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發(fā)明中涉及一種去廢氣中二氧化碳的去除設(shè)備，基于膜分離技術(shù)和生物固定二氧化碳技術(shù)領(lǐng)域。藻類(lèi)固定液在設(shè)備主體內(nèi)以內(nèi)循環(huán)流態(tài)流動(dòng)，廢氣經(jīng)由進(jìn)氣管進(jìn)入到設(shè)備主體內(nèi)中空纖維膜組件內(nèi)部，廢氣中二氧化碳?xì)怏w在壓力差和濃度差的推動(dòng)下透過(guò)膜進(jìn)入到藻類(lèi)固定液中，在光源的作用下，與藻類(lèi)發(fā)生光合作用，轉(zhuǎn)化為藻類(lèi)體內(nèi)的糖類(lèi)和氧氣，達(dá)到去除廢氣中二氧化碳的目的。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，含有二氧化碳廢氣不直接與藻類(lèi)固定液相接觸，運(yùn)行過(guò)程中不產(chǎn)生可見(jiàn)氣泡，解決了現(xiàn)有生物固碳技術(shù)中二氧化碳去除率低、生物適應(yīng)性差等問(wèn)題。

利用二氧化碳合成環(huán)狀碳酸酯是目前一個(gè)比較熱門(mén)的技術(shù)領(lǐng)域。有機(jī)環(huán)狀碳酸酯是極好的、清潔的非質(zhì)子溶劑，作為一種應(yīng)用廣泛的重要化學(xué)產(chǎn)品。傳統(tǒng)環(huán)狀碳酸酯的化學(xué)生產(chǎn)多使用具有劇毒的光氣，產(chǎn)物中還會(huì)有強(qiáng)腐蝕性氯化氫的生成。對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不僅不符合綠色化學(xué)的要求，還對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕。對(duì)于二氧化碳與環(huán)氧化物環(huán)加成催化反應(yīng)的研究，現(xiàn)有多相催化技術(shù)存在活性不高、反應(yīng)條件苛刻及負(fù)載型催化劑活性組分易流失等不足。本技術(shù)采用固體酸綠色催化工藝，實(shí)現(xiàn)多種環(huán)氧化物與二氧化碳合成相應(yīng)環(huán)狀碳酸

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，具有路線簡(jiǎn)單、便于操作、綠色清潔等優(yōu)點(diǎn)。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介二甘醇雙烯丙基碳酸酯(ADC)是一種重要的高分子單體，其共聚物通常稱為CR-39，具有高透光性和良好的物理機(jī)械性能，如重量輕、硬度高、抗沖擊、抗磨損、耐紅外、紫外和射線等性能，尤其它的耐腐蝕性高出普通有機(jī)玻璃30倍。優(yōu)良的光學(xué)和物理性能使CR-39在光學(xué)儀器和國(guó)防工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，ADC的工業(yè)生產(chǎn)主要有采用光氣法，該工藝雖反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物少，后處理相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于光氣原料劇毒，且副產(chǎn)HCl腐蝕設(shè)備，安全和環(huán)保問(wèn)題突出。本項(xiàng)目采用CO2法代替光氣合成ADC，徹底解決了光氣法存在的問(wèn)題。二、市場(chǎng)前景二甘醇雙烯丙基碳酸酯(ADC)為生產(chǎn)折射率為1.499的樹(shù)脂鏡片單體，市場(chǎng)前景廣闊。三、規(guī)模與投資主要原料為：二甘醇、氯丙烯、二氧化碳。四、生產(chǎn)設(shè)備  高壓釜、過(guò)濾機(jī)、精餾塔等。五、合作方式:尋求中試放大伙伴。

近年來(lái)，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是這一研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。這其中，兩相熔融插層復(fù)合法因?yàn)槠洵h(huán)境友好以及與現(xiàn)行聚合物加工技術(shù)相容已成為最主要的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料的制備方法之一，但加工過(guò)程中的高溫熔融易誘發(fā)基體大分子降解是該法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料，但MMT含量高于3％時(shí)，常導(dǎo)致MMT的插層效果不均勻，體系中同時(shí)出現(xiàn)未插層、插層與剝離的情況，從而影響復(fù)合材料的性能。本項(xiàng)目提出了一種制備這類(lèi)納米復(fù)合材料的新方法：以超臨界二氧化碳（SCCO2）作為介質(zhì)，原位分散聚合制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料。該全新聚合工藝有如下特點(diǎn)：反應(yīng)溫度較低（60℃左右），可避免加工過(guò)程中因高溫熔融使大分子鏈降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、傳質(zhì)快，易于制得MMT含量高、且插層效果均勻的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料；SCCO2不燃、無(wú)毒、價(jià)廉，能替代眾多有機(jī)溶劑，避免環(huán)境污染；SCCO2對(duì)單體和聚合物的溶解能力可以通過(guò)溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，故通過(guò)減壓即可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)－分離一體化，省卻了高能耗的脫溶劑過(guò)程，因此使用SCCO2作為聚合反應(yīng)的介質(zhì)符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

本研究設(shè)計(jì)并合成了無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應(yīng)用于二氧化碳電還原反應(yīng)中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過(guò)溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復(fù)合物納米棒。在進(jìn)一步電化學(xué)還原預(yù)處理后，該復(fù)合物被轉(zhuǎn)化為無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV  的過(guò)電位下，實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過(guò)與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復(fù)合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在電化學(xué)還原預(yù)處理過(guò)程中，金屬硫化物中的 -2 價(jià)硫會(huì)轉(zhuǎn)化為 H 2 S 并離開(kāi)電極表面，只有金屬硫氧復(fù)合物中被氧化為 +6 價(jià)的硫能保留在催化劑中。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明 ，這一部分硫能促進(jìn)水的解離，而甲酸形成過(guò)程中所需的 H + 正是來(lái)自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進(jìn)。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過(guò)電位為 450 mV  時(shí)，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進(jìn)一步提升硫促進(jìn)水解離的效用，同時(shí)抑制氫析出反應(yīng)的發(fā)生。因此，無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過(guò)電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉(zhuǎn)化為甲酸。

燃煤汽化的二氧化碳的高值有效封存利用技術(shù)就是在特定工藝條件下，使 CO2 與氨發(fā)生反應(yīng)最后得到三聚氰酸等固體產(chǎn)品。該技術(shù)不僅能封存 CO2，而 且能使 CO2 得到增值，形成 CO2 產(chǎn)品利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。二氧化碳氨化 礦化得到三聚氰酸產(chǎn)品技術(shù)具有以下特點(diǎn)： （1）固碳能力高，CO2 占原料的重量比為 72%；所需的反應(yīng)原料少； （2）CO2 氨化礦化是合成尿素工藝創(chuàng)新，可行性高； （3）反應(yīng)原料來(lái)源簡(jiǎn)單，僅需要煤、水和空氣，也是燃煤清潔利用的低碳、 低成本的工藝； （4）所得產(chǎn)物利用價(jià)值大，三聚氰酸物理性質(zhì)穩(wěn)定（溫度＞350℃才分 解），化學(xué)性質(zhì)活潑，是一種重要的化工產(chǎn)品及原料。

燃煤汽化的二氧化碳的高值有效封存利用技術(shù)就是在特定工藝條件下，使CO2與氨發(fā)生反應(yīng)最后得到三聚氰酸等固體產(chǎn)品。該技術(shù)不僅能封存CO2，而且能使CO2得到增值，形成CO2產(chǎn)品利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。二氧化碳氨化礦化得到三聚氰酸產(chǎn)品技術(shù)具有以下特點(diǎn)： （1）固碳能力高，CO2占原料的重量比為72%；所需的反應(yīng)原料少； （2）CO2氨化礦化是合成尿素工藝創(chuàng)新，可行性高； （3）反應(yīng)原料來(lái)源簡(jiǎn)單，僅需要煤、水和空氣，也是燃煤清潔利用的低碳、低成本的工藝；

本專利技術(shù)由二氧化碳和水為原料，KHCO3 作助劑，催化劑由配體功能化、金屬沉積和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃電極構(gòu)成的光陰極催化劑和 Co-Pi 修飾 W 參雜的 BiVO4 光陽(yáng)極催化劑在光電池中模擬植 物光合作用制備出高純度的乙醇水溶液并放出氧氣。人工光合成電池的效率可以達(dá)到 0.3~0.6%，與大田農(nóng)作物相似。光電池在模擬太陽(yáng)光或室外太陽(yáng)光照射下均能實(shí)現(xiàn)合成乙醇，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為碳基能源分子。電極催化劑制備簡(jiǎn)單、成本低廉、污染很小；生產(chǎn)乙醇的過(guò)程中無(wú)廢水、廢氣和固體廢物產(chǎn)生。催化電極的壽