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清洁氧化催化剂
南京工程学院
2021-04-13
压电材料催化能源转换
课题组设计合成片状二维KNbO 3
南方科技大学
2021-04-14
纳米催化燃烧发电技术
针对目前日趋小型化的各种民用与军用微电子产品对高能量密度便携式电源系统的需求，开展新型清洁能源的研究尤为重要。纳米催化燃烧发电技术使得燃料可以充分燃烧，无需点火过程，无需任何机械运动部件就可以在纳米尺度下将热能直接转化为电能。燃烧所释放的能量，其单位质量输出的功率是传统使用的化学电池的几十倍，从而大大提高了能源利用率，更重要的是此反应的生成物是无毒的二氧化碳和水，是一种全新的燃烧方式。此发明已经获得了美国发明专利“Solid state transport-based thermoelectric converter”,US 7696668。已经首创完成了第一代NanoEPower的结构测试和芯片的设计制造，在一块邮票大小的硅片上集成了上千个微米级发电单元，纳米催化低温燃烧发电的概念已经完成了实验室原理验证。该项目得到了科技部、上海市科委、云南省科委等多家单位支持, 可以应用在芯片级纳米催化燃烧发电系统上。
上海交通大学
2021-04-13
一种煤直接加氢液化的甲醇混合溶剂前处理方法
（专利号：ZL 201310586099.3） 简介：本发明提供一种煤直接加氢液化的甲醇混合溶剂前处理方法，属于煤直接液化技术领域。该方法是按溶剂/煤质量比为2～5，将粉碎后的原煤和一种甲醇混合溶剂，加入到带闪蒸装置的高压反应釜中，在0.1～2MPa?N2气氛中，250～350℃恒温热处理30～180min；然后经闪蒸冷凝分离出溶剂和轻质组分，所得处理煤冷却后，直接加入液化溶剂和催化剂制备液化煤浆，用于直接加氢液化。同时，闪蒸冷凝液经蒸馏
安徽工业大学
2021-01-12
催化苯乙烯环氧化制备苯乙烷的新型催化剂
环氧苯乙烷作为一种重要的化工中间体被广泛应用于化工与医药生产等众多领域，传统的制备方法——卤醇法在生产过程中环境污 染严重、对原料的利用率不高，导致生产成本居高不下。随着整个社会环保意识的不断增强，绿色化学日益受到重视。在催化苯乙烯环氧化反应的研究过程中，开发高效、低污染、低能耗、环境友好的催化剂一直是研究的主要方向。虽然在许多研究人员的不懈努力下，催化剂的研究取得了可喜的进展，但是现有的催化剂还存在着一些缺陷， 新型高效催化剂的研发仍然是当前研究的热点之一。我们发现将普鲁士蓝类配合物用于催化苯乙烯
兰州大学
2021-01-12
粗对苯二甲酸加氢精制过程流程模拟与优化
精对苯二甲酸（PTA）主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂和聚酯纤维。目前，国内PTA年产能已达千万吨，但总体来说单耗物耗较高。随着国内PTA市场的竞争越来越激烈，工艺优化和生产改造的技术瓶颈就会凸现。粗对苯二甲酸（TA）加氢精制反应过程是将TA中的4-CBA等杂质还原、其它有色杂质进行分解的过程，它直接关系到PTA产品的质量和产量，是PTA生产的核心过程之一。本项目综合应用化工过程建模技术、计算机应用技术、智能信息处理技术及最优化技术等，进行TA加氢精制反应过程操作条件的优化。通过实验室小试研究，确立TA加氢反应的动力学模型；根据生产装置的实际运行数据和历史数据，通过模型修正方法，建立了能反映工业装置生产实际的TA加氢精制反应过程工艺机理数学模型，并在此基础上实现流程模拟；在此模型基础上，能够系统地分析各工艺操作参数对反应过程和反应产物的影响，并可根据PTA生产过程的具体要求（如质量、原料和产品市场价格及能耗 等），采用优化方法确定加氢精制过程操作条件的最优值，以辅助操作人员对装置生产状况进行调节，实现在保证产品质量合格的同时，降低能耗和物耗，提高装置的运行效率、平稳度，发挥生产装置的内在潜力，提高国内PTA产品质量和价格的竞争力。 该项成果具有国际先进性，可直接推广应用到国内其他PTA装置。此外，该成果中的建模技术、优化技术等亦可以推广应用到其他石油化工生产过程中，采用自动化技术提升传统产业生产技术水平，推动我国石化工业科技进步，为信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展，提供强有力的示范作用。
华东理工大学
2021-02-01
糠醛一步法加氢制备戊二醇的新技术
糠醛可由多种农业秸秆制备，属于绿色环保的可再生化工原料，并且作为溶剂在润滑油的生产结束后成为反应废弃物。虽然我国每年糠醛的产量占世界总产量的一半以上，但绝大部分都以较为低廉的价格出口，因此充分开发利用糠醛具有十分重要的经济价值。本课题组旨在开发新型绿色高效的加氢催化剂，将糠醛通过一步法开环加氢制备1,2-戊二醇与1,5-戊二醇。其中，1,2-戊二醇是一种优良的保湿剂，可作为合成杀菌剂丙环唑的重要中间体。1,5-戊二醇主要应用于聚氨酯、聚酯、涂料、油墨、香料的产品的制造，目前主要依靠进口。在催化剂方面，摒弃了传统的有毒Cr类催化剂，采用更为绿色环保的金属Cu为催化中心；在工艺条件上，较传统工艺更为简便，可进行连续式或间歇式反应。
南京工业大学
2021-04-13
新型催化精馏规整填料技术
技术简介： 催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同 时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要 催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选 择性通常达不到 100%的情况。 天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同 时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催 32天津大学科技成果选编 化精馏填料，可提升通量 50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固 三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。 目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异 构化等工艺中得到了应用。 应用前景分析： 催化精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 艺中，现已广泛应用于包括酯化、醚化、异构化、烷基化、叠合过程、烯烃选择 性加氢、氧化脱氢、碳一化学、水解、酯交换和其他反应过程等多种平衡反应。 化工行业中有着巨大的市场需求，且由于催化剂的活性问题，每三年即需要更换 一次，因此该需求有较好的持续性。传统捆扎包式催化精馏填料存在通量小，压 降大，易发生偏流和短路，分离和反应效率低等问题。新型崔化精馏规整填料技 术完美的解决了上述问题，目前，该填料已经在多个工艺上成功工业化应用，为 企业节约了大量的投资费用和操作成本，产品转化率等也有明显提升。 经济效益预测： 相比于传统的捆扎包式的催化精馏填料，该新型催化精馏填料技术可提升通 量 50%以上，节约固定设备初投资 30%以上，节约操作费用 30%以上。相比于 传统的先反应再分离的技术，可节约设备初投资 50%以上，节约操作费用 50% 以上。 技术成熟度:产业化项目
天津大学
2021-04-11
燃料电池催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高和环境友好等优点， 是电动汽车的理想动力源。但燃料电池电动汽车(FCV)的商业化，必须解决基 于碳载钳(Pt/C)催化剂FCV的高成本问题。 自2009年美国科学家在Science杂志报道氮参杂碳纳米管(NC)具有潜在 的氧还原(0RR)催化活性以来，化学家与材料科学家一直在探寻如何进一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料电池发动机中的Pt/C催化剂。因此，我们的研究团队基于氮参杂石墨烯(NG)材料，在国际上首次通过 “NG分子结构一NG电导率一0RR催化活性”的关联，找到了该科学难题的突破 点.我们在分子结构模拟的基础上，认识到三种氮参杂NG材料中，既唳型和既 咯型具有二维平面结构，使NG保持了石墨烯原有的平面共辗大兀键结构，具 有良好的导电性，因而具有优异的0RR催化活性；而丁基型NG为三维空间不 平整结构，破坏了石墨烯原有的二维平面共巍大e键结构，导电性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮参杂应以唬唳型和唬咯型为主，尽可能减少甚至 杜绝丁基型NG的形成。我们利用层状材料(LM)的层间限域效应，通过调制LM 层间距，在LM层间插入苯胺单体，层间聚合，然后热解的方法，获得平面氮参杂 达90%以上的NG材料。其催化0RR的半波电位仅比Pt/C催化剂落后60mV,是传 统方法下获得的NG材料0RR催化活性的54倍，以该材料为正极催化剂的质子 交换膜燃料电池的输出功率达580mW/cm ,与Pt/C催化剂的0RR活性处于同一 个数量级，为世界领先水平。我们开发的此类新型NG材料已经具备了在燃料 电池发动机中完全替代Pt/C催化剂的可能性。LM层间近乎封闭的扁平反应空间 不仅克服了传统开放体系下合成的NG以丁基型为主，导电性差，活性低的弊病， 而且也克服了开放体系下因掺N效率低而导致合成NG成本高的问题。该研究成 果意味着，长期困扰燃料电池实用化的高成本问题将不再是瓶颈问题。
重庆大学
2021-04-11
有机分子催化聚合新技术
成果简介： 构筑碳-碳键的烯烃链式聚合和生成碳-杂键的环状单体开环聚合，有赖过渡金属配合物催化的发现而取得卓越成就。然而，金属催化大多基于路易斯酸（金属原子空d轨道）作用。探索有机分子催化的聚合体系，可以拓展更多催化和聚合反应模式，揭示涵盖路易斯酸、碱，布朗斯特酸、碱，和氢键（及其他弱）作用的，多样性和多功能协同的催化聚合新范式。发现新聚合反应，创制新型
南京工业大学
2021-01-12