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L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能： 可以增強肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過敏與消除過敏癥的作用；可用于蛋白質氨基酸制劑，解毒鎮痛劑、疲勞恢復劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進毛發生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經廣泛應用于醫藥、食品、化妝品以及飼料工業。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發和應用。 國內目前L-半胱氨酸的生產主要依靠人或動物的毛發經酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經過電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過程產生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環境污染嚴重。隨著L-半胱氨酸生產技術的發展，微生物轉化法制生產L-半胱氨酸逐漸取代了毛發水解制備L-半胱氨酸。微生物轉化法制備工藝以其反應條件溫和、專一性強、對環境友好等優點而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過高密度培養獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉化率92%，半胱氨酸得率78%。

(1)以表面活性劑-高分子復合體系在溶液中形成的軟物質團簇為模板，采用普通市售白熾燈為輻射源，在溫和條件制備納米鈀催化劑，已獲發明專利授權（授權號：ZL 201210262888.7）。 (2)以表面活性劑為模板，采用普通市售白熾燈為輻射源，在溫和條件下獲得有良好光學性質的鈀納米薄片材料。該制備方法條件溫和，制備得到的鈀納米薄片材料，發現在 340nm 附近出現等離子共振吸收峰，發明專利授權（專利號：ZL 201210210613.9）。 (3)以六角相溶致液晶為軟模版，分別在避光和可見光的條件下獲得納米 Pd電催化劑，適合用于作電催化劑。此項工作生產周期短，產物均勻性好，易于規模化生產。發明專利授權號：ZL 201210387737.4。 (4)以表面活性劑-高分子復合體系為軟模板，利用乙醇為還原劑，采用簡易加熱方式，首次合成了多面體納米鈀材料。發明專利授權號:ZL 201210403633.8。 (5)采用超聲波輻射技術，以表面活性劑-高分子復合體系構筑為軟模板，獲得一種具有菊花狀納米鈀聚集體材料。

南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責任公司合作所開發的具有自主知識產權的新型低汞觸媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業標準 HG/T4192-2011 要求，工業運行情況穩定，在轉化率、選擇性及使用壽命上具有優勢，且其制備方法創新，制備工藝簡單，綠色環保，已通過中國石化聯合會組織的技術鑒定，具備向行業內進一步擴大推廣優勢，在國內處于領先水平。 項目特色： 選擇硅烷偶聯劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對煤質炭進行預處理，使活性炭表面羥基官能團轉化為其他與特定金屬離子有強結合力的官能團，大幅提升活性組分負載牢固度，提高觸媒抗積碳能力，同時也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量，降低助劑金屬用量，增強汞負載穩定性，提高低汞觸媒活性及選擇性，延長低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡便易行，適合工業化大生產的需求。 市場應用前景： 本項目開發的低汞催化劑反應轉化率，選擇性均達到 99%以上，使用壽命超過 8000 小時，活性組分氯化汞質量百分含量 6%以下，在萬噸級 PVC 工業裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產出合格產品 10萬余噸，創造產值近 7 億元。該技術催化劑量產投資規模為 5000 萬。 基于本技術的產品表觀密度可達 40-100Kg/m3，具有質輕、價廉，優良的保溫隔熱和隔音性能；優良的阻燃性能（可達 A 級或 B1 級）。 本項目社會貢獻和經濟效益在于優質的保溫材料是降低能耗改善大氣環境的重要環節，可以為減少城市霧霾作貢獻，需求量巨大，經濟效益可觀。

催化劑是現代化學工業的基石，高效催化體系的構建對于實現化學反應的快速化、專一化和溫和反應具有決定性的作用，對于實現綠色化學、節能減排意義重大。本團隊在承擔了 3 項國家自然科學基金項目（20771046，20903048，21106054）的基礎上，針對催化酯化、催化環氧化、催化臭氧化等反應開發了多種不同的體系，包括固體酸、分子篩、離子液體、納米氧化物、金屬配合物等多個類型，其中部分催化環氧化和催化酯化體系已經應用于工業催化。 關鍵技術、指標及創新點 （1）開發了針對植物油脂的無羧酸環境下催化環氧化的新工藝。先后開發了以錸系配合物、HMS 分子篩、光催化及 SALEN 配合物為代表的催化體系； （2）開發了針對酯化、酯交換反應的非質子酸新催化體系。先后開發了雜多酸、固體酸、離子液體、有機酸和納米氧化物為代表的催化體系； （3）開發了針對有機物臭氧化降解的新催化體系。先后開發了納米氧化鋅、納米氧化鈰、分子篩和磁性納米結構為代表的催化體系。 

本發明公開了一種用于生物油催化重整制氫的催化劑,包括催化劑活性成分和催化劑載體,其中,催化劑載體為CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化劑活性組分為鎳,催化劑活性組分的含量為催化劑載體重量的5～20%;本發明還提供了此催化劑的制備方法,包括:(1)將鎳、鈰和鋯的可溶性鹽一起溶解于水中,可溶性鹽的總濃度為0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入堿性沉淀劑,調節pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過濾后得到濾餅經水洗、干燥,然后焙燒2～6小時,焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產率高,適用于工業化的要求。

催化加氫過程是現代工業的重要過程， 是清潔 燃料和高階化學品生產中 的關鍵步驟。 經估算 催化加氫在整個 化學工業體系 中的占比 超過 3 0% 。 在 催化 加氫 工業 過程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業裝置簡單 、 更高的經濟性 等特點 ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強的相互作用 ，在催化反應過程中占據催化活性位，從而使得反應物分子無法在催化劑表面吸附而導致催化劑中毒失活。 所以，現代催化加氫過程一般使用更為昂貴而且工業裝置更為復雜的 高純氫 系統作為 氫源。 發展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進行 低溫 催化加氫反應 ， 從而 降低加氫成本 和工業催化裝置的復雜性 是該研究領域的重大挑戰 。

本發明涉及糠醛催化加氫技術，旨在提供一種鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應用。該催化劑的制備過程包括：取碳納米管放入濃硝酸室溫下進行超聲和加熱攪拌回流處理，冷卻后取出浸泡、洗滌和抽濾，直至濾液中性；然后干燥備用；氯鉑酸稀溶液中加入處理過的碳納米管載體，在室溫下等體積浸漬、靜置后；磁力攪拌和溫水浴條件下蒸干水分后干燥；在使用之前，將催化劑置于氮氫混合氣氛中高溫還原，得到鉑負載量為1.0wt％的鉑/碳納米管催化劑。本發明方法工藝簡單，操作方便，能耗低，反應中不需要加熱，且所用氫氣壓力較低。能在室溫條件下對糠醛進行加氫，轉化率和選擇性較高。催化劑多次使用后仍能保持高活性，且基本不積碳。

本項目創新性采用靜電紡絲技術及熱處理碳化技術將MOFs材料負載在一維多孔碳材料中，制備保留金屬有機框架構型的碳纖維催化材料。在制備過程中，通過調控MOFs材料特有的空間構型達到調控所制備的催化材料中金屬組分空間構型及金屬組分之間的協同作用，最終達到提高加氫催化材料性能的目的。該項目的完成能夠很好的解決困擾傳統加氫催化材料中金屬組分的分散性及協同作用調控這一大難題，有效提高加氫催化劑的活性、選擇性，具有十分良好的應用前景。

本發明涉及一種用于生物油催化制氫的催化劑及制備方法，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni 為 10－15wt%；Mo 為 5－13wt%；Fe 為 5－10wt%；余分為凹凸棒土和海泡石混合黏土礦催化劑載體。本發明的優點在于采用比表面積較大，具有較強的吸附、助催化功能、廉價易得的凹凸棒土和海泡石黏土礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳、鉬和鐵復合組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優質合成氣。該催化劑制備簡單、強度大、催化活性強、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應用于生物質直接催化氣化制氫。

針對我國污泥高含砂、高含固等特點，對我國低有機質污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高級厭氧消化技術路線領域開展研究，從厭氧消化的可行性、物質流特征、微生物種群及強化調控、熱/堿強化水解預處理技術、污泥/餐廚協同消化技術等方面，特別是加強在污泥厭氧消化體系中物質流轉化機制的研究工作，突破針對我國低有機質污泥提升厭氧降解率與產氣率的關鍵技術研究與機理研究，為我國污泥高級厭氧消化研究提供支撐。 提出適用于我國低有機質污泥泥質特性的高溫水熱強化預處理技術，突破高溫水熱對污泥強化水解的作用機制與最佳反應條件，技術成果形成成套化裝備，并在示范工程中得到應用轉化與運行優化；突破高含固污泥高級厭氧消化的物質強化轉化關鍵技術，對含固率、溫控、攪拌等重要參數進行優化開發，技術成果在示范工程中得到應用轉化與運行優化。1.目標及意義 1）提出適應于我國低有機質污泥泥質特征的污泥高溫水熱強化預處理技術，并與高含固污泥厭氧消化關鍵技術相耦合，形成基于高溫水熱強化的高含固污泥高級厭氧消化技術，開發具有完全自主知識產權的技術，并實現技術成果的在長沙污泥厭氧消化工程中的大規模產業化應用； 闡明在污泥厭氧消化新技術中有機質在固-液-氣相變體系中的物質流特征，基于有機質的定向轉化，進一步對污泥高級厭氧消化新技術進行優化開發，進一步提升甲烷產率和降解率，為污泥厭氧消化的效率提升提供技術支撐?；趯ξ勰鄥捬跸^程的物質流和微生物特征的研究，在技術層面，從“易降解物質定向轉化”、“難降解單元分質活化”和“微生物分相調控”三方面入手，開發強化物質轉化的水熱、生物酸化等預處理新技術，確定關鍵技術單元組成、關鍵技術參數和條件；在工藝層面，從強化固相溶解-液相高速甲烷化入手，開發高效厭氧消化工藝流程，開發適用于我國高含固污泥物料特點的厭氧消化技術與裝備，提出可靠的攪拌和保溫方案以及反應器構造等關鍵設計參數，在此基礎上，形成高含固污泥熱水解-厭氧消化集成技術，并進行工程示范；進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質轉化效率與資源化利用水平。1）預期的經濟效益  熱水解預處理-高含固協同厭氧消化技術可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強污泥產期效率，降低污泥處理處置能耗。工程效益可望達到1億元以上。2）預期的社會效益  熱水解預處理-高含固協同厭氧消化技術可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強對污泥的處理處置能力，有效緩解污泥處理處置壓力，進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質轉化效率與資源化利用水平。