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南開(kāi)大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對(duì)氣候變化、綠色低碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開(kāi)十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué)化工科研優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全項(xiàng)達(dá)標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)，列入國(guó)家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》、《國(guó)家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)項(xiàng)目指南》等，獲第四屆國(guó)家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)項(xiàng)，具有拉動(dòng)千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動(dòng)植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做任何改進(jìn)。2012 年開(kāi)始的歐盟航空碳稅之爭(zhēng)已迫使各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)生物航煤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生物航煤的研發(fā)契合國(guó)家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)我國(guó)航空業(yè)減排、根治霧霾、維護(hù)能源安全、以及拉動(dòng)三農(nóng)等都有重要作用，是國(guó)家大力支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長(zhǎng)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)家急需解決的重大科學(xué)難題之一。目前，該項(xiàng)目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開(kāi)大學(xué)李偉教授科研團(tuán)隊(duì)目前已開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%，蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國(guó)際生物航煤最高標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國(guó)家噴氣 3 號(hào)燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo)檢測(cè)，全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論文 1 片、申報(bào)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利 2 項(xiàng)。相關(guān)技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天津賽區(qū)第一名成績(jī)進(jìn)入全國(guó)總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國(guó)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)”稱(chēng)號(hào)。

南開(kāi)大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對(duì)氣候變化、綠色低 碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開(kāi)十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué) 化工科研優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全 項(xiàng)達(dá)標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)， 列入國(guó)家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》、《國(guó)家重點(diǎn)推廣的低 碳技術(shù)項(xiàng)目指南》等，獲第四屆國(guó)家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)項(xiàng)，具 有拉動(dòng)千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動(dòng)植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生 物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做任何改進(jìn)。2012 年開(kāi)始的歐盟航空碳 稅之爭(zhēng)已迫使各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)生物航煤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生 物航煤的研發(fā)契合國(guó)家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)我國(guó)航空業(yè)減排、根 治霧霾、維護(hù)能源安全、以及拉動(dòng)三農(nóng)等都有重要作用，是國(guó)家大力 支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長(zhǎng)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)家急需解決的重大科學(xué)難 題之一。目前，該項(xiàng)目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開(kāi)大學(xué)李偉教授科研團(tuán)隊(duì)目前已開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%， 蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國(guó)際生物航煤最高 標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國(guó)家噴氣 3 號(hào)燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo) 檢測(cè)，全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論 文 1 片、申報(bào)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利 2 項(xiàng)。相關(guān)技術(shù)受到 國(guó)內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天 津賽區(qū)第一名成績(jī)進(jìn)入全國(guó)總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國(guó)優(yōu)秀團(tuán) 隊(duì)”稱(chēng)號(hào)。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 生物航油市場(chǎng)需求巨大，據(jù)國(guó)際民航組織規(guī)定，2020 年中國(guó)航空燃油的 30%（約 1200 萬(wàn)噸）要打上“生物質(zhì)標(biāo)簽”，如果按“50%生 物質(zhì)航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬(wàn)噸“純”生物質(zhì)航油， 總產(chǎn)值達(dá)數(shù)千億元。但 2014 年全國(guó)生物航油產(chǎn)量不足 100 噸，離規(guī) 模化相差甚遠(yuǎn)。蓖麻航油具備占據(jù) 50%市場(chǎng)份額的可能性，按 5 年生 產(chǎn)蓖麻生物航油 300 萬(wàn)噸計(jì)算，僅技術(shù)轉(zhuǎn)讓和催化劑銷(xiāo)售利潤(rùn)就可達(dá) 5 億元以上。同時(shí)，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護(hù)我們的環(huán)境安全。 擬開(kāi)展合作方式： 現(xiàn)已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)，擬開(kāi)展合作方式：建設(shè)年產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)生物航油 及配套催化劑示范生產(chǎn)裝置，采用股權(quán)合作或?qū)嵤┰S可的方式合作。

本項(xiàng)目從白酒大曲中分離篩選出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效脂肪酶生產(chǎn)菌華根霉，建立了利用華根霉全細(xì)胞脂肪酶在非水相中催化合成以己酸乙酯為代表的短鏈芳香酯技術(shù)體系，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。此方法反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)特異性強(qiáng)、有毒副產(chǎn)物少、反應(yīng)效率更高；轉(zhuǎn)化產(chǎn)物品質(zhì)高，合成的短鏈的脂肪酸酯主要包 括己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯等，屬于天然等同生物香料，具有巨大的市場(chǎng)需求和商業(yè)價(jià)值。相關(guān)技術(shù)成果 2006 年獲江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2003 年獲教育部提名國(guó)家技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)

(1）針對(duì)氧化還原酶在對(duì)映選擇性和催化活性等方面的適用局限性問(wèn)題，建立分子改造與基因組挖掘技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)理性設(shè)計(jì)改造野生型酶，改善和強(qiáng)化酶的催化特性與功能，獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高活性、高立體選擇性制備芳基手性醇的重組氧化還原酶及新基因，拓展了酶的適用性，并為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)酶分子催 化機(jī)制奠定基礎(chǔ)； （2）建立了高效穩(wěn)定全細(xì)胞催化的(S)-苯基乙二醇公斤級(jí)制備體系，在 100L 罐中，將底物濃度從 15 g/L 提高到 25 g/L，獲得了生產(chǎn)規(guī)模放大和產(chǎn)物的高效提取與精制等重要研究成果。產(chǎn)物光學(xué)純度和產(chǎn)率分別達(dá)到 99%和 93%。最終產(chǎn)物收率為 85%； （3）以數(shù)種手性醇酸化合物(R)-苯基乙二醇、(S)-間氯苯基乙二醇、(R)- 扁桃酸、(R)-2-辛醇為模型產(chǎn)物，通過(guò)生物催化劑篩選、理性設(shè)計(jì)催化過(guò)程、合理修飾底物和采用原位分離策略等，大大提高微生物不對(duì)稱(chēng)還原潛手性化合物的效率，為手性化合物的制備提供了高效、安全的生物途徑； 

在二氧化碳綠色溶劑中低溫一步法實(shí)現(xiàn)納米金屬顆粒的控制性合成；2. 合成后直接得到大量的固體催化劑，無(wú)需高溫高壓，無(wú)需使用任何的有機(jī)或無(wú)機(jī)溶劑；3 . 生物質(zhì)固體廢物碳中性是可再生的低碳能源，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)廢物能源化的價(jià)值；4. 液體燃料高選擇性（接近100%）高產(chǎn)率合成。

成果簡(jiǎn)介：  生物脫硫是21世紀(jì)綠色化學(xué)的一個(gè)重要組成部分，適用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用和發(fā)展前景廣闊。氣體生物脫硫及硫磺回收是基于生物硫氧化原理建立起來(lái)的以硫磺回收為目標(biāo)的硫化氫脫除方法，具有高效、清潔、節(jié)能、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。 本項(xiàng)目開(kāi)展微生物法脫除氣體中硫化氫及硫回收中試開(kāi)發(fā)，

丁二酸又名琥珀酸，是生物煉制產(chǎn)品工程中最重要的碳四平臺(tái)化合物，是制備多種重要化工中間體（1，4-丁二醇、四氫呋喃、g-丁內(nèi)酯等）與生物可降解材料（PBS）的原料，市場(chǎng)需求總量將有望由目前的1.8萬(wàn)噸擴(kuò)展至400萬(wàn)噸。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法采用的是從丁烷經(jīng)順丁烯二酸酐通過(guò)電解生產(chǎn)，生產(chǎn)污染大，成本高，抑制了丁二酸這一大宗化學(xué)品的發(fā)展?jié)摿ΑＩ锓ㄉa(chǎn)丁二酸的主要原料來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉（玉米、廢乳清、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料等），可以減少對(duì)不可再生資源的消耗，微生物合成丁二酸的過(guò)程中吸收并固定CO2用于菌株的代謝，并最終生成丁二酸，每生產(chǎn)1kg丁二酸，將會(huì)有0.37kg的CO2被固定。如果將發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸與另一大宗發(fā)酵產(chǎn)品乙醇的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行耦合，更可將發(fā)酵生產(chǎn)乙醇產(chǎn)生的CO2加以利用，減少溫室氣體的排放，并同時(shí)生產(chǎn)出丁二酸、乙醇等產(chǎn)品。該制備技術(shù)具有產(chǎn)物濃度高、原料來(lái)源豐富、分離簡(jiǎn)便、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì)。可利用葡萄糖、玉米粉糖化液、纖維素/半纖維素水解糖液并在發(fā)酵中固定二氧化碳?xì)怏w作為碳源，在較高葡萄糖濃度下（100g/L）實(shí)現(xiàn)了較高濃度產(chǎn)物的累積（60~70g/L），生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)1.5g/（L?h），丁二酸提取收率≥80%，產(chǎn)品純度≥98%。擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的丁二酸生產(chǎn)菌株：產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌NJ113，該菌株具有良好的丁二酸生產(chǎn)性狀，生產(chǎn)水平目前處于國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。建立了從種子培養(yǎng)、厭氧發(fā)酵、產(chǎn)物分離提取及檢測(cè)分析等一系列較為完整的上下游工藝，具有路線(xiàn)簡(jiǎn)單、便于操作、綠色清潔等優(yōu)點(diǎn)。

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201410460926.9） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種高效催化合成喹啉類(lèi)衍生物的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。該合成反應(yīng)中活潑α-甲基或亞甲基羰基化合物與2-氨基苯乙酮的摩爾比為1∶1，多磺酸根酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用2-氨基苯乙酮的7～10％，反應(yīng)溶劑75％乙醇水溶液的體積量(ml)為2-氨基苯乙酮摩爾量(mmol)的3～5倍，回流反應(yīng)時(shí)間為5～25min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，所得濾渣真空干燥得到純喹啉類(lèi)衍

煙酸又稱(chēng)維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，全球煙酸市場(chǎng)在 8 萬(wàn)噸以上，目前主要采用化學(xué)法生產(chǎn)。 本項(xiàng)目打通了生物轉(zhuǎn)化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線(xiàn)，建成了國(guó)際上首條煙酸生物法生產(chǎn)線(xiàn)，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。項(xiàng)目獲得了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)菌種、建立了腈水解酶的高效表達(dá)和系統(tǒng)改造技術(shù)、構(gòu)建了固定化和高濃度轉(zhuǎn)化體系；腈水解酶發(fā)酵酶活及煙酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)量均為目前國(guó)際報(bào)道的最高水平。已建成年產(chǎn)2000 噸煙酸生物法生產(chǎn)線(xiàn)，相比傳統(tǒng)化學(xué)合成工藝節(jié)約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數(shù)據(jù)庫(kù) Highly accessed 論文；213受邀合編英文專(zhuān)著 1 部；申報(bào)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利 15 項(xiàng)，其中已授權(quán) 9項(xiàng)。 

陳溫福院士團(tuán)隊(duì)孟軍教授課題組在生物炭-微生物協(xié)同治理抗生素污染方面取得新進(jìn)展