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三川催化環保——輕型汽車尾氣凈化先鋒
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
學號
馬培培
化學化工學院/安全工程
2019.09/2023.06
201931045227
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
陳永東
化學化工學院
博導/教授
能源與環境納米催化
四、項目簡介
本團隊針對輕型汽車在用車市場存在的三效催化劑低溫活性差、尾氣不達標、壽命短等問題，順應國家綠色環保發展的大背景，自主研發出一款活性好、耐高溫壽命長、低成本的汽車尾氣三效催化劑及配套產品。它運用了先進的催化劑制備技術，“貴金屬合金化”有效提升了催化劑低溫活性，降低了成本。納米尺度調控催化劑穩定性，使催化劑在長時間高溫中表現出了極強的抗燒結能力，有效延長了催化劑壽命；采用成熟的蜂窩陶瓷多層涂覆技術，有效避免了催化劑在使用過程中的脫落。基于核心技術，本團隊發表SCI論文3篇、申請專利4項，確保產品在市場上的技術領先地位。
經團隊努力，三川催化劑實現了從實驗室制造到尾氣市場應用的產學研結合典范。目前，已與四川建安交通工程有限公司達成合作意向，同時與四川中自環保科技股份有限公司進行聯合智能制造試生產，并獲得西南石油大學科技園學生創業補貼1萬元。團隊采用TO-B運營模式，充分利用產品安全、環保的性能優勢開展有效的新媒體宣傳推廣工作，采用外包合作的方式進行機械生產，并在后續發展中不斷增加產品的研發投入。預計月銷售1000臺，均價800元/臺為例，一年可獲毛利482萬余元，毛利率達42.75%。
西南石油大學
2023-07-20
聚氯乙烯（PVC）低汞、無汞催化劑
目前，乙炔法生產PVC的催化劑，幾乎全部采用氯化汞催化劑。大量使用汞觸媒帶來的結果，不僅是汞資源的迅速枯竭，更重要的是惡劣的環境污染，汞污染造成的連鎖反應，對人類生活產生了極大的負面影響。 為確保我國乙炔法PVC和氯堿產業的安全發展，有序推進汞減排，有關部門的對策是：2012 年，實現電石法PVC行業低汞觸媒普及率達到50%，并全部合理回收廢汞觸媒；到2015 年，全行業全部使用低汞觸媒，廢汞觸媒回收率達到100%。 南開大學與國內重要PVC生產企業合作，工業放大制備的
南開大學
2021-04-14
一種用二苯胺催化制備咔唑的方法
目前，咔唑在工業上是從煤焦油中提取。國內生產咔唑的方法是以粗蒽為原料，方法是硫酸萃取，形成硫酸咔唑鹽溶液，然后用氨水反沖析出咔唑，參見：燃料與化工 2013，44（6）37-40。該方法在一定程度上易產生大量工業廢水。 中國發明專利申請 CN 101993411A 公開一種合成咔唑的方法，該方法是用鄰氨基聯苯閉環脫氫，所用原料是氨或氯苯。這種方法的優點是原料易得，但其缺點是無市場競爭力，因為：(1) 合成路線長，反應步驟多。每步反應都需要復雜的前處理和后處理，分離
蘭州大學
2021-04-14
面向低碳資源轉化的分子篩催化材料
揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
開展沸石分子篩催化材料研究，闡明了惰性碳-氫鍵低溫活化轉化的機理，國際上率先提出分子圍欄催化劑設計的新方法，克服了甲烷低溫氧化中高甲烷轉化率和高甲醇選擇性不可兼得的領域難題，在70℃下突破性實現17.2%的甲烷轉化率和92%的甲醇選擇性；揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心，并在純硅分子篩骨架中構筑具有此類硼中心開發出硼硅分子篩新材料，催化丙烷有氧脫氫中丙烷轉化率達到41.6%，烯烴產物選擇性超過80%（效率達到傳統分子篩負載多聚硼材料的近十倍），為天然氣和頁巖氣的高效利用提供了理論基礎和技術支撐。
上述相關技術完成了實驗室的小試研究，指標達到國際先進水平。準備進一步推進中。
浙江大學
2022-07-22
一種空氣電極高效電催化劑
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現出出色的陰極催化氧還原活性和穩定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規模應用提供支撐。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
隨著經濟社會的發展及環境污染問題日趨嚴峻，開發新型、綠色的和高容量的清潔能源引起了人們的廣泛關注。堿性電池由于其成本低廉、高的容量和安全性，在金屬空氣電池及堿性燃料電池中受到了廣泛關注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應用于便攜式設備中，如助聽器等。因此，開發高效、價格低廉和穩定性優異的陰極氧還原電催化劑對于提升鋅空氣電池的效率至關重要。
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現出出色的陰極催化氧還原活性和穩定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規模應用提供支撐。
華中科技大學
2022-07-26
鍋爐煙氣選擇性催化還原（SCR）脫硝技術
一、技術背景 氮氧化物（NOx）是引起酸雨、光化學煙霧、溫室效應和臭氧層空洞等一系列環境問題的主要污染物，對地球生態和人體健康產生了嚴重的影響。 燃煤電廠與熱電廠所排放的NOx在人為固定污染源中占有很大的比例。因此，如何有效地消除電廠煙氣中的NOx，已成為目前環境保護中一個令人關注的重要課題。國家對氮氧化物的控制與治理也逐漸嚴格起來，氮氧化物的控制技術將成為環境領域的一個新
南開大學
2021-04-14
有機胍催化劑合成醫用生物降解材料
本發明涉及一種仿生有機胍催化劑合成醫用生物降解材料的工藝方法，特別是醫用生物降解性聚酯類聚合物合成的新工藝方法，其特點是使用無毒、無金屬的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍為催化劑進行環酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己內酯)的開環聚合反應，從而合成高度生物體安全性醫用生物降解材料。這一新工藝方法避免了使用目前廣泛使用的具有細胞毒性的辛酸亞錫類催化劑。本工藝采用本體聚合法，聚合反應具有受控、活性聚合反應特點，不僅可合成均聚物，并且能用于合成具受控組成的嵌段共聚物。本工藝無三廢污
南開大學
2021-04-14
過渡金屬催化的不對稱環異構化
成功發展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實現1,6-聯烯-炔不對稱環異構化反應，該反應通過新穎的5-exo-dig環化，可高效、高選擇性制備一類具有氮雜5/6環系產物。值得一提的是，該反應也可適應于聯烯末端含環狀片段的底物，可一步制備高度挑戰性的5/6/6或5/6/5環系產物，在復雜天然產物和藥物合成中具有潛在的應用價值。 在此基礎上，他們對該反應機理進行了系統的理論計算研究。結果表明，該反應經過一條不同尋常的環化途徑，即Rh正離子作為π酸活化炔基，經5-exo-dig環化形成5/3并環Rh卡賓中間體，隨后經一系列擴環、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環，得到目標產物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構化過程是決速步驟，同位素標記實驗也證實了這一點。該研究不僅首次實現了Rh（I）催化的不對稱聯烯-炔環異構化反應，展現了Rh（I）獨特的催化活性和應用價值，理論計算研究也為此類反應提供了新的認識，為新的催化體系的設計提供了依據。
南方科技大學
2021-04-13
病毒疫苗快速工藝研發技術平臺以及高質蜀病毒疫苗規模化生產裝置裝備相關技術
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。
江南大學
2021-05-11
生物質焦油零排放大規模氣化生產高品質富氫燃氣裝備及工藝
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。
揚州大學
2021-04-14