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高活性、高穩定性復合固體酸堿催化劑及其應用新工藝
催化劑技術的進步關系到現代化學工業的興衰，其中酸、堿催化劑的使用涉及了三分之一以上的化工生產過程，廢水處理、設備腐蝕、固液殘渣處理等問題，必須從技術源頭上才可能根本解決。本項目技術突破傳統分子篩類、金屬氧化物、酸堿性樹脂類“固體催化劑”的限制，設計開發了一系列酸或堿強度、密度可以調變的復合固體酸、固體堿催化劑，可以在較寬的反應溫度條件下穩定使用，覆蓋 60?300℃工況條件。一方面替代液體酸或揮發性酸（硫酸、磷酸、有機磺酸、氫氟酸、三氯化鋁等），或腐蝕性堿（苛性堿、醇堿）、有機堿（胺）催化劑在傳統化工生產中的應用；另一方面，利用固體成型獨特的物化性質和工況適應性，配套結構型反應器、催化精餾反應器發展了具有自主知識產權的高端化工成套技術。
濟南大學
2021-05-11
甲醇羰基化制備碳酸二甲酯和甲酸甲酯催化劑
"碳酸二甲酯（DMC）和甲酸甲酯（MF）是重要的綠色化工產品，受到國內外研究者的廣泛關注。DMC可以代替氯甲烷、硫酸二甲酯、光氣等劇毒物質進行甲基化、酯交換、羰基化等反應，在精細化學品、醫藥、農藥合成領域具有廣泛應用。DMC屬于低毒或無毒的化工產品，具有較高的氧含量（53%），因此可以作為汽油添加劑提高汽油的辛烷值。MF是一種重要的C1化學品，在醫藥和有機化工合成產品中應用廣泛。近年來，通過甲醇羰基化制備DMC常用的催化劑主要是負載型的Cu基催化劑，常用的載體主要是分子篩和活性碳，但是這些催化劑存在穩定性差和DMC的選擇性低等問題; 而甲醇羰基化制備MF的用催化劑是甲醇鈉、甲醇鉀等強堿性有機化合物和一系列金屬羰基化物。該類催化劑的優點是制備簡單，缺點是催化劑腐蝕性強，對原料要求極高，產物與催化劑分離困難。 為了解決現有的問題，對于甲醇羰基化制備DMC的反應，已成功地設計了一類N雜碳材料負載型的Cu基催化劑，在微反應器評價裝置，0~1.0 MPa，100~130 ?C，6390~127800 mL/g/h的反應條件下，DMC的選擇性保持在97%以上，產率可達70%以上，催化劑穩定性考核
廈門大學
2021-04-10
半焦焦末中低溫催化石墨化制備功能化石墨粉技術
半焦是利用低變質非煉焦煤低溫干餾所制得的固體產物，以其固定碳含量高（ >82% ）、電阻率高、化學活性高、灰分低（ <6% ）、低鋁、低硫（ <0.3% ）、低磷等特性，已逐步取代冶金焦而廣泛應用于電石、鐵合金、碳化硅等產品的生產。在半焦生產過程中，約有 10% 的半焦焦粉因粒度小，不符合生產工藝要求而未能加以利用。本項目 通過在半焦焦末中添加金屬、金屬化合物或非金屬及其化合物并進行中低溫熱處理，在比通常石墨化所必要的溫度更低時進行石墨化，并且因為金屬或非金屬粒子與碳原子的結合可同時實現功能化石墨粉的制備。可作為功能材料、添加劑、電極材料、貯氫材料等，廣泛應用于國防和民用領域，成為現代工業及高、新、尖技術發展必不可少的非金屬材料。
西安科技大學
2021-04-11
借助原位環境電鏡揭示金屬催化劑真實活性表面的研究成果
南方科技大學材料科學與工程系副教授谷猛團隊聯合中科院大連化學物理研究所、上海高等研究院等，巧妙借助原位環境電鏡，在真實反應條件下直接觀測到NiAu雙金屬催化劑在二氧化碳加氫反應中的動態過程，揭示了該催化劑在反應中的真實活性表面，為認識催化過程提供了新的思路。該研究發表在《自然-催化》（Nature Catalysis ）上。材料系科研助理韓韶波為文章共同第一作者，谷猛為文章共同通訊作者.實驗表明，在反應氣氛和溫度下，內核Ni原子會逐漸遷移至表面，與Au合金化；在降溫停止反應時，表面Ni遷移回核心部分，重新形成Ni@Au殼型結構。原位紅外和原位X射線吸收譜的結果也從宏觀角度證實了上述觀測結果。團隊結合理論計算，提出了新的催化機理。該研究揭示了催化劑真實活性表面，展示了原位電鏡在研究構效關系中的重要性，并且為研究金屬催化提供啟示。
南方科技大學
2021-04-11
固定床反應器中結構化催化劑定點再生方法
本發明公開了一種固定床反應器中結構化催化劑定點再生方法。該方法包括如下步驟：原料氣通過流向變換的形式進入結構化固定床反應器在400-700?℃，0.15-1.00?MpaA的條件下發生反應至催化劑失活，再生氣同樣通過流向變換的形式與積炭催化劑在350?℃-700?℃，0.15-1.50?MPaA的條件下進行失活催化劑的原位燒炭再生，含氧氣體流向變換周期為0.5-20.0?h。本發明可以實現積炭催化劑的定點再生，同時解決燒炭過程中催化劑燒炭不均以及床層飛溫的問題，能夠實現再生劑的可控預積炭，大大提高目標產物收率，可用于甲醇制丙烯的工業生產中。
浙江大學
2021-04-13
一種櫻桃殼碳負載的鈀催化劑及其制備方法與應用
本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種具有高活性的櫻桃核碳負載的鈀催化劑及其制備方法與應用。所述催化劑中櫻桃核碳為成型顆粒狀，作為載體硬骨架；鈀負載于碳層表面，其在催化劑中的重量含量為0.05～2％。本發明以櫻桃核作為前驅體，經過高溫碳化，然后經過氫氧化鉀活化并在活化過程中進行原位氮原子摻雜，從而獲得大比表面、表面氮原子修飾的多孔櫻桃核硬碳材料，作為載體時能更好的分散催化劑，展現出更為優異的催化性能，同時具有更為優異的機械強度，可減緩碳載體反應過程中破碎等問題，提高催化劑壽命，在對苯二甲酸加氫精制反應中有替代商業活性炭的潛在工業應用價值。采用創新性的制造工藝將廢棄櫻桃殼轉變成高硬度、氮摻雜的、高比表面積的成型多孔活性碳顆粒，在催化加氫反應中作為催化劑的載體展現出優異的性能。可作為吸附材料及催化劑載體得以廣泛應用。
青島大學
2021-04-13
等離子體輔助溶膠凝膠法制備高效氧化性催化劑的方法
本發明涉及一種等離子體輔助溶膠凝膠法制備高效氧化性催化劑的方法，利用等離子體中的活性粒子在常溫下分解凝膠中的有機物和硝酸鹽，制備得到活性組分為MnOx或MnCeOx的氧化性催化劑。本發明具有的優勢效果在于：（1）對氮氧化物催化氧化具有較高的活性和選擇性；（2）具有較寬的溫度適應窗口；（3）制備工藝簡單、成本較低，可廣泛應用于煙氣選擇性催化氧化的脫硝催化劑制備過程。
浙江大學
2021-04-13
拓撲異構酶I/ II雙重催化抑制劑誘導耐藥腫瘤壞死性凋亡
利用金屬配合物性質易調控的優點，通過改變電荷、脂溶性，實現金屬配合物對細胞器的靶向性富集調控（Coord. Chem. Rev., 2019, 378, 66）。在此基礎上，利用金屬配合物的長激發態壽命，構筑一系列單/雙光子的光敏劑用于細胞器靶向的癌癥治療（Nat. Chem., 2019, 11, 1041; Nat. Commun., 2020, 11, 3262; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 14049; 2017, 56, 14898; 2019, 58, 14334; PNAS, 2018, 115, 5664; 2019, 116, 20296），為開發金屬配合物用于生物治療提供了新的研究思路。然而，與傳統化療藥物類似，這類光敏劑通過誘導腫瘤細胞凋亡實現腫瘤治療，同樣也面臨可能的耐藥風險。至今為止，金屬配合物誘導腫瘤細胞非凋亡性死亡、實現克服腫瘤耐藥研究尚處于起步階段。在前期實現誘導腫瘤細胞壞死、漲亡等非凋亡性死亡的工作基礎上（Chem. Sci., 2018, 9, 5183; Chem. Commun., 2018, 54, 6268; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 3315），巢暉教授課題組開發了基于釕(II)配合物的拓撲異構酶 I/II雙重催化抑制；進一步研究發現，配合物能誘導耐藥腫瘤細胞壞死性凋亡，有效克服腫瘤耐藥 通過輔助配體改變配合物的電荷和脂溶性，從而調控配合物的細胞攝取量和細胞器靶向性。其中環金屬化配合物Ru7在具有高細胞攝取量的同時，實現了細胞核靶向富集（圖2）。DNA拓撲異構酶（topoisomerase，Topo）為催化DNA拓撲學異構體互相轉變的酶的總稱，可調控DNA轉錄、復制和基因表達。根據催化機制，Topo酶劃分為Topo I和Topo II，因在腫瘤細胞中高表達而成為臨床腫瘤治療靶點。喜樹堿（Topo I抑制劑）和依托泊苷（Topo II抑制劑）是其代表性藥物，但這類單一酶抑制劑的療效受多種因素限制，與之相比，Topo I/II雙重抑制劑具有顯著的治療優勢。利用DNA松弛、斷裂和凝膠電泳遷移率轉移分析，輔助分子對接模擬計算，證實Ru7通過π-π堆積、陽離子-π相互作用以及氫鍵與Topo I/II的催化口袋相結合，從而阻止DNA拓撲異構酶與DNA的結合，是罕見的Topo I/II雙重催化抑制劑。
中山大學
2021-04-13
合成丙二醇、碳酸二甲酯及碳酸丙烯酯的綠色催化（技術）
成果簡介：丙二醇、碳酸二甲酯以及碳酸丙烯酯是重要的有機化學品。丙二 醇在食品和醫藥工業有多種用途，可制聚醚多元醇等。碳酸二甲酯可以用作 汽油添加劑、甲基化反應試劑，以及用作合成醫藥、農藥和香料的原料等。 碳酸丙烯酯是無毒高效的有機溶劑，也可用于酯交換反應制碳酸二甲酯。現 在的市場售價是: 丙二醇 11000- 13000 元/噸，碳酸二甲酯（醫藥級）9000-10000 元/噸，碳酸丙烯酯 6000元/噸。我們
北京理工大學
2021-04-14
一種用于含碳固體燃料的催化氣化處理裝置及其應用
本發明公開了一種用于含碳固體燃料的催化氣化處理裝置及其應用，該裝置包括物料混合組件、預熱移動床反應器、流化床氣化爐、第一氣固分離器、第二氣固分離器和洗滌塔，其中，該預熱移動床反應器包括內殼體和外殼體；流化床氣化爐與預熱移動床反應器相連；第一氣固分離器分別與流化床氣化爐和預熱移動床反應器連接；第二氣固分離器與預熱移動床反應器相連；洗滌塔通過氣體冷卻器與第二氣固分離器相連。本發明的裝置將含碳固體燃料(如石油焦)與催化劑在進入流化床氣化爐之前提前熱處理，使得石油焦與催化物質反應生成中間復合物，從而在流化床氣化爐中有氣流強烈擾動時石油焦與催化物質不易分離得到良好的催化效果。
華中科技大學
2021-04-13