对氨基苯酚又名对羟基苯胺。是一种用途广泛的有机合成中间体，主要用于染料、医药、橡胶领域。在医药工业中主要用于扑热息痛和安诺明等药物的生产。在橡胶行业，对氨基苯酚主要用于防老剂4010MA、4020、4030等的合成，这些产品是目前很有发展前途的子午轮胎产品的配套防老剂。国外对氨基酚生产能力约10万吨／年，生产主要集中在北美和西欧，日本有一定产量，巴西、土耳其、韩国以及我国台湾也有少量生产。从全球总消费量看，呈逐年上升势头，1994年全球共消费对氨基苯酚约6．7万吨，1996年约消耗8．2万吨，2000年需求量约10万吨， 2005年需求量增加到近13万吨。目前，我国对氨基苯酚的生产厂家有30多家，总生产能力约为4.5万吨/年，产量约为3.0万吨/年。我国对氨基酚主要用于生产解热镇痛药一扑热息痛，占对氨基酚总产量的88％左右，出口量约占10％，根据预测，预计2008年国内PAP需求量将达到约6.8万吨，而今后几年我国内子午轮胎比例将达到40%，这将大大刺激我国对氨基苯酚的发展。因此，总的说来，对氨基酚的市场缺口较大，开发利用前景十分广阔。目前，对氨基酚的生产按原料路线分为对硝基酚法和硝基苯法，主要包括对硝基苯酚铁粉还原法、对硝基苯酚加氢还原法、硝基苯催化氢化法和硝基苯电解还原法等。对硝基苯酚铁粉还原法是对氨基苯酚生产最早采用的一种传统的生产方法，该方法以对硝基氯苯为原料，经过水解及酸化得到对硝基酚，对硝基酚再经铁粉还原得到对氨基酚。该方法不仅PAP收率低，且生产过程中会同时有大量的铁泥和废水生成，环境污染严重，在发达国家已被淘汰，我国的一些中小规模企业普遍采用该方法生产。对硝基苯酚加氢还原法同样以对硝基氯苯为原料，采用与铁粉还原法中一致的水解酸化工艺，所不同的是其还原工艺采用直接加氢，以R-Ni为催化剂，在水溶液中还原得到对氨基酚。该方法对氨基酚收率高，副产物少，且大大减少了废液及废渣的排放量，如美国孟山都、法国罗纳普朗克、英国的斯特林公司和我国安徽八一化工集团等均采用该工艺技术生产。以硝基苯为原料合成对氨基酚相对硝基酚法具有明显的原料优势，按还原方法不同分为硝基苯催化氢化法和硝基苯电解还原法两种工艺。这两种工艺被普遍认为是目前世界上对氨基苯酚最先进、最有前途的生产工艺，美国、西欧、日本等发达国家和地区大都采用这两种工艺，但在国内，这两种工艺均不成熟。其中硝基苯电解还原法操作简单，工艺流程短，产品纯度高，环境污染小，但是设备复杂，耗电太多，对反应器的设计及工艺条件控制有较高的技术要求；而硝基苯催化加氢还原法工艺流程短，能耗低，对氨基苯酚收率较高，产品质量较好，被普遍认为是未来发展的方向。硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚通常以铂、铑、钯等贵金属为催化剂，于稀硫酸介质中进行反应。反应中硝基苯首先加氢生成中间产物苯基羟胺，然后在酸性介质中苯基羟胺重排为对氨基苯酚。目前国外工业生产中该工艺均是以Pt/AC为催化剂，于10~20%的硫酸水溶液中进行。而在国内，该工艺一直未能实现真正意义上的工业化生产，主要是存在以下问题：（1）催化剂与产品分离困难。目前，该工艺所采用催化剂为Pt/C，所用载体为粉末状活性炭。该催化剂不仅粒度小，而且比重较小，将催化剂从反应后的混合物中分离出来极为困难，导致催化剂在回收过程中损失较为严重，生产成本上升，市场竞争力下降。（2）由于反应过程中需要以硫酸为反应介质，一方面对设备材质要求较高，另一方面，在反应后处理过程中需要大量的氨水来中和反应液，才能将产物PAP和副反应产物苯胺从反应液中分离出来，工艺复杂，同时副产大量的稀硫酸铵溶液，综合治理费用较高。本课题组针对现有工艺中存在的主要问题，开发了一种新的环境友好催化剂，获得了较高的PAP收率。该催化剂不仅有效解决了金属催化剂的分离问题，同时由于反应在近乎中性的水溶液中进行，一方面有效解决了设备腐蚀问题，另一方面，产品PAP及副反应产物苯胺可通过简单的蒸馏、蒸发、冷却、结晶等方式从反应液中分离出来，无需中和处理，简化了生产工艺，提高了产品质量，也避免了大量硫酸铵废液的生成。目前该项目正在河北阳煤正元化工集团进行中试放大研究，已取得阶段性成果，PAP收率达到60%以上，催化剂回收率可完全满足工业生产要求。

一、项目简介多相电催化技术是在传统电催化技术基础上结合三维电极技术研制而成的，通过添加经过特殊处理的床体填料增大反应器的有效工作空间，提高反应效率，该填料可增加反应器对污染物的降解能力，对部分高浓度有机废水的COD去除率达到95%以上。该技术具有无需添加化学药品,设备小,占地少，环境兼容性好，运营费用低，便于联合使用,无二次污染等优点。二、市场前景高浓度有机废水的处理方法一直是困扰环保领域的难点问题。多相电催化技术也可用于高浓度有机废水、中水回用、重金属废水处理、垃圾渗滤液等环境相关领域，同时在绿色有机电化学合成领域也能得到广泛应用。三、规模与投资可根据不同单位废水排放量决定。四、生产设备多相电催化反应器。五、效益分析可处理难降解有机废水，节省环保支出，提高出水水质。六、合作方式寻找中试及应用合作伙伴。项目负责人：姚颖悟联系电话： 13821152801，60200454

基于目前世界上亟需解决的环境污染和能源危机两大问题，开发一种同时净化环境与能源转化的装置将具有巨大的应用潜力。因此对于水体环境污染处理和清洁能源生产本课题组已开发出有效的技术——光电催化有机污染物降解协同产氢。开发了新型金属氧化物纳米管阵列异质结杂化光电催化体系,在电场诱导下，使光生电子与空穴分别于阴极和阳极氧化降解有机污染物与析氢，实现光电催化同步去污与制氢。通过增强纳米管阵列与基底相互作用，纳米管本体结晶度提高或单晶化，纳米管管壁表面形成异质结光催化杂化体系和导电碳基材料的修饰等途径，提高光生电子传输速率，促成电子与空穴有效分离，拓宽体系的光响应范围，提高光的吸收效率与量子效率。结合表征等手段及分析，阐明光电催化体系的构效关系，设计出高效、稳定的新型光电催化构筑应用于污水的资源化。通过两个反应过程的相互促进，不仅提高了光催化效率，而且符合变“废”为宝的绿色能源化学理念；构建了新型光催化反应器和高性能光电催化剂；发展了光电协同催化理论在同步去污-制氢反应中的应用。

醋酸丁酯是重要的基础有机化工原料，大量用作各过程的溶剂、萃取剂和脱水剂。但国内目前生产过程依然采用传统的硫酸催化酯化—反应后再分离工艺。由于硫酸腐蚀性和氧化性强，设备腐蚀与副反应严重，酯化过程也需在传热性能差的搪瓷反应器中进行，反应和分离都不理想，因而该工艺生产效率低下，不是绿色化的生产。此外，虽然采用固体酸代替硫酸的研究已较多，却由于催化剂在酯化釜内容易破碎粉化以及杂质积累而降低催化效果，工业化困难。我校新技术可在原有醋酸丁酯绿色化工业生产的固体酸

南开大学课题组以新型纳米催化材料的制备为切入点，研究了汽车尾气中NOx的催化还原和饮用水中硝酸根的催化脱除，并探讨了纳米TiO2载体上负载金属形貌控制机理，硝酸根的催化脱除机理以及汽车尾气中NOx的净化和工业应用等问题。创新性采用光催化法控制Me/TiO2催化剂中负载金属的形貌，克服了传统催化剂的制备弱点。光催化还原硝酸根的转化率达到98.4%，生成理想产物N2的选择性达99.9%，具有十

石墨烯基多种纳米复合材料的制备及用于光催化技术。

轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段，铝合金是其轻量化首选，但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求，制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题，突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。 本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口，发明系列纳米晶种材料，提出纳米晶种技术，已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。 传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题，山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。 Al-P系纳米晶种：①节能减排：与传统工艺相比，避免了P2O5有毒气体排放，简化工序，节能降耗。②产品质量提升：实现了初晶硅尺度及构型高效调控，铝活塞铸件抗拉强度提升0%，体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化：可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系纳米晶种：①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题，有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性，解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能：与传统Al-Ti-B相比，使A356合金屈服强度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。 获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖，纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖，硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖，富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖，高效Al-P中间合金及其变质处理

针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 10线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。 研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。

以大型薄壁结构双激光束双侧同步焊接(DLBSW)工艺与装备需求为牵引，开展高效激光焊接机理、技术、装备研究，突破了激光焊接微观热-力-冶金机理、形性一体化精准调控技术，形成了首套双激光束双侧同步焊接装备，完成了国内首个激光焊接火箭贮箱的研制。 技术特征 面向航空航天大型复杂曲面薄壁结构，提出了焊缝组织形态三维解构方法、面向微区缺陷与性能的组织形态重构与参数体系化设计方法；提出了智能化建模技术，形成了面向航空航天型号产品的虚拟焊接体系。