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面向低碳資源轉(zhuǎn)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(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構(gòu)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(chuàng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)17.2%的甲烷轉(zhuǎn)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(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構(gòu)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(gòu)筑具有此類硼中心開發(fā)出硼硅分子篩新材料，催化丙烷有氧脫氫中丙烷轉(zhuǎn)化率達到41.6%，烯烴產(chǎn)物選擇性超過80%（效率達到傳統(tǒng)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(shù)支撐。
上述相關技術(shù)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(shù)為了提升陰極氧還原反應速率，研發(fā)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(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應用提供支撐。
一、項目分類
關鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展及環(huán)境污染問題日趨嚴峻，開發(fā)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(fā)高效、價格低廉和穩(wěn)定性優(yōu)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(shù)為了提升陰極氧還原反應速率，研發(fā)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(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)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(shù)
一、技術(shù)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(huán)境問題的主要污染物，對地球生態(tài)和人體健康產(chǎn)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(huán)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(shù)將成為環(huán)境領域的一個新
南開大學
2021-04-14
有機胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料
本發(fā)明涉及一種仿生有機胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料的工藝方法，特別是醫(yī)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(huán)酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己內(nèi)酯)的開環(huán)聚合反應，從而合成高度生物體安全性醫(yī)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
以甲醇為原料選擇性催化氧化生產(chǎn)
新一代環(huán)保型柴油添加劑甲縮醛（DMM）新工藝 甲縮醛，又名二甲氧基甲烷（簡稱DMM）。因其毒性非常低可用于香料生產(chǎn)和藥品合成的溶劑，又是面廣量大的民用涂料的環(huán)保溶劑。DMM的另一個重要用途是合成聚甲醛。聚甲醛是一種重要的工程塑料，它機械強度高，可代替銅、鋁等金屬，在汽車工業(yè)方面有廣泛的應用。DMM更重要的用途是作為柴油添加劑，它不僅可以代替部分柴油，減少原油進口量，還可以改善柴油的燃燒性能，減少顆粒物及氮氧化合物的排放，可以說它是下一代的新型柴油添加劑。目前，工業(yè)
南京大學
2021-04-14
過渡金屬催化的不對稱環(huán)異構(gòu)化
成功發(fā)展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實現(xiàn)1,6-聯(lián)烯-炔不對稱環(huán)異構(gòu)化反應，該反應通過新穎的5-exo-dig環(huán)化，可高效、高選擇性制備一類具有氮雜5/6環(huán)系產(chǎn)物。值得一提的是，該反應也可適應于聯(lián)烯末端含環(huán)狀片段的底物，可一步制備高度挑戰(zhàn)性的5/6/6或5/6/5環(huán)系產(chǎn)物，在復雜天然產(chǎn)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(tǒng)的理論計算研究。結(jié)果表明，該反應經(jīng)過一條不同尋常的環(huán)化途徑，即Rh正離子作為π酸活化炔基，經(jīng)5-exo-dig環(huán)化形成5/3并環(huán)Rh卡賓中間體，隨后經(jīng)一系列擴環(huán)、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構(gòu)化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環(huán)，得到目標產(chǎn)物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構(gòu)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(xiàn)了Rh（I）催化的不對稱聯(lián)烯-炔環(huán)異構(gòu)化反應，展現(xiàn)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(jù)。
南方科技大學
2021-04-13
一種用于烯烴氧化的催化體系及應用
本發(fā)明公開了一種用于烯烴氧化的催化體系，屬于有機催化領域，其為鈀鹽、非氧化還原活性金屬鹽溶于溶劑中形成的溶液，所述溶劑為有機溶劑和水形成的混合液；所述溶液中，鈀鹽與非氧化還原活性金屬鹽的摩爾比為1︰2～10，且鈀鹽的濃度為1毫摩爾/升～10毫摩爾/升。本發(fā)明還提供了采用如上所述的催化體系進行烯烴催化氧化的方法。本發(fā)明中催化體系能使反應體系簡單、易于實現(xiàn)、原子利用率高、污染小，并且其反應效率高、成本低廉。
華中科技大學
2021-01-12
環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑
環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑系列產(chǎn)品包括PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、聚酯多元醇（己二酸或?qū)Ρ蕉姿峄⒎勰┩苛嫌镁埘サ榷鄠€聚酯品種生產(chǎn)所需的催化劑。上述鈦系催化劑外觀均為淺黃色至無色透明液體，具有常溫不水解、不含重金屬元素、活性高、選擇性高、添加量少、使用成本低、不屬易燃易爆危險品等優(yōu)點，是取代現(xiàn)有重金屬（銻系和錫系）催化劑以及鈦酸酯類催化劑的新一代環(huán)境友好型催化劑。該系列鈦系催化劑產(chǎn)品由超細粉末國家工程研究中心自主開發(fā)，均已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在大型聚酯生產(chǎn)裝置（20萬噸/年PET裝置、1萬噸/年PBS裝置等）成功得到應用。
華東理工大學
2021-04-13
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乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工業(yè)上生產(chǎn)丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經(jīng)高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應溫度溫和、成本低，但是該過程中高錳酸鉀的使用量很大，高錳酸鉀價格較貴，投加過量會引起出廠水色度升高，長期過量投加，反應產(chǎn)物水含二氧化錳易使濾料板結(jié)。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產(chǎn)生棕色染色，粉末散布于空氣中有強烈刺激性，環(huán)境污染嚴重。現(xiàn)有專利技術(shù)則多采用氮氧化合物和堿催化乳酸乙酯制備丙酮酸乙酯。但這些方法催化劑會污染環(huán)境，含氯氧化劑有毒，難儲存運輸，對工業(yè)生產(chǎn)安全存在一定威脅且溶劑難于回收。
本成果采用負載型金屬催化劑，分子氧為氧化劑，在低溫、低壓條件下即可實現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高產(chǎn)率合成。
技術(shù)特點：
1．以氧氣氧化實現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效轉(zhuǎn)化；
2．乳酸乙酯來源廣、價格低，是理想的原料；
3．氧氣是最常見的氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，使用安全，易于控制，具有綠色化學優(yōu)勢，是氧化反應中最理想的氧源；
4．采用負載型金屬催化劑，在優(yōu)化反應條件下，乳酸乙酯的轉(zhuǎn)化率100.0%，丙酮酸乙酯的選擇性99%以上，催化劑與溶劑可重復使用。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
異硬脂酸催化合成關鍵技術(shù)
C18飽和支鏈脂肪酸（異硬脂酸）是一種具有支鏈結(jié)構(gòu)的長鏈飽和脂肪酸，分子式與硬脂酸相同，但是常溫下呈液態(tài)。異硬脂酸及其酯在合成潤滑油、液壓油、燃料添加劑、高檔化妝品、高分子材料、表面活性劑、紡織、涂料和醫(yī)藥等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多行業(yè)以及軍事、航空等方面都有廣泛的應用。異硬脂酸的生產(chǎn)只局限在歐洲的少數(shù)幾個規(guī)模較大的油脂化工企業(yè)，如英國Corda、比利時 Oleon 等。在國內(nèi)，一方面尚無企業(yè)掌握異硬脂酸生產(chǎn)技術(shù)，另一方面異硬脂酸產(chǎn)品需求逐年增長，2016 年我國進口異硬脂酸產(chǎn)品超過 10000噸。這樣的局面造成異硬脂酸產(chǎn)品市場的供求嚴重失衡，價格居高不下。尤其在國內(nèi)，該產(chǎn)品是典型的賣方市場，2019 年異硬脂酸國內(nèi)的市場價格達到 6.5 萬人民幣/噸，利潤驚人！
近年來，江南大學自主研發(fā)了異硬脂酸合成工藝，以廉價的工業(yè)油酸為原料，經(jīng)催化異構(gòu)化、氫化合成異硬脂酸產(chǎn)品，可將異硬脂酸的生產(chǎn)成本控制在 1.5 萬人民幣/噸以內(nèi)，同時產(chǎn)品質(zhì)量達到 Corda 和 Oleon 的現(xiàn)有水平，發(fā)展前景廣闊。
技術(shù)指標：
擁有低成本、高活性催化劑制備的核心技術(shù)；
掌握催化異構(gòu)化、氫化關鍵技術(shù)參數(shù)；
掌握產(chǎn)品純化分離技術(shù)；
催化合成異硬脂酸的收率超過 70%；
在小試基礎上，開展 1000 倍工藝放大實驗，效果良好。
項目成熟度：
1）小試成熟；
2）工藝放大：已經(jīng)成功完成 1000 倍工藝放大實驗；
3）產(chǎn)品成本：采用江南大學自主研發(fā)的合成工藝生產(chǎn)異硬脂酸，生產(chǎn)成本低于 1.5 萬人民幣/噸。
江南大學
2021-04-13