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面向低碳资源转化的分子筛催化材料
揭示了沸石分子筛中硼中心的配位环境与催化丙烷脱氢性能的构效关系，率先提出双羟基硼物种作为丙烷脱氢的活性中心
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
开展沸石分子筛催化材料研究，阐明了惰性碳-氢键低温活化转化的机理，国际上率先提出分子围栏催化剂设计的新方法，克服了甲烷低温氧化中高甲烷转化率和高甲醇选择性不可兼得的领域难题，在70℃下突破性实现17.2%的甲烷转化率和92%的甲醇选择性；揭示了沸石分子筛中硼中心的配位环境与催化丙烷脱氢性能的构效关系，率先提出双羟基硼物种作为丙烷脱氢的活性中心，并在纯硅分子筛骨架中构筑具有此类硼中心开发出硼硅分子筛新材料，催化丙烷有氧脱氢中丙烷转化率达到41.6%，烯烃产物选择性超过80%（效率达到传统分子筛负载多聚硼材料的近十倍），为天然气和页岩气的高效利用提供了理论基础和技术支撑。
上述相关技术完成了实验室的小试研究，指标达到国际先进水平。准备进一步推进中。
浙江大学
2022-07-22
过渡金属催化的不对称环异构化
成功发展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化体系，首次实现1,6-联烯-炔不对称环异构化反应，该反应通过新颖的5-exo-dig环化，可高效、高选择性制备一类具有氮杂5/6环系产物。值得一提的是，该反应也可适应于联烯末端含环状片段的底物，可一步制备高度挑战性的5/6/6或5/6/5环系产物，在复杂天然产物和药物合成中具有潜在的应用价值。 在此基础上，他们对该反应机理进行了系统的理论计算研究。结果表明，该反应经过一条不同寻常的环化途径，即Rh正离子作为π酸活化炔基，经5-exo-dig环化形成5/3并环Rh卡宾中间体，随后经一系列扩环、Rh辅助的C-H键活化/烯基异构化、C-C键活化、还原消除等过程完成催化循环，得到目标产物。在该过程中C-H键活化/烯基异构化过程是决速步骤，同位素标记实验也证实了这一点。该研究不仅首次实现了Rh（I）催化的不对称联烯-炔环异构化反应，展现了Rh（I）独特的催化活性和应用价值，理论计算研究也为此类反应提供了新的认识，为新的催化体系的设计提供了依据。
南方科技大学
2021-04-13
一种木陶瓷电催化复合膜及其制备方法、电催化膜反应器
专利名称：
天津工业大学
2021-01-12
氧化还原酶的发现及其在生物催化中的应用
(1）针对氧化还原酶在对映选择性和催化活性等方面的适用局限性问题，建立分子改造与基因组挖掘技术平台。通过理性设计改造野生型酶，改善和强化酶的催化特性与功能，获得具有自主知识产权的高活性、高立体选择性制备芳基手性醇的重组氧化还原酶及新基因，拓展了酶的适用性，并为进一步认识酶分子催 化机制奠定基础； （2）建立了高效稳定全细胞催化的(S)-苯基乙二醇公斤级制备体系，在 100L 罐中，将底物浓度从 15 g/L 提高到 25 g/L，获得了生产规模放大和产物的高效提取与精制等重要研究成果。产物光学纯度和产率分别达到 99%和 93%。最终产物收率为 85%； （3）以数种手性醇酸化合物(R)-苯基乙二醇、(S)-间氯苯基乙二醇、(R)- 扁桃酸、(R)-2-辛醇为模型产物，通过生物催化剂筛选、理性设计催化过程、合理修饰底物和采用原位分离策略等，大大提高微生物不对称还原潜手性化合物的效率，为手性化合物的制备提供了高效、安全的生物途径；
江南大学
2021-04-11
SCR脱硝尿素催化热解技术
还原剂是SCR烟气脱硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊区的电厂（人口稠密区的脱硝设施）因安全性要求较高，均宜选用尿素作为还原剂。通过理论研究、实验室小型实验、中试、工业示范，开发成功SCR脱硝尿素催化热解技术。（1）提出了尿素催化热解反应的合理温度区间；（2）研发出新型尿素热解炉；（3）开发出物料及能量平衡计算软件包。该成果获北京市科技成果二等奖。
东南大学
2021-04-11
铁盐催化C-H活化偶联反应
成果描述：利用简单铁盐与大环多胺形成配合物作为催化剂，催化非活性芳烃和含N杂芳烃的C-H活化直接芳基化反应。首次实现了铁催化的直接Suzuki偶联，并且获得了中等到较好的产率和很好的官能团容忍性，并获得了较好的选择性。这个新型的铁催化体系的发现，克服了之前类似反应底物需要前活化，需要使用用贵金属作为催化剂的缺点。对于利用这一反应体系有效地简化了合成步骤，且大大的提高了反应的原子经济性，推动了化学反应绿色合成的发展，为其应用于药物合成提供了良好的基础。市场前景分析：还处于实验室研制阶段。与同类成果相比的优势分析：1、反应活性及选择性的控制；2、大规模反应条件的控制。 国际先进。
四川大学
2021-04-10
SCR脱硝尿素催化热解技术
还原剂是SCR烟气脱硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊区的电厂（人口稠密区的脱硝设施）因安全性要求较高，均宜选用尿素作为还原剂。通过理论研究、实验室小型实验、中试、工业示范，开发成功SCR脱硝尿素催化热解技术。（1）提出了尿素催化热解反应的合理温度区间；（2）研发出新型尿素热解炉；（3）开发出物料及能量平衡计算软件包。
东南大学
2021-04-11
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
SCR脱硝尿素催化热解技术
还原剂是SCR烟气脱硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊区的电厂（人口稠密区的脱硝设施）因安全性要求较高，均宜选用尿素作为还原剂。通过理论研究、实验室小型实验、中试、工业示范，开发成功SCR脱硝尿素催化热解技术。 （1）提出了尿素催化热解反应的合理温度区间； （2）研发出新型尿素热解炉； （3）开发出物料及能量平衡计算软件包。
东南大学
2021-04-13
间苯二酚定位催化加氢技术
间苯二酚主要用于橡胶粘合剂、合成树脂、防腐剂等主面。间苯二酚可通过加氢烷基化，不同的条件下催化烷基化可得到不同的化合物，通过定位加氢烷基化可以生成1，3-环己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止环己二醇的生成。1，3一环己二酮在医药、农药及化工合成中应用十分广泛，是一种非常重要的药物和农药合成中间体。可以制备抗心律不齐药物、抗血栓药物、抗肿瘤药物、镇痛药、杀病毒剂、5一HT拮抗药等多种医药。也可用于合成农药，如农用杀虫剂、驱避剂、各种除草剂如除草剂甲基磺草酮、杀菌及植物生长性调节活性化合物等的原料。由于环己二酮类化合物具有其良好的亲水亲油特点，弱酸性，便于植物吸收等原因，被广泛应用于具有生物活性物质的合成，而且这类化合物的环境相容性很好，在新农药的研发中有着良好发展前景。
华东理工大学
2021-04-13