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成果描述：目前硝酸工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化過程通常采用的鉑網(wǎng)催化劑，具有選擇性高、使用壽命長、可回收再生等優(yōu)點(diǎn)。但鉑在高溫下易生成揮發(fā)性的PtO2造成鉑耗，是硝酸工業(yè)中除原料費(fèi)用外的最大成本消耗，成為硝酸行業(yè)發(fā)展的瓶頸。將鉑負(fù)載于載體上形成高分散的鉑催化劑，可在提高鉑催化劑的活性和增大催化劑比表面積的基礎(chǔ)上降低鉑的用量，是一條可能的解決硝酸行業(yè)瓶頸問題的途徑。本成果利用光催化過程將鉑負(fù)載于光催化劑如二氧化鈦表面形成負(fù)載型催化劑，從而實(shí)現(xiàn)單質(zhì)金屬活性組分低用量高分散的負(fù)載，是一種可有效提高貴金屬催化活性降低貴金屬用量的方法。通過光催化法制備的Pt/TiO2催化劑，活化后可在二氧化鈦表面形成厚度為3 nm左右的鉑金屬薄膜。150-250 μm的Pt/TiO2催化劑，其鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g。以該催化劑催化氨氧化反應(yīng)，能有效的降低反應(yīng)溫度，氨轉(zhuǎn)化率在600~700 oC即可達(dá)100 %，低于目前硝酸工業(yè)中氨氧化反應(yīng)溫度800~ 900 oC，也低于PtO2升華溫度850 oC。該催化劑經(jīng)400 h連續(xù)反應(yīng)，其鉑載量及催化活性均無降低，是一種可靠的氨氧化催化劑，具有工業(yè)應(yīng)用前景。市場前景分析：化工市場。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1：鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g； 2：反應(yīng)溫度區(qū)間為600~700 oC，氨轉(zhuǎn)化率可達(dá)100 %； 3：連續(xù)反應(yīng)400小時(shí)以上，催化劑性能無變化

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。（1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間；（2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t；（3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

針對燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。（1）對以研究廣泛的過渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進(jìn)行對比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。（2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。（3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。?市場前景該成果已申請國家發(fā)明專利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專利申請?zhí)枺?2017100538963 ，已公開）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專利申請?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。

腈水解酶、腈水合酶在高值精細(xì)化工產(chǎn)品的綠色合成中有較高的利用價(jià)值。應(yīng)用代謝工程育種和高通量篩選等技術(shù)選育高效生產(chǎn)菌種，提高酶的發(fā)酵產(chǎn)量及催化效率；解決腈水解酶的催化效率、穩(wěn)定性與實(shí)用性的共性關(guān)鍵技術(shù)問題，改造或構(gòu)建高效的工程菌株；研究腈水解酶規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)酵與分離純化技術(shù)，研 究腈水解酶的固定化等應(yīng)用工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該酶在化工、醫(yī)藥、飼料等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

固相催化劑包括：固相生物催化劑（即固定化酶）   固相化學(xué)催化劑（固體酸、固體堿、固體金屬）  通過本課題組研究的專利技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)中需要的成本較高的，或者是產(chǎn)生污染的催化劑固定在特殊的載體上，使催化反應(yīng)完成后實(shí)現(xiàn)催化劑的回收再利用。達(dá)到即節(jié)約成本又減少污染的目的。  項(xiàng)目優(yōu)勢：固定化的催化劑能夠回收并重復(fù)使用。  技術(shù)水平：有專利技術(shù)和獨(dú)特的固定化載體作支撐，使該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

船舶在長期在干燥 高鹽、高腐蝕的還是環(huán)境中航行，油漆容易剝落，為了保養(yǎng)船舶 延長船舶使用壽命。船舶上經(jīng)常需要補(bǔ)刷油漆。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱，它在紫外光及可見光的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體，還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。但是光觸媒在發(fā)揮作用時(shí)需要較強(qiáng)光照來催化，這導(dǎo)致它在長年見不到陽光，只能依靠普通照明燈光的船舶內(nèi)部船艙失去用武之地。團(tuán)隊(duì)巧妙地應(yīng)利用石墨烯和金顆粒的特點(diǎn)，

從簡單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價(jià)值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。在這一過程中，過渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優(yōu)勢和局限。如何通過設(shè)計(jì)新的催化過程，在一個(gè)反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)的自由基-極性交叉過程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團(tuán)化反應(yīng)中初步實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過渡系金屬催化的HAT氫官能團(tuán)化反應(yīng)是一類具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價(jià)碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實(shí)現(xiàn)了自由基與極性過程互補(bǔ)融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類親核試劑對非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。他們進(jìn)一步通過細(xì)致的動力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過雙金屬過程。該過程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類有機(jī)鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。

針對燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。 （1）對以研究廣泛的過渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進(jìn)行對比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。 （2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。 （3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。 該成果已申請國家發(fā)明專利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專利申請?zhí)枺?2017100538963 ，已公開）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專利申請?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。 （1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間； （2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t； （3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

間苯二酚主要用于橡膠粘合劑、合成樹脂、防腐劑等主面。間苯二酚可通過加氫烷基化，不同的條件下催化烷基化可得到不同的化合物，通過定位加氫烷基化可以生成1，3-環(huán)己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止環(huán)己二醇的生成。1，3一環(huán)己二酮在醫(yī)藥、農(nóng)藥及化工合成中應(yīng)用十分廣泛，是一種非常重要的藥物和農(nóng)藥合成中間體。可以制備抗心律不齊藥物、抗血栓藥物、抗腫瘤藥物、鎮(zhèn)痛藥、殺病毒劑、5一HT拮抗藥等多種醫(yī)藥。也可用于合成農(nóng)藥，如農(nóng)用殺蟲劑、驅(qū)避劑、各種除草劑如除草劑甲基磺草酮、殺菌及植物生長性調(diào)節(jié)活性化合物等的原料。由于環(huán)己二酮類化合物具有其良好的親水親油特點(diǎn)，弱酸性，便于植物吸收等原因，被廣泛應(yīng)用于具有生物活性物質(zhì)的合成，而且這類化合物的環(huán)境相容性很好，在新農(nóng)藥的研發(fā)中有著良好發(fā)展前景。