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抗流失、抗酸蝕高活性貴金屬負載型催化劑開發
貴金屬負載型催化劑在有機催化反應被廣泛應用。目前，常見的貴金屬負載型催化劑主要是將貴金屬（Pd、Pt、Ru等）納米顆粒負載于活性炭、樹脂、介孔硅、介孔碳、MOFs等載體材料表面，進而被應用于催化加氫、偶聯、氧化、N-烷基化等反應。在實際的化工催化應用、催化基礎研究中，這類負載型催化劑都具有較好的回收及重復使用性能。然而，由于貴金屬主要以納米顆粒的形式負載于上述載體的外表面；在催化反應過程中，活性位點納米顆粒非常容易從催化劑載體表面流失，從而使得催化劑在重復使用過程中活性逐漸下降；更重要的是，造成了貴金屬資源的極大浪費。
成果亮點
本項目開發了一種可將貴金屬催化活性組分納米顆粒高分散負載于介孔中空載體空腔內部的方法，從而有效地阻止貴金屬納米顆粒在催化反應過程中的流失，催化劑經過多次循環使用仍能保持較高催化活性。此外該類催化劑有較強的抗酸腐蝕性能，在酸性體系下使用，仍可長時間多次套用。
蘭州大學
2021-01-12
一種新型傅克烷基化固體酸催化劑
Friedel-Crafts反應是有機合成中經典的對芳環上進行衍生的反應，包括烷基化和酰基化反應。通常，Friedel-Crafts烷基化反應所用溶劑為石油醚、苯、氯苯等有機溶劑，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下進行反應。目前工業上仍普遍使用AlC13等傳統均相催化劑。但傳統的烷基化反應，無論從催化劑還是到終產物都會產生酸性氣體HCl，不僅使得反應的原子經濟性低，而且嚴重腐蝕設備、污染環境，催化劑也會大量消耗、難以回收，從根源上使烷基化反應綠色化的工藝開發具有重要的理論和現實意義。
本成果采用固體酸綠色催化工藝，實現多種芳香化合物的傅克烷基化與酰基化反應，催化劑為改性粘土類固體酸催化劑，催化效率高、重復性良好且成本低廉。
傳統AlC13等傳統均相催化劑，催化劑或產物中會有強腐蝕性HCl的生成，對環境污染嚴重，不符合綠色化學的要求，對生產設備造成腐蝕。本成果以固體酸催化能夠實現多種傅克烷基化及酰基化反應，產率高，催化劑易于回收且重復使用性良好。一烷基化產物收率達95%，可提供釜式反應與固定床連續反應兩種工藝參數。
南京工業大學
2021-01-12
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大大提高ZnO納米片的光催化性能，結果如下圖所示，這主要歸因于石墨烯量子點與ZnO納米片形成p-n結，促進光生載流子的分離效率。
此外，將 N 摻雜石墨烯量子點與 TiO2 納米片復合，構筑高效可見光催化劑，
可
上海理工大學
2021-01-12
高效生物催化合成煙酸關鍵技術研發及產業化
煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內外市場，全球煙酸市場在 8 萬噸以上，目前主要采用化學法生產。
本項目打通了生物轉化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產線，技術水平達到國際領先。項目獲得了自主知識產權菌種、建立了腈水解酶的高效表達和系統改造技術、構建了固定化和高濃度轉化體系；腈水解酶發酵酶活及煙酸轉化產量均為目前國際報道的最高水平。已建成年產2000 噸煙酸生物法生產線，相比傳統化學合成工藝節約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內外期刊發表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數據庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報國家發明專利 15 項，其中已授權 9項。
江南大學
2021-04-13
基于復雜煤質條件的脫硝催化劑配方及制備技術
授權專利《一種添加SiO的脫硝催化劑及其制備方法》通過共沉淀法制備 TiO-SiO復合載體，一步浸漬法負載V0和W0,再經過焙燒得到的催化劑具有低 溫脫硝率高、能夠明顯增加催化劑整體的機械強度和抗磨損性等特點，采用硅溶 膠作為SiO硅源不僅成本低廉，在實際生產過程中可以很好地改善其加工、擠出、 成型等工序的機械性能。
授權專利《一種具有抗硫氧化特性的脫硝催化劑及其制備方法》包括浸 漬液的制備、活性組分的負載和焙燒三個步驟；該發明中的脫硝催化劑由于加 入了 BaO改性，使該改性后的脫硝催化劑具有良好的孔隙結構，酸性中心位置沒 有明顯變化,催化劑表面的S0的氧化反應得到了抑制，并可保證N0的脫除率在 95%以上，該發明適用于我國燃煤含硫量高的特點，有利地提高了催化劑的使用 壽命,降低煙氣脫硝成本。
市場及經濟效益分析：
以上兩項發明的原料價格低廉且來源豐富，生產制備工序簡潔，批量生 產可行性高，具有一定的市場價值。
重慶大學
2021-04-11
聚四氟乙烯改性親水膜工藝及處理應用
隨著城市規模迅速膨脹，淡水資源嚴重缺乏、工業廢水處理率低，城市的生態環境惡化成為制約城市發展的主要問題。以北京為例，數據顯示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及國際公認的缺水下限的1/3，僅為全國平均水平的1/8。這其中，工業用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業用水的60～65%。因而，解決好冷卻水循環回用的問題，可以對城市的發展帶來促進作用。在冷卻水處理中，需要去除水中的鈣鎂等結垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀，再利用固液分離技術來實現的。傳統的固液分離技術（如澄清池等）中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對微細顆粒無法去除等缺點。由于傳統固液分離技術缺點較多，人們一直關注新型分離技術的開發及應用，因此利用膜實現的微濾技術得到了迅速的發展。微濾技術是利用微孔膜本身極小的微孔（孔徑一般為0.1～10 微米）對顆粒的吸附、截留、篩分等作用進行分離。微濾技術的核心為膜材料的選擇，在眾多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200～260℃)，具有不燃性及熱穩定性、摩擦系數小，尤其具有耐化學性(能耐許多高腐蝕性介質)、耐氣候性及抗電性等，因此成為國內外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更為簡便。但PTFE 膜的強疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應用。本技術基于配位鍵合理論對常規的聚四氟乙烯疏水膜進行改性，得到親水性聚四氟乙烯膜，用于水處理領域中的微濾技術，新技術應用前景廣闊。 技術指標：1、過濾后溶液SS<1mg/L；2、可在強酸、強堿、強氧化性、強溶劑性條件下應用；3、操作壓力0.05～0.15Mpa；4、處理溫度5～150℃；5、處理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用壽命≥1 年。應用范圍：可以適用于工廠循環水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術的領域。市場分析：隨著人們環保意識的增強、各項環保制度規定的日益嚴格、水資源的嚴重缺乏，對工業及生活廢水的資源化處理已成為當務之急，尤其是對于工業廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長等優點，因此，本項目具有廣泛市場應用前景。效益分析：利用本技術改性的親水聚四氟乙烯膜，成本較低，整個處理工藝設備簡單，投資少，操作成本低，與傳統技術相比能耗大大降低，具有顯著的經濟效益。
北京化工大學
2021-02-01
有機溶劑超深度脫水分子篩膜和成套裝備
本項目國際上首次實現了分子篩膜材料的連續化合成。解決了無機分子篩膜材料生產的品質穩定性難題，保障了超低缺陷分子篩膜材料的大規模生產應用。
本項目基于國際首創的微波介電合成技術,通過微波連續鍍膜裝備的自主研發，進一步強化微波合成過程中的非熱效應（如Maxwell-Wagner效應，選鍵活化效應等)，弱化熱效應，在國際上首次實現了高質量分子篩膜材料的連續化生產。專家組鑒定意見為:項目自主開發了連續化微波鍍膜技術、自動化膜管后處理技術、分子篩膜管質量在線檢測技術，并研制了相關生產與檢測設備，形成了自動化分子篩膜連續生產線，年產量大于2萬平米，合格品率大于99%，優級品率大于90%。這些指標與代表國際領先水平的日本三井造船和三菱化學的數據相比，具有5倍以上的單線產能提升和15%以上的合格品率提升，解決了分子篩膜材料生產的品質穩定性難題。更為重要的是，利用微波合成技術將分子篩膜的構成晶體從微米級縮小至納米級，極大程度上消除了傳統方法無法解決的系統缺陷，優級品分子篩膜表現出世界領先的分離選擇性，為分子篩膜超深度脫水應用奠定了重要基礎。
寧波大學
2021-05-11
一種納米花生蛋白高分子復合膜及其制備方法
本發明公開了一種納米花生蛋白高分子復合膜及其制備方法，包括以下步驟：(1)配制濃度為4mg/mL～12mg/mL的花生分離蛋白水溶液，調節溶液的pH為8?9靜置1?2h；向花生分離蛋白水溶液中逐滴加入無水乙醇，至混合溶液中無水乙醇的體積分數為40?80％，靜置15?30min，再加入交聯劑，靜置交聯反應14?20h，濃縮、干燥，得到納米花生蛋白顆粒；(2)將基質、甘油用蒸餾水溶解，70?90℃水浴15?30min，冷卻，得到基質溶液；(3)將納米花生蛋白顆粒用蒸餾水溶解，得到納米花生蛋白顆粒溶液，將其移入基質溶液中，調節溶液的pH為10?12，真空脫氣5?10min，制膜，干燥，即得。本發明制備的納米花生蛋白高分子復合膜的機械性能和阻水性能得到了顯著的改善，可廣泛應用于包裝工業。
青島農業大學
2021-04-11
聚合物-鉀鹽-碳納米管復合膜材料及其制備方法
本發明涉及一種具有高介電常數的聚合物-鉀鹽-碳納米管復合膜材料及其制備方法。該方法是將聚合物聚偏氟乙烯、鉀鹽和碳納米管原料按設計質量比稱量混合；在混合料中加入有機溶劑得混合液，將所得混合液均勻地傾倒在干凈的平整玻璃片上，置于恒溫箱中蒸發其中有機溶劑而成厚度為50～150μm的聚合物-鉀鹽-碳納米管復合膜材料；該復合膜材料其相對介電常數在1kHz下高達103～106。本發明所制備的聚合物-鉀鹽-碳納米管復合膜材料具有廣泛的應用前景，可應用于聚合物電解質膜等。
四川大學
2021-04-11
納米石墨烯-碳納米管-離子液體復合膜及其制備與應用
本發明公開了一種納米石墨烯-碳納米管-離子液體復合膜及其制 備與應用，該納米石墨烯-碳納米管-離子液體復合膜的厚度為 4000nm 至 6000nm，該納米石墨烯-碳納米管-離子液體復合膜由多個石墨烯片 層相互疊加形成，相鄰的兩個所述石墨烯片層之間的間距為 20nm～ 50nm；相鄰的兩個所述石墨烯片層之間均分散有碳納米管和離子液 體。本發明所述的復合膜比表面積高，并且該復合膜具有良好的電化 學活性，可廣泛應用于納米
華中科技大學
2021-01-12