所属分类：现代化工产业

所属单位：中南大学

成果简介：本发明公开了一种用于吸附饱和氯代烃类有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺;该方法利用回转窑对废弃活性炭连续进行干燥、加热再生及二氧化碳和水蒸汽活化等处理，再采用酸性氧化等手段进行活化，该工艺再生时间短、恢复率高及再生活性炭吸附性能优异;并且针对大量含氯有机废气的高温尾气，利用自身的高温热量以及水蒸汽，进行催化重整反应，催化重整效率高达100％，且将有机废气转化为氢气等可燃气，实现废弃资源循环利用，不会对环境造成二次污染。

所属分类：现代化工产业

所属单位：中南大学

成果简介：本发明公开了一种选冶联合清洁处理污酸的方法，包括以下步骤：（1）采用HS作为第一硫化剂对污酸进行一次沉淀，过滤后得到一次滤液和金属硫化物渣;（2）采用硫化钙作为第二硫化剂对步骤（1）所得的一次滤液进行二次沉淀，得到HS、二次滤液和石膏渣;所得的HS返回步骤（1）中作为第一硫化剂;（3）采用第一碳还原剂对步骤（2）所得的石膏渣进行还原焙烧，得到含砷烟气和焙烧渣;所得的焙烧渣返回步骤（2）作为第二硫化剂。该处理方法能有效实现污酸资源回收和处理，且具有处理效果好、经济可行、环保等优点。

所属分类：现代化工产业

所属单位：延安大学

成果简介：光能驱动的催化反应过程因其具有绿色、环保等诸多优点而成为能源转化和污染治理新技术。该项目通过铋基光催化剂的组成、形貌、结构和能带设计，实现对其性能的精准调控。该项目属于多学科交叉的研究方向，在铋基催化剂的多层次多尺度载流子和催化性能调控方面，形成了鲜明的研究特色。主要发现点：1）提出了形貌规整、孔结构丰富的二维、三维铋催化剂的构筑新思路，发展了系列铋基催化剂多层次多尺度结构调控新方法；2）建立了铋基催化剂的电子结构调控、表/界面改性、异质结构建等策略，优化其光能利用率和载流子的分离/迁移效率，实现催化剂性能的精准调控，构筑了用于环境污染物降解、燃油脱硫和合成氨等领域系列催化剂，揭示了铋基催化剂载流子传输与催化性能调控机制；针对光催化剂在废水和废气处理、空气净化以及能源光催化等领域的应用，研发了系列专用配套装置。在Appl. Catal. B: Environ., Chem. Eng. J.等期刊上发表的5篇代表性研究论文，在国内外产生了重要的学术影响，SCI他引551次，2篇论文入选ESI高被引论文。培养了教育部“长江学者奖励计划”特聘教授1人，陕西省“特支计划”区域创新人才2名，陕西省中青年科技创新人才1人。

所属分类：现代化工产业

所属单位：西北大学

成果简介：

所属分类：现代化工产业

所属单位：南开大学

成果简介：针对现有碳收集、储存（CCS）方法中二氧化碳的压缩、脱附过 程的高能耗问题，我们采用碳收集与利用（CCU）的策略，将二氧化 碳的捕集、活化与转化利用相结合，为碳收集、储存及其活化利用提 供新方法。设计并合成高效、可活化二氧化碳的吸附材料，以利于在 捕集时活化二氧化碳分子，将二氧化碳的分离技术与二氧化碳（即活 化的二氧化碳分子）的转化反应相耦合，避免能耗高的脱附过程，从 而实现低压、温和条件下将捕集的二氧化碳的原位催化氢化反应，以 制备能源类产品甲酸、甲醇。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：采用无铅重金属作为屏蔽材料，以PU、PVA等基材，通过涂层、压延实现高添加量制备。具有无铅、轻质、高效防护等性能，所制备的面料克重小于2kg/m2，对管电压150kVX射线的防护效率大于50%。拥有X射线防护效率测试系统等测试设备。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：水体污染是目前我国城市水环境所面临的主要问题，存在着污染强度高、污染物复杂的特点。水体复合修复技术针对水体中高浓度氮磷污染、重金属污染和水华藻类所导致的水体黑臭、富营养化等问题，采用自主知识产权的高效降解菌剂和基于石墨烯的新型材料，通过生物和新型材料的耦合作用，对水体污染进行强化净化，能够在18小时内对水体中高浓度的氮进行消解，消除水体的黑臭现象，并消除水华藻类，抑制水华的发生。该技术获得相关授权专利4项，可应用于城市黑臭水体治理、河道修复、城市污水处理厂的尾水处理、达标排放和提标改造。基于石墨烯新型材料对水华藻类的消除效果

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1成果简介本成果从一株高产L-异亮氨酸的C。glutamicum出发，运用反向代谢工程策略对其代谢通路进行理性重排，以期实现L-苏氨酸高产，特别是近期，通过热诱导丙酮酸羧化酶和苏氨酸外排泵创苏氨酸产率纪录，开发了一种两段式温控发酵苏氨酸的重组大肠杆菌和工艺，发酵罐苏氨酸摩尔转化率达103。28%。这套复杂中心代谢途径的自我调控维持了生产和生长的平衡。论文用实验室前期构建的一株产苏氨酸的重组大肠杆菌TWF001为宿主，首先编辑了涉及副产物有机酸合成、产物降解和转运的基因，并证实这一系列菌种在37度升至42度情况下的生长情况等同正常37度发酵；然后用一套大肠杆菌热敏启动子去转录四环素启动子阻遏蛋白，四环素启动子后的报告基因37度表达，42度不表达。2项目成果氨基酸发酵产业规模在过去十年中整整扩大了一倍，L-苏氨酸（33万吨）是年产量排名前三的氨基酸之一，2014年达33万吨/年，早期的L-苏氨酸生产菌种主要有通过传统育种方法选育而来的粘质沙雷氏菌（Serratiamarcescens）、大肠杆菌（Escherichiacoli）和谷氨酸棒杆菌（Corynebacteriumglutamicum，包括Brevibacteriumlactofermentum，Brevibacteriumflavum等亚种）（表1-1）。目前，Escherichiacoli占主导地位，Corynebacteriumglutamicum次之。全世界主要的L-苏氨酸生产企业有日本味之素公司、日本协和发酵工业公司、德国德固赛公司、德国巴斯夫公司和美国ADM公司。这些公司生产的L-苏氨酸占据了全球市场90%的份额。其中日本味之素公司的生产规模最大，多年来占据约60%全球市场份额。此外，韩国希杰公司和印尼三星公司也是老牌L-苏氨酸生产企业。近几年来，随着国内L-苏氨酸项目大批涌现：大成生化、广东星湖、河北梅花、浙江国光、山东恩贝等企业的L-苏氨酸生产线相继投产，这种局面得到了很大的改善，菌株产率和国际竞争厂家相比仍存在着一定差距，本成果对苏氨酸合成进行了系统改造优化，为赶超国际竞争厂家提供了可能。3知识产权一种产多种L?氨基酸的基因工程菌及应用，专利号201610853074。9一株高产L-苏氨酸基因工程菌的构建方法及其应用，专利号201910077955。X一种敲除大肠杆菌PTS系统提高L-苏氨酸产量的方法，专利号201910077967。2一种强化脂肪酸降解和乙醛酸循环提高苏氨酸产量的方法，专利号201910077953。04项目成熟度本成果在200吨级工业发酵罐水平获得20批次成功放大和应用，菌株产率提高至125g/L，为目前业内最高水平。菌株稳定性好，不使用IPTG诱导剂，不增加培养基和发酵成本，对环境友好。特别是近期开发的两段式温控发酵苏氨酸的重组大肠杆菌和工艺，发酵罐苏氨酸摩尔转化率达103。28%，具有重要应用前景。5投资期望及应用情况目前，全球L-苏氨酸以每年超20%的增长率高速增长，全球市场看好，本成果采用多种技术手段，增强苏氨酸合成主路途径，抑制杂酸途径，并采用新型温度诱导，前景广阔。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1成果简介本项目首先借助比较蛋白组学研究技术，从细胞内异亮氨酸合成及转运的整体网络入手，揭示其中影响氨基酸胞外积累的若干关键蛋白质，研究氨基酸合成及转运、代谢调控、底物利用、细胞通透等相关蛋白质的作用机制。然后采用系统生物学和代谢工程研究手段，利用启动子改造、基因共表达、酶定向进化等技术进行系统改造，以显著提高乳糖发酵短杆菌支链氨基酸生产水平。比较蛋白组学分析将为支链氨基酸高产机理研究奠定坚实理论基础，乳糖发酵短杆菌代谢工程系统改造为工业化应用提供有力技术支撑。2关键技术L-异亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一，因其具特殊的结构和功能，其用量逐年增长，目前国际上日本生产L-异亮氨酸且占垄断地位，厂家有味之素、协和发酵和田边制药三家，均已发酵法生产，产率达30-35g/L，提取率60-70%，我国的异亮氨酸研究起步晚，目前分批发酵大罐产酸率为20-22g/L，总得率为40-50%，与日本相比较，我国的L-异亮氨酸生产水平还很低下，主要是由于生产菌株绝大多数通过诱变选育获得，少数菌株利用基因工程手段改造，但仅局限于少数合成酶基因，这严重制约了支链氨基酸产率的进一步提高。本成果克服了行业内的菌株瓶颈，并优化获得了工业发酵工艺。3知识产权一株产L-异亮氨酸基因工程菌的构建方法及应用，专利号201410726700。9一种产多种L?氨基酸的基因工程菌及应用，专利号201610853074。94项目成熟度目前已在百吨级工业发酵罐进行了成功放大，具体策略为综合优化合成途径、分泌系统和辅酶供给，进一步提高C。glutamicum中L-异亮氨酸生产效率。构建了一序列重组菌。通过测定L-异亮氨酸产量和关键酶酶活，发现与对照菌相比，四种重组菌L-异亮氨酸的产量都得到了提高，其中提高幅度最大的在3L发酵罐水平，L-异亮氨酸产量由24。3g·L-1提高至32。3g·L-1，比对照菌提高了32。9%。5投资期望及应用情况目前已在百吨级工业发酵罐进行放大，比对照菌提高显著，经过系统生物学改造产率还有进一步提升空间，在不增加原料、发酵动力、分离纯化和人工成本的情况下，提高产率在30%以上。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1、简介谷氨酸棒杆菌（Corynebacteriumglutamicum）被广泛用于食品工业生产，是一种安全性很高的工业菌株；具有包括Sec和Tat分泌途径在内完善的蛋白分泌系统；没有类似于大肠杆菌（E。coli）所带来的内毒素和宿主细胞蛋白污染等问题（表1）。这些显著优点使它成为一种有吸引力的外源蛋白表达生产用的底盘细胞。目前国内生物医药领域主要依赖于E。coli表达体系生产医药蛋白，原创性外源蛋白表达体系的缺失，在知识产权方面将制约到我国生物医药产业的发展。该项成果有望为我国生物医药产业提供一个具有自主知识产权的谷氨酸棒杆菌安全高效外源蛋白表达体系。表1大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌表达系统比较图1谷氨酸棒杆菌表达系统下游蛋白分离纯化过程特别是2020年国家推出全面禁止在动物饲料中添加抗生素的政策，极大增加了我国畜牧业对兽用细菌疫苗的需求。兽用疫苗中，利用细菌表达系统生产的基因工程疫苗因交叉免疫效果好在预防禽畜疫病方面具有广阔应用前景。利用C。glutamicum表达系统生产兽用疫苗蛋白，可以降低内毒素，强化可溶性表达，简化下游蛋白分离纯化过程，表现出了显著的过程集成效应。（图1）。通过近年来团队的不断努力，我们初步开发的基于谷氨酸棒杆菌的可溶性高效蛋白表达体系已成功地解决了多家医药企业的生产过程技术与知识产权问题，比如目前利用谷氨酸棒杆菌宿主所构建的猪胸膜肺炎疫苗蛋白Omp、脑钠肽BNP、前胶原肽PINP分泌表达工程菌株均已具备工业应用潜力。图2谷氨酸棒杆菌表达医药蛋白的应用2、创新要点该项目利用先进的合成生物学、分子生物学以及高通量培养筛选系统，创制了具有自主知识产权的谷氨酸棒杆菌安全高效外源蛋白表达体系，处于国际先进水平。技术上创新：本项目开发了适合谷氨酸棒杆菌重组蛋白表达的元器件、基因编辑工具以及高效的底盘细胞。具体包括双顺反子表达结构、高效的组成型和诱导型启动子、能够正确引导重组蛋白分泌的高效信号肽以及适用于C。glutamicum的CRIPSR-Cas9基因编辑工具，并将其应用到宿主细胞的改造中。在底盘细胞改造方面，基于改造底盘细胞代谢流趋向于重组蛋白表达有利方向的研究思路，通过转录组、多变元分析等方法寻找改造底盘细胞的遗传位点，构建了显著提高重组蛋白表达的一系列突变体菌株。结果上创新：目前国内外药用蛋白的表达生产主要依赖于大肠杆菌表达体系，形成了系列化专利壁垒，而我国在原创性外源蛋白表达体系研究领域的落后和菌株知识产权的缺乏，已经呈现出制约到我国生物医药产业健康发展的态势。本项目以具有自由知识产权出发菌株为基础，基于系统的细胞工厂创制技术体系，能够从源头上规避许多已有的基于已知生物学“知识”的基因工程和代谢工程手段所形成的专利壁垒，为我国药用蛋白的生产提供了一种高效自主的微生物表达体系。3、关键指标（1）蛋白产品无内毒；（2）目标蛋白产量达到工业生产需求；（3）蛋白纯化生产工艺简单；（4）产品质量稳定可控、生产成本低。4、知识产权[1]一种适用于谷氨酸棒杆菌的表达载体及其应用ZL201610626318X。[2]α-淀粉酶的制备ZL201610836135。0。[3]一种适用于谷氨酸棒杆菌的增强型表达载体，CN201910187914。6。[4]一种谷氨酸棒状杆菌重组菌、制备方法及应用，CN201919197943。7。[5]一种谷氨酸棒状杆菌重组菌、制备方法及应用，CN201919197941。8。[6]一种适用于谷氨酸棒杆菌分泌表达木聚糖酶的重组载体、表达系统和应用，CN2019101076369。[7]一种适用于谷氨酸棒杆菌重组表达载体、外源蛋白表达系统、应用和木聚糖酶的制备方法，CN2018110154413。[8]一种谷氨酸棒杆菌内源的诱导型启动子、载体及其应用，PCT/CN2018/110217[9]操纵子、其载体及其应用，CN2018109902517。[10]启动子、其载体及其应用，CN2018109901800。[11]一种含有乙醇诱导启动子的质粒载体及其在提高谷氨酸棒杆菌重组蛋白表达量中的应用，CN201810494641。5。[12]一种提高谷氨酸棒杆菌重组蛋白表达量的方法，CN201810494617。1。[13]一种重组谷氨酸棒状杆菌、其制备方法及其应用，CN201711334447。2。[14]一种谷氨酸棒杆菌的基因编辑载体、制备方法、系统及其应用，CN201710576441。X。[15]一种谷氨酸棒状杆菌的基因编辑系统及其应用，CN201611141549。8。[16]一种适用于谷氨酸棒杆菌的表达载体及其应用，CN201610619141。0。[17]一种适用于谷氨酸棒杆菌的外源启动子及其应用，CN201610613983。5。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1成果简介研发有效的内毒素LPS脱毒方法具有重要意义，本项目一方面通过KDO定量方法检测对LPS分子的吸附能力，从发酵食品中筛选到LPS吸附能力最强酵母菌株CSW。证实LPS与Y。lipolytica细胞共存一段时间后，会产生LPS含量降低的现象。通过18srDNA分析，菌株CSW1与1。0mg/mL来源于E。coilO111：B4的LPS共存后，可使LPS水平降低约70%，而S。cerevisiaeBY4742仅使LPS含量近30%。另外一方面，过敲除大肠杆菌E。coli染色体基因上与LPS合成相关基因，构建了多株能够直接合成新型特殊结构Kdo2-lipidA的突变菌株，具有低内毒素，适合用于大肠杆菌表达宿主生产各种蛋白及氨基酸。2关键技术脂多糖LPS是存在于大多数革兰氏阴性菌外膜的主要组成部分，可通过激活宿主细胞内TLR4受体信号转导途径等，促进炎性细胞分泌多种细胞因子，进而引发强烈的免疫反应，造成疾病或者死亡，在食品和药品中是重要的毒力因子，因此研发有效的LPS脱毒方法具有重要意义。本成果获得了食品级的LPS脱毒菌株，具有应用前景。工业发酵中大肠杆菌野生型菌株中内毒素释放，是导致热原污染的重要原因，这增加了分离纯化成本，本成果从源头改造获得低毒性的大肠杆菌平台菌株，避免了发酵工程中热原产生。3知识产权一株具有内毒素吸附特性的耶氏酵母及其吸附特性研究方法201410713700。5？一种低毒含五条脂肪酸链的Kdo2-单磷酸类脂A的制备与应用201510282822。84项目成熟度；本成果对酵母菌株脱毒进行了系统验证，采用荧光示踪法分析了酵母菌株对LPS的吸附特性。通过不同LPS孵育浓度下的观察结果均表明，Y。lipolytica细胞表面呈现出明显的LPS附着现象，结合LPS定量结果，可以推测解脂耶氏酵母反应体系中LPS含量明显降低（~70%）与其细胞表面的LPS吸附特性有关；最后分析了酵母对LPS脱毒机制，因此本成果具有重要理论基础。通过基因工程改造获得五株E。coli突变菌株，所合成的LPS缺失了多糖长链，变为结构特殊的Kdo2-lipidA结构，通过用活菌体直接刺激HEK-BluehTLR4细胞，发现五株突变菌株的细胞激起TLR4信号通路的活性比野生型W3110均有所下降；细胞毒性大幅降低。5投资期望及应用情况LPS又称内毒素，是存在于革兰氏阴性菌细胞壁外膜表面的一种大分子物质，一般只有在细胞死亡或分解时自行释放到周围介质中，特殊条件下也可以从活细胞中直接泄漏出来。因此如何脱除LPS具有重要应用前景，将为食品和制药行业热原去除提供新的解决方法。本成果中的食品级酵母菌株，具有重要推广价值，减毒的大肠杆菌菌株也是工业发酵的良好宿主和底盘细胞。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1、简介黄酒酿造过程主要包括浸米和发酵两个环节，大米原料可通过浸米过程充分吸水而利于蒸饭，并积累一定的酸度，为落料发酵提供酸性环境。但由于浸米过程中环境微生物的聚集，一方面，米浆水长期浸泡会污染杂菌而产生不期望的臭味，而米浆水的大量排放也会增加污水处理的负担，增加企业生产成本；另一方面，这些微生物与原料之间形成微妙的作用过程，会代谢产生大量含氮化合物，如生物胺等会影响人体健康的物质。因此，作为黄酒生产的前端工艺，浸米的效果和效率将直接影响黄酒的品质。如何科学的利用乳酸菌，平衡其产酸与降胺能力，是黄酒生产中亟需解决的一个问题；同时，如何高效利用浸泡米浆水，既达到酸化浸米的效果，又尽可能降低米浆水排放，是黄酒企业面临的又一个难题。为此，开发了一种高效、绿色、安全的新型乳酸菌酸化循环浸米工艺，以达到节能减排和降低浸米过程中生物胺的形成，提高黄酒饮用舒适度的目的。2、创新要点利用测序和宏基因组分析方法，揭示菌种水平上黄酒浸米和酿造中乳酸菌菌群的演替过程，解析传统浸米工艺中乳杆菌菌群结构，并筛选影响黄酒酿造的关键乳杆菌菌株；在敞口浸米过程中揭示环境微生物对循环浸米的影响，建立不同温度、湿度等条件下各菌种的生长特性关系模型；通过菌种互作相关性分析和环境因子调控，确定循环浸米的最佳工艺环境条件。项目整体技术达到国际领先水平。3、关键指标解析了传统浸米工艺的机理，从米浆水中筛选了一株具有降胺功能适用于酸化循环浸米的乳酸菌，同时从发酵醪中筛选了一株有降胺功能适用于发酵的植物乳杆菌，开发了生物酸化循环浸米的工艺，减少浸米时间以及浸米过程中生物胺的产生，并且可循环利用，减少环境污染。添加特定乳酸菌进行浸米，并循环使用米浆水浸米，进行发酵实验。通过不产生物胺的乳酸菌浸米符合传统浸米过程工艺机理，同时能够有效减少生物胺的生成，使得大米中生物胺浓度由153。93mg/L降低到64。66mg/L。乳酸菌浸米能够保证黄酒醪发酵过程的正常进行，同时酒醪中生物胺浓度降低了约32%。4、知识产权一种富含高活性乳酸菌的黄酒制备工艺（201911042297。7）；一株发酵乳杆菌及其在功能性黄酒中的应用（201911171985。3）