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實用新型公開了一種規模化生產型植物工廠營養液高效節能循環系統，它包括栽培槽、營養液池和計算機控制系統，所述栽培槽和營養液池通過主供液管相連；本實用新型的營養液高效節能循環系統在規模化生產型植物工廠運行過程中不需要額外增氧設備，具有便于維護管理，自動化程度高，可實現營養液循壞與液槽排污同步作業，營養液體系穩定，噪音小等優點。

本研究團隊研發了具有自主知識產權（專利號：ZL 201610601410.0；ZL 201610601445.4）的新型固定床生物反應器——Xcell反應器（圖1）。Xcell反應器采用新型的“瀑布式”傳氧方式，實現真正意義上的無泡通氣，可提供良好的氧傳質性能以及混合性能；采用“懸浮接種”技術使得反應器的種子細胞捕獲能力良好且細胞在反應器中分布均勻；采用“Push-pause”混合技術，可有效避免固定床模塊出現死區，進一步提高液體混合效率，同時對氧傳遞有一定的促進作用。Xcell反應器為貼壁動物細胞的培養與應用提供了一種新的固定床生物反應器與技術。 為了實現基于固定床生物反應器細胞培養過程的高效研發與規模放大，本研究團隊建立了具有自主知識產權（專利申請號201910893202.6）的固定床生物反應器縮小模型——TFB反應器（圖2）。基于TFB反應器與Xcell反應建立了固定床生物反應器scale-down/scale-up平臺（圖3）以及QbD導向的病毒疫苗過程工程的快速開發策略，實現了細胞培養及病毒擴增工藝從20 mL到0.5 L與2.5 L的規模逐級放大。

（S）-異丙甲草胺屬氯乙酰胺類芽前除草劑，是一手性農藥，其活性是普通外消旋體異丙甲草胺的1.4~1.6倍，在世界范圍內正逐步取代異丙甲草胺外消旋體。因此該農藥也被稱為理想的綠色農藥。以2-甲基-6-乙基苯胺（MEA）、甲氧基丙酮、氯乙酰氯和手性催化劑為主要原料，通過縮合、不對稱氫化、酰胺化等步驟合成（S）-異丙甲草胺，建成年產3000噸工業化生產裝置。產品經江蘇省農藥產品質量監督檢測站檢測，符合Q/320623 NT004-2013標準規定要求。

以2-甲基-6-乙基苯胺（MEA）、甲氧基丙酮、氯乙酰氯和手性催化劑為主要原料，通過縮合、不對稱氫化、酰胺化等步驟合成（S）-異丙甲草胺。創新開發出結構新穎的手性雙膦配體催化劑，不對稱氫化反應S/C達1.12×105，氫化產物 ee%值達91.4%，反應壓力由文獻報道的4.5-5.5MPa降至3.0MPa，具有活性高、對映體選擇性好的優點；開發出無溶劑連續不對稱催化氫化技術，將環流反應器與自動化控制技術集成，生產效率高；開發出外消旋阻止技術進行酰胺化，產品ee%值達88.2%；各步反應收率高，總收率達92.7%（以MEA計）。擁有2項中國發明專利授權.

通過多年集中攻關，針對性地解決了生物質氣化轉化效率低、焦油、粉塵污染等問題。開發了較空氣氣化、 氧氣氣化等技術具有明顯優勢的秸稈等氧氣—水蒸氣聯合氣化裝置及工藝，大幅促進了氫氣、碳氫化合物的生成。整個系統實現了高品質富氫燃氣大規模生產、余熱利用、基于焦油完全轉化利用的污染物零排放。目前整套技術已經在研發建設的秸稈處理量 1t/天氣化系統上完成調試，正在進行系統大型化、集成化、工程化研究。

本團隊采用新型結構導向技術來實現亞微米和納米二氧化硅中空微球的溶膠凝膠法和沉淀法高濃度制備，能夠滿足大規模工業生產的需要，并能對其納米殼層結構進行精準調控，為相關功能材料的性能設計提供合成技術基礎。現有二氧化硅中空微球制備技術的投資成本高、設備生產率低、控制難度大，無法在工業規模上對其特有的納米結構進行精準調控，嚴重限制了中空微球在高端產業中的應用。本團隊基于全新的中空結構導向技術，在間歇反應釜中通過溶膠凝膠法和沉淀法實現中空微球的高密度、大批量生產，具有設備生產率高、微球結構規整、壁厚可控、容易復合改性等優點，突破了中空微球規模化生產的技術瓶頸。通過改變導向劑分子結構和生產工藝微調，可在 50-400 納米范圍內對中空微球的壁厚進行精準調控，使其對不同波長的光信號產生各種響應，并能通過控制中空和多孔結構調節比表面積、導熱系數、阻尼特征、機械強度等性能，滿足不同功能材料領域的要求。該技術還可以實現脂溶性物質或納米顆粒與二氧化硅的復合，制備出具有功能多樣性的復合中空微球， 如將氧化錫銻（ATO）與二氧化硅中空微球復合，可制備兼具紫外光、可見光、近紅外反射和隔熱功能的復合中空微球保溫填料。 

一、技術參數要求： 1、輸入電源：單相三線AC220V ±10%  50Hz 2、工作環境：環境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、裝置容量：＜1.5kVA 4、設備外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系統組成要求： （一）上料檢測單元 由料斗、回轉臺、貨臺、螺旋導料機構、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、光電開關、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。 （二）搬運站 由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、旋轉氣缸等組成，主要完成對工件的搬運。 （三）加工單元 由旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉臺到位傳感器、步進電機、步進電機驅動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺由直流電機驅動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。 （四）搬運單元 由機械手、直線移動機構、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業導軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據前站的工件信息結果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標準，工件可以被直接傳輸到下一個工作單元。 （五）傳送帶站 由輸送帶、檢測機構、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。 （六）安裝站 由料筒、換料機構、推料機構、旋轉氣缸、真空吸盤、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉換模塊的轉臂在旋轉缸的驅動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。 （七）機器人安裝單元 由機器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對工件的搬運，裝配。 （八）分類單元 由步進電機、步進電機驅動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。 （九）主控單元： 主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行，完成工業控制網絡的集成。總線結構采用工業以太網通信，使各站之間的控制信息和狀態數據能夠實時相互交換。 （十）MCGS工業組態監控軟件： 當8個單元全部進入聯網狀態時，管理員能夠通過組態監控機中各種組態按鈕方便的控制整個系統的運行、停止等。每個單元的工作狀態以及工件的材質、顏色等在監控畫面上也能夠清楚的看到。  

近日，我校材料學院劉潤輝教授課題組在促血管內皮化生物材料研究中取得了突破成果，通過聚合物策略實現了選擇性促進內皮細胞生長和促快速內皮化功能。