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生物基聚氨脂类产品的生物-化学组合合成技术
聚氨酯（Polyurethane, PU）是一种新兴的有机高分子材料，被誉为 “第五大塑料”，与橡胶材料相比，聚氨酯特殊的微相分离结构赋予PU良好的耐磨性、耐擦伤性、粘结性、柔韧性、优良的保光性与低温性等卓越的性能而被广泛应用于化工、轻工、电子、医疗、建筑、航空航天等众多领域，是目前发展最快的特种有机树脂之一。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
聚氨酯（Polyurethane, PU）是一种新兴的有机高分子材料，被誉为 “第五大塑料”，与橡胶材料相比，聚氨酯特殊的微相分离结构赋予PU良好的耐磨性、耐擦伤性、粘结性、柔韧性、优良的保光性与低温性等卓越的性能而被广泛应用于化工、轻工、电子、医疗、建筑、航空航天等众多领域，是目前发展最快的特种有机树脂之一。自从1998年以来，国内聚氨酯产业发展迅速， 据统计，2020年，我国聚氨酯行业产量在1470万吨左右，总产能约占全球总产能的36.4%，成为全球最大的聚氨酯生产国和消费国。随着石油的日益枯竭和环境污染等问题的出现，寻求廉价、高效、可再生和环境友好的资源替代石化资源合成PU已迫在眉睫，这也是行业近年来需要重点解决的问题。
华中科技大学
2022-07-27
烯烃环氧化反应的绿色电化学合成
上海交通大学
2021-04-13
以甲醇为原料合成聚甲氧基二甲醚
聚甲氧基二甲醚 (聚甲氧基甲缩醛) 作为新型清洁油品添加剂研发的主要目的是解决二甲醚作车用柴油稠和组分存在的缺陷。我国煤炭资源丰富，由煤基甲醇合成柴油调合组分具有战略意义和良好的经济价值。
二甲醚从燃烧特性看，是一种理想的清洁燃料，但从其物理性能看，作为车用燃料也有其明显的缺陷，主要是其沸点很低，必须和现有的汽油、柴油销售系统一样形成一个完整的体系，常温下蒸气压高，爆炸范围宽，安全要求明显高于汽油、柴油，使用二甲醚的车辆必须要进行发动机的改造，造成了二甲醚作车用替代燃料的社会运行成本明显升高。由甲醇、二甲醚在低于100℃条件下利用酸性催化剂经催化精馏反应生产聚甲氧基二甲醚的技术，具有十分显著的经济价值。在柴油中掺入20％ (体积) 的聚甲氧基二甲醚，可提高柴油的润滑性，减少燃烧烟雾生成，同时保持较高的十六烷值和燃烧性能，避免了二甲醚的缺陷。目前国内油品都经过脱硫工艺，聚甲氧基二甲醚加入到油品中可提高油品的润滑性。
华东理工大学
2021-04-13
索非布韦的合成方法及产业化
索非布韦（商品名：Sovaldi，通用名：Sofosbuvir，结构如图 1 所示）是吉利德科学公司（Gilead Sciences）于 2013 年 12 月 6 日获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的用于基因 1 型，2 型，3 型以及 4 型慢性丙型肝炎（HCV）成人患者的有效治疗药物。
目前索非布韦 28 片/瓶在美国的销售价格为 2.8 万美元，即每片1000 美元，而大多数患者需要治疗 12 周，总费用将达 8.4 万美元，分析认为索菲布韦会成为一款超级重磅炸弹药物。2014 年在美国的销售额将达到 19 亿美元，到 2016 年其销售额将达 66 亿美元。
本项目将研究索非布韦的合成方法和产业化工艺条件，通过设计和改进现有的索非布韦合成方法，获得索非布韦的生产技术，项目的考核指标是实现索非布韦的产业化生产。
本项目索非布韦合成方法具有以下优点：
1) 操作步骤简单，每一步重要中间体的纯化均采用重结晶或非常普通的纯化方法，不需要进行硅胶柱层析等繁琐的纯化方式；
2) 每一步的合成反应收率较高，进行产业化生产的装置简单，没有特殊的化工装置要求；
3) 整个工艺路线设计合理，溶剂回收方便，三废产生量很少，属于环境友好型绿色合成生产工艺；
4) 顺利实现的所有重要反应中间体和最终索非布韦产品的立体选择性控制，通过 31P NMR 谱以及 1H NMR 谱检测结果表明，该生产工艺得到了单一立体构型的索非布韦目标化合物。
南开大学
2021-04-13
β—环糊精选择性合成及母液再利用技术
本项目获国家高技术研究发展计划（863 项目）和国家青年科学基金项目资 助，并获 2011 获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）。
1、项目简介
利用淀粉作为原料，开发了通过对淀粉进行温和热处理或添加乙醇以提高β2 -环糊精的得率的新方法，操作简单，生产成本较低。由于没有添加有毒害作用 的有机溶剂，环糊精产品不存在有机溶剂残留问题，无应用限制。与传统无溶剂 法先酶解再进行转化的方法相比，淀粉转化率大幅度提高。在此研究基础上，还 开发了与之相配套的环糊精母液综合利用技术，减少了对环境的污染，有利于环 糊精生产企业综合效益的提高。
2、创新要点
（1）通过对淀粉底物进行温和热处理后的β-环糊精转化率可达 48.9%；
（2）通过添加乙醇处理后的β-环糊精转化率可达 65.1%；
（3）无毒害有机溶剂添加，无需加入有机溶剂去除的工艺；
（4）通过对母液进行简单处理后可直接应用于有益物质的包埋，实现了对 母液的高效利用。
3、效益分析
工艺流程简单易行，对设备要求较低，可直接应用于传统β-环糊精的生产工艺，由于采用温和热处理淀粉或添加乙醇溶剂的技术替代了添加甲苯或环己烷 等物质，无需增加有机溶剂去除的工艺，也降低了毒害物质残留的风险。辅以高 效率的母液综合利用技术，显著降低了废液处理的成本，具有较强的市场竞争力。
授权专利：
一种环糊精的生产方法 200810022919.5
一种利用环糊精母液制备丁香油微胶
江南大学
2021-04-11
基于天然纤维素制备微生物燃料电池的三维阳极材料研究
微生物燃料电池（MFCs）是利用微生物的新陈代谢氧化化学物质并释放电子，把化学能转化为电能的一种电化学装置。MFCs由于具有去污和产电双重功能，是一种“绿色”能源。其最具潜能的应用是污水处理，即利用微生物分解污水中的有机物，并将转化为可用的电能。且整处理过程不用曝气，可节省大量的耗能。目前，微生物燃料电池的发展和应用中最大的障碍是材料的成本和性能。
本研究利用低成本的天然木质纤维素为原料，采用直接碳化的方法来制备三维大孔碳材料作为微生物燃料电池的阳极材料，并取得突破性进展，。 相关系列研究结果2012年分别发表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等国际权威杂志上。特别地，基于天然纤维制备的波纹层状三维碳阳极，阳极电流密度提高了10倍，达到了200 A m-2，该结果2012年已发表在能源环境领域顶级杂志Energy & Environmental Science上，影响因子9.61.
该研究成果制备的材料成本低，性能优异。该研究成果结合我们的阴极氧气还原催化剂的研究成果，以及后续的隔膜研究成果，将可微生物燃料电池的在污水处理中的规模化应用。
江西师范大学
2021-05-05
一种去除甲醛用天然沸石负载CuO纳米管复合材料的制备方法
本发明属于材料制备领域，具体为一种去除甲醛用天然沸石负载CuO纳米管复合材料的制备方法。首先，用盐酸对天然沸石进行处理，并水浴加热，搅拌、过滤、洗涤、干燥，热处理后制备出性能稳定的天然沸石，然后，结合浸渍工艺将天然沸石浸渍在氯化铜溶液中，以四甲基乙二胺为络合剂，CTAB为软模板，葡萄糖为还原剂，采用水热法制备天然沸石负载Cu纳米线，最后，采用热处理法制备天然沸石负载CuO纳米管复合光催化材料。该工艺过程简单，成本低，便于实现，制备的天然沸石负载CuO纳米管复合材料比表面积大，易于回收，吸附降解性能好。
天津城建大学
2021-04-11
一种制备高催化活性天然沸石负载一维TiO2纳米线的方法
本发明属于光催化技术领域，具体为一种制备高催化活性天然沸石负载一维TiO2纳米线复合材料的方法和相关工艺参数。该制备方法为溶胶凝胶/水热合成法。首先，以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体，二乙醇胺为络合剂，无水乙醇为溶剂，配制TiO2溶胶；然后，采用浸渍法，在经酸处理的天然沸石上负载TiO2溶胶，干燥、煅烧；最后，将负载TiO2的沸石放置NaOH水溶液中，在一定温度下进行水热反应；所得产物用去离子水洗涤并置于稀HCl溶液中浸渍一定时间；再将所得产物洗涤、烘干、煅烧，即可得到天然沸石负载一维纳米
天津城建大学
2021-01-12
天然纤维素蒸汽闪爆改性及其在新型溶剂中溶解与绿色湿纺技术
Ø 项目针对目前粘胶纤维工业生产过程存在的污染严重问题，采用自行设计的高压热蒸汽闪爆（Steam Explosion，简称SE）技术，在超分子水平实现对天然木纤维素快速、安全可靠、低污染物理改性并固化其构象，同时利用环保、廉价的新型纤维素溶剂体系，实现温和条件下纤维素的溶解，通过真空脱泡、充氮、喷丝、凝固等工艺的优化获得了纤维素纤维的绿色湿纺技术，丝性能达到或超过粘胶丝。
北京理工大学
2021-01-12
基于绿色功能介质的天然海洋多糖高分子分离及高值化利用清洁新技术
本成果基于廉价易得的功能型离子液体、低共熔溶剂，可从海洋废弃生物质（比如虾蟹壳，海藻，海带等）中高选择性制备甲壳素、壳聚糖、海藻酸等天然多糖高分子化合物，进而实现相应化合物的结构性能提升（如抗菌等）或者转化为高附加值衍生产品（如医药用品或者药物载体等）。该新技术有望解决传统酸碱制备方法中水耗高、污染大等问题，具备水耗低、污染少、能耗低、流程少等潜在优点。此外，新技术具有良好的拓展性和灵活性，可从虾蟹壳直接制备甲壳素敷料、绷带等医疗用品。
主要技术特点如下：
（1）处理的原料来源于当地的虾蟹壳，海带/海藻等，无需特别分级处理。
（2）所得甲壳素收率大于90%，纯度大于95%，聚合度可调，介于400——4000。
（3）所得壳聚糖收率大于90%，纯度大于95%，脱乙酰度值大于85%，符合国家标准GB 29941-2013。
（4）所得海藻酸收率大于90%，纯度大于95%。
（5）可制备得海藻酸基功能材料（膜、纤维、水凝胶、气凝胶等），具备自愈合、阻燃等特点。
北京理工大学
2023-05-09