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PVC绿色无汞催化剂技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
中国是聚氯乙烯产量最大的国家，占世界总产能25%左右，2016年我国PVC产能约2250万吨。生产中大多采用汞催化剂，但由于汞毒性大及国内资源枯竭等问题使该产业的持续发展受到了严重挑战。在此背景下，南开大学与新疆中泰集团合作开发的具有自主知识产权的新型绿色无汞催化剂技术实现对含汞有毒催化剂的彻底替代。经过多年的实验室研究及三年时间的中试侧线评价试验验证，该技术已经成熟，具备了大规模工业化推广的基础。与现用的汞催化剂相比具有无毒、环保、工艺先进等优点、与国、内外其它新型无汞催化剂相比具有活性高、稳定性好、成本低等优势。
南开大学
2022-07-29
PVC 绿色无汞催化剂技术
项目简介： 中国是聚氯乙烯产量最大的国家，占世界总产能 25%左右， 2016 年我国 PVC 产能约 2250 万吨。生产中大多采用汞催化剂，但 由于汞毒性大及国内资源枯竭等问题使该产业的持续发展受到了严 重挑战。依靠科技的发展，创造出高效环保的无汞催化剂取代传统的 氯化汞催化剂，以及创造出单位产品产污系数最低且能源消耗最少的 现金工艺是聚氯乙烯发展的必然之路。 在此背景下，南开大学与新疆中泰集团合作开发的具有自主知识 产权的新型绿色无汞催化剂技术实现对含汞有毒催化剂的彻底替代。 经过多年的实验室研究及三年时间的中试侧线评价试验验证，该技术 已经成熟，具备了大规模工业化推广的基础。与现用的汞催化剂相比具有无毒、环保、工艺先进等优点、与国、内外其它新型无汞催化剂 相比具有活性高、稳定性好、成本低等优势。 项目特色： 本项目开发的绿色无汞催化剂在使用过程中反应转化率、选择性 均达到 99%以上，单程使用寿命超过 8000 小时，并具备可再生潜力。 在新疆中泰化学的 PVC 中试侧线评价装置中完成了三年三期中试评 价试验，使用效果良好。 市场应用前景： 未来几年间，中国 PVC 产能将保持快速增长，电石法生产 PVC 催化剂需求量也将增加，实行 50%无汞催化剂替换，约有 43-68 亿市 场空间。
南开大学
2021-04-13
新型高效、无毒脱硝催化剂技术
该技术开发了稀土掺入的过渡金属复合氧化物脱硝催化剂新体系，无毒、无二次污染，可替代现有商用有毒的钒钛体系，取得了脱硝催化剂的自主知识产权；研发了具有助催化功能的支撑体及支撑体与催化活性组分高强结合的制备新技术，实现了脱硝催化剂原料国产化，大幅降低了催化剂的生产成本；在国华太仓电厂脱硝旁路系统进行了工况测试，在江苏华尔润集团有限公司建立了烟气处理量为1～2万Nm3/h的首个玻璃行业工业应用脱硝装置。测试和示范应用结果表明：新型脱硝催化剂效率高，活性温度窗口宽，机械强度高，耐水洗，失活后可再生，废弃的催化剂可资源化利用。研发出的稀土基脱硝催化新体系，具有无毒、高效；适温度范围宽；抗中毒能力强；寿命长，失活后可再生，降低运行成本50%，废弃的催化剂无二次污染，并可资源化利用等特点。 该项目受到国家科技部、发改委、环保部高度重视和大力支持，先后获得国家及部省级10项项目的资助。
南京工业大学
2021-04-13
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
固体催化剂催化降解聚酯(PET)
PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子树脂之一。对废弃的PET塑料进行降解或回收 循环使用是PET产业中不可缺少的环节，是塑料资源实现可持续发展中的关键之一。PET的回 收方法主要分为物理回收、化学回收、物理-化学回收三种。目前PET化学回收工业化主要的 两种方法分别是水解和醇解，在酸催化作用下酯键的水解，酸直接影响着反应进行的转化率、 选择性和速度，目前多使用硫酸，但存在以下缺点：强酸酸性对反应设备腐蚀、分离能耗高、 产品纯化难、催化剂不能回收、产生大量酸性废水。本项目首次合成专用固体催化剂，采用 新工艺降解聚酯PET (对其它类型的聚酯也同样实现高效降解) 。该固体催化剂无毒、不腐蚀设 备、可循环使用、环境友好，能很好地解决目前PET降解中的难题。
华东理工大学
2021-04-13
废石油加氢催化剂资源化利用技术
全球每年废石油加氢催化剂的产量约 15~17 万吨，其中富含钼、钨、钴、镍、钒等战略金属。本团队研发了废催化剂中油的高效脱除与回收技术，实现废催化剂中高含量油的资源化利用。开发废催化剂火法还原熔炼富集金属-多金属锍湿法提取技术，突破废催化剂组分复杂、有价金属难以提取的难题。基于元素的地球化学成矿原理，开发催化剂浸出液中钨、钼、钒的高效分离技术。通过上述技术的耦合，形成废石油加氢催化剂资源化利用技术集成。通过本技术，废加氢催化剂中油的脱除率大于 80%，并以有机油和可燃性气体形式回收。催化剂中 Ni、Co、Mo、W、V 总回收率大于 90%，其中，镍以硫酸镍产出、钴以硫酸钴产出、钒以钒酸铵产出、钨钼以混合盐产出。所产生的废渣达到无害化标准，烟气经处理后可达标排放。
北京科技大学
2021-04-13
气相合成γ-丁内酯技术及催化剂
γ-丁内酯是一种用途极其广泛的重要化工原料，尤其近几年国内外需求量呈上升趋势。现阶段合成γ-丁内酯主要有1,4-丁二醇脱氢法和顺酐加氢法。顺酐加氢法虽然原料成本较低，但由于原料对反应器有严重的腐蚀，并且氢气耗量大，产物损失较多，生产效率低，所以已经逐渐被生产厂家淘汰。1,4-丁二醇脱氢法，为目前较为先进的生产方法，但生产中仍需引入氢气，所以氢源问题限制了一部分企业的生产，并造成设备造价提高。我组经多年的研究开发，成功研制出了高效专用工业催化剂，即在非临氢状态下合成γ-丁内酯，在高空速、较低的反应温
南开大学
2021-04-14
酯化反应高效绿色催化剂的制备技术
成果简介羧酸和醇的酯化是一类经典的有机合成反应， 羧酸酯在药品、 食品防腐剂、溶剂、 化妆品和生物燃料等领域有广泛的应用。 目前， 工业上酯化反应通常使用硫酸为催化剂， 但硫酸腐蚀强， 化学性质活泼， 酯化过程不可避免发生碳化、 聚合等多种副反应， 后处理程序复杂， 且产生大量废酸造成环境污染。本项目采用固体超强酸作为催化剂， 除了可避免液体无机酸存在的设备腐蚀和副产物多问题外， 还可在气固相反应体系中连续进行酯化反应， 具有反应速度快、 催化活性高、 易于与产物分离、
安徽工业大学
2021-04-14
环保型工业烟气脱销催化剂技术
采用化学催化和材料科学协同创新，研制出的环保型无钒稀土基脱硝催化剂，对脱硝催化剂体系创建、支撑体开发及失效再生等形成了完整的自主知识产权，“填补了国内外工业烟气脱硝无毒催化剂技术的空白，技术性能达到了国际领先水平”。该技术成果已在电力、化工、玻璃及水泥等行业130多个脱硝工程成功应用。先后入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2014年版）》、《中国制造2025》标志性产品（2016年）》、《国家鼓励的有毒有害原料（产品）替代品目录（2016年版）》、《环保技术国际智汇平台百强环保技术（2016
南京工业大学
2021-01-12
新型纳米催化剂设计及在重要化学反应中应用
从纳米材料的合成原理出发，采用“催化剂微设计”指导思想,将具有优异性能的TiO2、ZrO2分别以纳米形式直接在大孔Al2O3上负载，构成一种新型的负载纳米TiO2或ZrO2的催化剂载体，负载金属活性组分，制备高性能的新型复合结构体新型催化剂。 催化剂生产具有合成方法简便环境友好、生产成本低、性能稳定等优点，解决了现有工业中生产工艺周期长、污
南开大学
2021-04-14