁材價格相對較貴，不利于商業化推廣。國內外未發現有 利用生物酶法制備活性物質緩釋膠囊的相關報道。 該技術以淀粉納米顆粒為壁材對包埋活性物質進行包埋，制備納米緩釋膠 囊。淀粉納米顆粒利用生物酶法制備，生產成本低、周期短、不易造成環境污 染，并且納米顆粒集中在 50-120nm 左右，粒徑小、比表面積大，有利于活性物 質的包埋，包封效果好。經過中試研究，該技術制備的淀粉納米顆粒活性物質 緩釋膠囊在胃部的降解率極低，大部分活性物質在腸道內消化吸收，有效的提 高了活性物質的生物利用率。 生產條件及經濟效益預測：納米顆粒緩釋膠囊的初步市場估價為 10-100 萬 元/噸。項目投產后，年加工量 100 噸的生產線，估算投資額為 3000 萬，可產 生經濟效益 4250 萬元，實現利稅 2000 萬元。年加工量 200 噸的納米顆粒緩釋 膠囊生產線，估算投資額為 5000 萬，可產生經濟效益 8500 萬元，實現利稅 4000 萬元。年加工量 400 噸的納米顆粒緩釋膠囊生產線，估算投資額為 7000 萬，可青島農業大學科技成果介紹 2017 －54－ 產生經濟效益 1.5 億元，實現利稅 8000 萬元。因此，該項目盈利性強、投資回 報率高、貸款償還期短，經濟效益上可行。

中試階段/n支氣管哮喘是臨床常見病多發病，目前治療哮喘以糖皮質激素為主， 副作用多。古籍記載銀杏有斂肺平喘功效，但目前尚無銀杏治療哮喘的 藥物上市。在詳細研究銀杏有效成分基礎上，該項目組發現一組新的化 合物具有斂肺平喘作用，并開發了一種從銀杏中提取該活性成分的新技 術及生產工藝，進行了中試生產，產品純度可達 95%以上。經動物藥效學 和細胞學試驗證明，此活性成分具有預防和治療哮喘的顯著效果。動物 急性毒性、長期毒性實驗表明，該活性成分沒有毒副作用，具備開發治療哮喘新物的潛力，可產生顯著的社會經濟效益

本項目多氮雜環高活性母體基礎上，對現有高活性結構進行基團變化和結構修飾，設計并合成具有完全自主知識產權的100多個潛在殺蟲劑化合物結構，全面進行了結構確證。

用于骨修復材料的關鍵技術之一就是將具有良好生物活性、生物相容性和生物降解 吸收性能的生物材料，制備成具有特定形狀和三維連通的多孔細胞支架。在臨床上已應 用的以硅酸鹽為基質的 45S5 生物活性玻璃，具有一定的骨誘導性，但是，硅元素在組 織體內較難降解，而且該類型玻璃難以加工成強度高的骨組織工程的支架。前期由同濟 大學材料學院開發了一種以硼酸鹽為基質的可完全生物降解的硼酸鹽玻璃，能制作成高 力學強度的大孔海綿狀，并兼有生物活性和完全的、可控的生物降解性特性，可用作為 細胞或基因活化的組織工程支架的材料，植入生物體內，能按照臨床上不同部位骨組織 的生長速度要求，能可控地調節降解速度，最終能完全降解，具有第三代生物材料的各 種特性。前期，由上海交通大學附屬上海市第六人民醫院的動物實驗的結果表明并證實， 該材料能滿足臨床上骨修復和骨替代材料需要。

項目簡介： 沉積物的污染修復是徹底改善水體環境質量，整治流域水污染的 前提和關鍵。項目根據相平衡分配理論，利用沉積物污染仿真模擬裝 置，建立并優化能夠模擬不同水文特征的可準確量化沉積物中污染物 釋放規律的數學模型，用于后續項目的原位修復關鍵技術的材料篩選、 修復工程實施及修復效果評估。篩選經濟可行的強化降解沉積物中典 型污染物的活性格柵材料；篩選對沉積物中污染物具有強吸附和絡合 等作用的固化覆蓋材料，在此基礎上開發出沉積物中典型污染物的原 位活性覆蓋技術，用于受污染的湖泊和河流沉積物的原位修復。 該成果已成功助力天津市新生態城漢沽污水庫和天津大沽排污 河先鋒河段等污染治理工程的成功實施。