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哈爾濱工程大學(xué)電化學(xué)碳捕獲及電催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)采購項(xiàng)目競爭性磋商

成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一種多用途的有機(jī)合成中間體，可以用來合成藥物、大環(huán)配體、抗真菌劑和呋喃，也可以作為單體形成各種高聚物，例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛（HMF）為原料，通過氧化反應(yīng)合成DFF，是目前工業(yè)上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復(fù)雜的分離純化過程，故HMF價(jià)格昂貴使得DFF的生產(chǎn)成本很高，其生產(chǎn)迄今沒有工業(yè)化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價(jià)的碳水化合物直接作為原料，利用無需分離HMF的二步轉(zhuǎn)化方法制備DFF, 可以克服已有技術(shù)成本高，能耗高和收率低的缺陷，更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，更符合經(jīng)濟(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展。 常壓下反應(yīng)，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）為原料，采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF：第一步碳水化合物脫水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術(shù)優(yōu)勢在于：1. 適用原料廣，尤其可以用廉價(jià)的葡萄糖作原料得到較高的DFF產(chǎn)率，降低了生成成本，具有工業(yè)化應(yīng)用前景；2. DFF產(chǎn)率高，以碳水化合物計(jì)（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化劑廉價(jià)易得，易于分離（離心分離）；4. 反應(yīng)條件較溫和，常壓，低溫，反應(yīng)時間相對較短；5. 反應(yīng)過程操作簡單，反應(yīng)副產(chǎn)物少，對環(huán)境友好。市場前景分析：生物質(zhì)化工領(lǐng)域，精細(xì)化學(xué)品合成。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：由葡萄糖制備DFF： DFF產(chǎn)率>40 %，選擇性>60 % 由果糖制備DFF： DFF產(chǎn)率>55 %，選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF： DFF產(chǎn)率>45 %，選擇性>65 % 國內(nèi)先進(jìn)。

本發(fā)明提供一種二元負(fù)載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑的制備方法，該方法步驟：鈦酸丁酯水解緩沖液的配制；負(fù)載型TiO2/SBA-15催化劑制備；二元負(fù)載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑的制備，即得到黑色二元負(fù)載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑，在無氧條件下密封保存。本發(fā)明的效果：在二元負(fù)載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑制備過程中，形成的Si-O-Ti鍵可有效提高TiO2在SBA-15分子篩孔道內(nèi)的負(fù)載牢固度，且負(fù)載過程不會破壞分子篩的結(jié)構(gòu)。同時又不會出現(xiàn)孔道坍塌和收縮的現(xiàn)象，并保持負(fù)載型TiO2/SBA-15催化劑大比表面積的介孔結(jié)構(gòu)，比表面可高達(dá)300m2/g以上。可在一定程度上減少光生載流子的復(fù)合，提高其光催化效率55%-70%以上。

本發(fā)明公開了一種微波改性Ｃａ?Ｚｒ／Ｈ?ＺＳＭ?５酸堿催化劑的制備方法，采用預(yù)熱?微波輻射?煅燒三步法對ＨＺＳＭ?５分子篩預(yù)處理，并配置氫氧化鈣溶液對其堿處理以得到等級孔前驅(qū)體。配置一定容積的分子篩懸濁液，加入鋯的硝酸鹽溶液用于離子交換并浸漬２４小時，隨后加入由碳酸鈣，進(jìn)行攪拌、烘干、三步法微波?熱處理等操作。利用該方法設(shè)計(jì)并制備的酸堿催化劑具有特定的等積孔與骨架結(jié)構(gòu)，能夠有效促進(jìn)ＣＯ２氣體分子擴(kuò)散與吸附、氣化或熱解過程中重油裂解，輕質(zhì)油分的定向合成等多功能，煅燒后的催化劑，其活性組為ＣａＯ，可用于

（專利號：201310086922.4） 簡介：本發(fā)明提供一種多磺酸根離子液體催化制備查耳酮及衍生物的方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法的縮合反應(yīng)中原料醛與酮的摩爾比為1:1，多磺酸根離子液體催化劑的摩爾量是所用酮或醛的8-10%，反應(yīng)溫度為120-140℃，反應(yīng)時間為8-20h，反應(yīng)壓力為1個大氣壓，反應(yīng)后靜置分層，分出的上層產(chǎn)物重結(jié)晶后得到產(chǎn)品查耳酮及衍生物。分出的下層含有多磺酸根離子液體催化劑在110℃真空干燥處理2h后可以

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用在海藻液化反應(yīng)的分子篩催化劑及其制備方法，包括以下方法：首先以ZSM-5/MCM-41復(fù)合分子篩催化劑為載體負(fù)載金屬得到負(fù)載金屬的復(fù)合分子篩催化劑，然后用化學(xué)液相沉積法修飾負(fù)載金屬的復(fù)合分子篩催化劑，即得到本發(fā)明的微孔-介孔復(fù)合分子篩催化劑，將此催化劑可應(yīng)用在海藻液化中，催化劑對海藻液化的催化效果明顯，促進(jìn)產(chǎn)物的芳香化，有明顯的脫氧效果，燃油產(chǎn)率高，熱值高，含氧量低，芳烴和長鏈烷烴含量高。人們對礦物能源需要的日益增長與傳統(tǒng)能源的有限性和不可再生性之間的嚴(yán)重不平衡性，使得尋找新型的可再生的環(huán)境友好型能源作為代替成為迫切需要。生物質(zhì)能儲量豐富并且可以再生，從化學(xué)組成來看，生物質(zhì)是由碳、氫、氧、氮等元素組成的，與傳統(tǒng)的礦物能源組成相似并且不含硫，所以在使用的過程中不會排放出SO2并且是屬于零碳排放，因此可作為礦物能源的理想潛在替代能源。與陸地生物質(zhì)相比，海藻具有光合作用效率高、生長周期短、不占用土地等優(yōu)點(diǎn)，因此把海藻轉(zhuǎn)化為可替代能源的研究越來越廣泛深入，但是現(xiàn)有技術(shù)和方法利用海藻作為原料制備的生物油具有氧含量高、熱值低、酸度大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，很難作為燃料直接使用；而在海藻轉(zhuǎn)化過程中加入催化劑是一種非常有效的方法，不僅可以提高液體燃油的產(chǎn)率，還能改善燃油的品質(zhì)從而使其接近化石燃料的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明提供一種具有抗燒結(jié)性能的負(fù)載型金鉑鈀催化劑，由金鉑鈀合金納米顆粒負(fù)載在多孔載體上組成，鉑與鈀的重量比為1:4～2:1，其尺寸為10nm以下。本發(fā)明利用一步共同光沉積法制得該催化劑，在700℃以上焙燒溫度下保持均一的合金結(jié)構(gòu)，每個均一的合金結(jié)構(gòu)中都均勻分布著金、鉑、鈀三種金屬，且三種金屬均為金屬價(jià)態(tài)，形成單相合金結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的特點(diǎn)在于：1）制得的金鉑鈀三金屬催化劑具有優(yōu)良的抗燒結(jié)性能；2）解決了金鉑鈀催化劑在700℃以上的高溫反應(yīng)中易燒結(jié)失活的問題，拓展了其高溫催化應(yīng)用，如甲烷活化、汽車尾氣處理、烷烴氧化等高溫反應(yīng)；3）制備方法簡單，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明涉及氧還原催化劑的制備方法，旨在提供一種含硫、氮和過渡金屬元素大孔碳氧化原催化劑的制備方法。該方法是：將硫脲溶液加入葡萄糖溶液，于水浴中滴加鹽酸，反應(yīng)得到葡萄糖硫脲預(yù)聚體溶液；將含過渡金屬鹽和納米CaCO3粉末的懸濁液加入其中，加熱反應(yīng)后噴霧干燥，得到催化劑前驅(qū)體；然后升溫進(jìn)行深度聚合、碳化；冷卻球磨，再使用鹽酸去除模板，漂洗后干燥，得到產(chǎn)品。本發(fā)明將過渡金屬元素在多孔材料形成前加入，能夠形成更多的催化中心，是催化中心的分布更加均勻。得到的催化劑比表面積大，導(dǎo)電性好，具有極高的催化活性，特別適用于大電流工作狀況。合成的非貴金屬催化劑可用于多種燃料電池，也可作為空氣電池的陰極催化劑，成本低廉。

1. 痛點(diǎn)問題 隨著十三五電力行業(yè)基本實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放，我國大氣污染治理的主戰(zhàn)場從電力轉(zhuǎn)移到了工業(yè)爐窯等非電力行業(yè)，工業(yè)爐窯具有種類多、數(shù)量大、排煙溫度低、污染物成分復(fù)雜且濃度波動大等特點(diǎn)，目前傳統(tǒng)工業(yè)煙氣凈化采用除塵與脫硝單元串聯(lián)獨(dú)立運(yùn)行，該工藝設(shè)備規(guī)模大、運(yùn)維成本高、難以適應(yīng)工業(yè)爐窯復(fù)雜多變的煙氣條件。因此，開發(fā)低成本、短流程、高適應(yīng)性的多污染物協(xié)同脫除材料和技術(shù)，成為工業(yè)煙氣凈化領(lǐng)域發(fā)展的新方向。其中，以過濾材料為基體耦合催化活性組分的多污染物協(xié)同脫除一體化技術(shù)成為國內(nèi)外廣泛關(guān)注的應(yīng)用前景較好的新技術(shù)。 陶瓷催化脫硝濾芯其表層膜具有致密的微米級孔結(jié)構(gòu)，煙氣粉塵去除率可達(dá)到99.9%以上；濾材內(nèi)部支撐體涂覆的催化劑，同時可通過SCR機(jī)制實(shí)現(xiàn)煙氣氮氧化物高效脫除。一體化煙氣凈化技術(shù)改變了當(dāng)前除塵、脫硝等獨(dú)立運(yùn)行的傳統(tǒng)煙氣凈化工藝，具有工藝流程短、設(shè)備投資低、運(yùn)行費(fèi)用少以及占地空間小等顯著優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同脫除，是一種極具應(yīng)用前景的除塵脫硝一體化的新技術(shù)，將成為中小型鍋爐煙氣凈化領(lǐng)域的新發(fā)展趨勢。 2. 解決方案 開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代三維分級陶瓷催化濾管，該技術(shù)的核心是可以控制涂覆陶瓷纖維濾管催化層厚度，保留濾管外表面致密層，使得陶瓷催化濾管具有過濾阻力更低、除塵效率更高、脫硝效率更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，該陶瓷催化濾管在2020年已于東臺中玻特種玻璃有限公司建立一套具有工程參考意義的中試側(cè)線試驗(yàn)，運(yùn)行以來，經(jīng)過權(quán)威第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測，其中SO2＜10mg/m3、顆粒物＜3mg/m3，NOx＜23mg/m3，氨逃逸＜5 mg/m3，滿足行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。通過中試平臺長時間的穩(wěn)定運(yùn)行，表明了以三維分級陶瓷催化濾管為核心的多污染協(xié)同脫除技術(shù)的可行性，使得工業(yè)煙氣治理技術(shù)更加集成、高效、經(jīng)濟(jì)。為后續(xù)的在玻璃行業(yè)及其他工業(yè)爐窯規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并且2021年3月已成功完成玻纖行業(yè)爐窯工業(yè)煙氣超低排放示范項(xiàng)目，也預(yù)示該項(xiàng)技術(shù)得到了市場的認(rèn)可，填補(bǔ)國內(nèi)該技術(shù)的空白。可以在其他行業(yè)焦化、垃圾焚燒、危廢、陶瓷、生物質(zhì)鍋爐、耐火材料爐窯及水泥等行業(yè)推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙氣經(jīng)濟(jì)、高效、深度治理。 合作需求 與浙江致遠(yuǎn)進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小批量規(guī)模化量產(chǎn)，并在不同行業(yè)進(jìn)行了中試試驗(yàn)，取得了較好的凈化效果，成果轉(zhuǎn)化后實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，公司目前自主研發(fā)了涂覆工藝和裝置，生產(chǎn)工藝和此次受讓技術(shù)十分匹配，可滿足此次放大的技術(shù)產(chǎn)品設(shè)備需要。結(jié)合公司較強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)能力、施工能力、市場開拓能力及售后服務(wù)等，在玻璃、焦化、生物質(zhì)發(fā)電、垃圾焚燒等煙氣治理行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

本研究通過詳細(xì)分析與系統(tǒng)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了真菌非還原性聚酮合酶AN7909的硫酯酶結(jié)構(gòu)域（thioesterase domain，TE domain），可以罕見地連續(xù)催化酯化、Smiles重排和水解等一系列非氧化反應(yīng)，高效構(gòu)建二芳基醚藥物骨架。