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金属催化自由基反应的研究
从简单烯烃出发高效、高选择性地合成高价值化合物一直是有机化学工作者追求的目标。在这一过程中，过渡金属催化剂起到了重要的作用。传统的烯烃官能团化反应一般可分为两类：极性过程或者自由基过程，二者有各自的优势和局限。如何通过设计新的催化过程，在一个反应中融合上述两种过程，取长补短，是实现更加简洁、绿色合成的重要途径。朱戎课题组提出利用钴介导的自由基-极性交叉过程（Radical-Polar Crossover），在氢原子转移（HAT）氢官能团化反应中初步实现了上述目标。这一最新进展发表在《美国化学会志》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.）。 第一过渡系金属催化的HAT氢官能团化反应是一类具有重要合成学意义的自由基反应。研究在该体系中引入高价碘试剂作为双电子基团转移氧化剂和亲核试剂的前体，在钴氢物种催化下，实现了自由基与极性过程互补融合的新反应途径。利用该方法在室温下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各类亲核试剂对非活化和活化烯烃形式上的加成，从而以高官能团兼容性，一步合成较为复杂的结构，具有潜在的重要应用价值。他们进一步通过细致的动力学研究和控制实验，揭示了钴配合物在催化循环中所扮演的多重角色，并提出反应可能经过双金属过程。该过程涉及到的关键中间体中包括一类有机钴配合物，这一发现有望为金属催化自由基反应中的配体调控提供新的思路。
北京大学
2021-04-11
凹凸棒石基催化载体材料
光催化剂的实用化研究一直受到人们的广泛重视，目前的研究热点主要集中在探索新型光催化材料，将凹凸棒土的高吸附特性和光催化技术结合起来，将活性光催化剂负载在凹凸棒土表面，可以解决光催化剂的固定化问题，明显提高催化剂的光催化性能；同时，由于凹凸棒土的特殊棒晶状结构，使光催化剂易于沉降、分离，重复利用，解决了催化剂的重复利用问题，具有突出的优点和特点。
成果亮点
技术特点：一种CO2转化为环碳酸酯的高效纳米催化剂及其制备方法，通过将天然凹凸棒矿石粉碎筛选，去除杂质，得到凹凸棒粉末后分散到第一溶剂中，加入改性剂，搅拌反应，接着离心、洗涤、干燥处理，即得高效纳米催化剂。这种CO2转化为环碳酸酯的高效纳米催化剂的制备方法，得到的高效纳米催化剂作为一种高效催化CO2合成环碳酸酯的催化剂，具有催化剂原料易得、成本低廉，还具有选择性好、结构稳定的特点；制备得到的高效纳米催化剂在进行催化反应时，具有不使用溶剂，催化条件温和、底物适用范围广等优点，有潜在的工业化利用价值。
兰州大学
2021-01-12
腈基化合物生物催化技术
腈水解酶、腈水合酶在高值精细化工产品的绿色合成中有较高的利用价值。应用代谢工程育种和高通量筛选等技术选育高效生产菌种，提高酶的发酵产量及催化效率；解决腈水解酶的催化效率、稳定性与实用性的共性关键技术问题，改造或构建高效的工程菌株；研究腈水解酶规模化生产的发酵与分离纯化技术，研究腈水解酶的固定化等应用工程技术，实现该酶在化工、医药、饲料等工业领域中的应用。
江南大学
2021-04-13
基于气态污染物高效降解的光催化技术及组件
室内空气污染来源复杂，呈现低浓度、难降解、长期存在的特点，而采用传统技术难以达到长久 抑制环境毒素的目的。本项目开发出高效的纳米光催化材料，旨在利用光催化技术将光能转化成化学 能，将各类有机毒素、病毒分解、矿化，转化为无毒的无机物，达到环境净化的目的。光催化效率较 目前商业化光催化剂提高1-2 个数量级，具有高催化效率、长寿命的优点。获 2 项中国发明专利（公开），发表论文 8 篇。
北京工业大学
2021-04-13
基于气态污染物高效降解的光催化技术及组件
北京工业大学
2021-04-14
南工大实现太阳光驱动光催化内建电场重构
南京工业大学教授陆春华、寇佳慧与东南大学教授赵远锦合作制备了一种多功能光催化复合纤维，首次实现了太阳光驱动内建电场重构，并有效增强光催化性能提高。日前，这一研究成果以《构筑红外光响应的光生电子驱动器来增强光催化产氢》为题，作为封面文章发表在《先进材料》上。光催化反应是在太阳光照射下完成的化学反应，如果能够在太阳光照射下实现内建电场重构，那么内建电场重构增强光催化这一研究策略将有效推动光催化技术的实际应用与发展。据论文第一作者、南京工业大学材料科学与工程学院博士生代宝莹介绍，课题组创新性地设计并构筑了热释电—光热—光催化复合微米纤维PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系统，以实现太阳光驱动内建电场重构，并显著提高光催化分解水制氢效率达5倍以上，对应的平均表观量子效率约为16.9%。为了充分发挥光热材料和热释电材料的性能，该团队将光催化反应局域在构筑的复合纤维的表界面，形成热收集型光催化微反应器。为了得到最佳的光催化性能，他们探讨了热释电基底、光热材料含量等与热释电电势输出及光催化性能的关联，并对复合螺旋纤维的光催化稳定性进行了探索。其研究表明太阳光驱动内建电场重构可实现光催化性能的显著提高。另外，该团队通过变温荧光和变温光电化学表征等技术手段，探索了热释电内建电场对光生载流子分离、传输及寿命的影响，为未来太阳光驱动内建电场重构增强光催化性能的研究提供了理论依据与指导。据了解，该研究成果将来可以用来分解水制备清洁可再生能源氢气、还原温室气体二氧化碳、氮氧化物固定、降解生产和生活中形成的有毒有害物质（如工业有机染料、医用抗生素、家居装修产生的甲醛等）等，以缓解日益严峻的环境和能源问题。相关论文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361
南京工业大学
2021-04-11
天然高分子基医用植物胶囊（产品）
成果简介：传统胶囊囊壳基本由动物明胶构成，其易失水硬化、吸潮软化，遇醛类易交联，再加上国际穆斯林、犹太教和素食协会等特殊文化人群的抵 制，使植物胶囊成为传统胶囊优选的替代产品。但国产的植物胶囊骨架材料——羟丙基甲基纤维素(HPMC)性能不达标。本技术解决了植物胶囊专用医药 级 HPMC 研发、应用，及其胶囊母料复配技术与加工成型难题。胶囊的制备 充分利用现有明胶生产设备与条件，在不改动或少改动胶囊加工设备的前提 下，调整溶液浓度、成型工艺，控制烘干温度、风速、时间来调整胶囊的形状、厚度及透明度、脱
北京理工大学
2021-04-14
人才需求：柴油车后尾气处理装置“铜基分子筛催化剂”的研发专家
柴油车后尾气处理装置“铜基分子筛催化剂”的研发专家
山东宇洋汽车尾气净化装置有限公司
2021-08-27
基于金属氧化物的复合半导体光催化剂
将纳米级尺寸石墨烯量子点修饰到超薄ZnO纳米片表面，同样可大提高ZnO纳米片的光催化性能。
上海理工大学
2021-04-10
用于空气净化的宏观气凝胶光催化剂材料
本项目提供了一种用于空气净化的宏观光催化材料。采用一步冷冻成型法将非金属光催化材料与氧化石墨烯制备成一体式宏观催化剂。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
本项目提供了一种用于空气净化的宏观光催化材料。采用一步冷冻成型法将非金属光催化材料与氧化石墨烯制备成一体式宏观催化剂。并对大气中的主要污染物氮氧化物以及染料有很好的降解效果，还能有效地吸附各种油和有机物。
创新性和先进性：（1）创造性地将非金属光催化材料和氧化石墨烯制备成宏观一体式材料，并且对催化剂活性有增强作用，该方法可以应用到其它同类二维光催化材料。（2）该方法在室温下即可完成，并且可以将光催化剂制备成任意的形状和体积，能耗低，节能环保。
技术指标：该材料对流动状态下的污染气体NOx降解率高达55%，还能降解甲基橙等染料，吸油能力在50-90倍不等。
西南石油大学
2022-08-16