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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
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
PVC 绿色无汞催化剂技术
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
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
一种基于连续流技术的催化非可逆缩聚制聚碳酸酯多元醇的制备方法
本发明公开了一种基于连续流技术的聚碳酸酯多元醇的制备方法，属于有机合成技术领域。其步骤为：通过催化的方式合成，缩聚碳酸酯。本发明相比于现有的聚碳酸酯多元醇合成方式具有生产重复性高，批次间差异小，合成路线绿色温环保，副产物可再利用等明显优势。
南京工业大学
2021-01-12
金属卟啉仿生催化氧化合成含氧有机化学品
含氧有机产品如己内酯、环氧环己烷均是重要的有机合成中间体。己内酯主要用于合成聚己内酯和与 其它酯类共聚或共混改性，其中聚己内酯具有独特的生物相容性、降解性以及良好的渗透性，在环保和医 用材料方面具有广泛的应用。环氧环己烷开环反应可制备大量中间体，是合成盐酸苯海索、农药三环锡、 克螨特、1,2-环己二醇、聚碳酸酯等的重要原料，广泛应用于医药、农药、固化剂、增塑剂等领域。由于 己内酯和环氧环己烷的合成存在生产的安全性和产品的稳定性等方面的难题，因此其合成技术难度大，目 前只有美、英、日等国的很少几家公司在生产，而我国主要依靠进口。 仿生催化氧化技术就是模拟血红素的活性中心结构，通过设计合成与酶结构相似的化合物，模拟与酶 催化反应相似的反应历程，实现温和条件下的催化氧化过程。本技术以氧气为氧化剂，以类酶结构的化合 物为催化剂，实现在温和条件下环己酮、环己烯高选择性氧化制得己内酯和环氧环己烷的仿生催化工艺。 本技术成果已申请国家发明专利，是我国拥有自主知识产权的制备己内酯和环氧环己烷新工艺，目前正处 在中试阶段。本技术成果填补了目前氧气氧化环己酮、环己烯制备己内酯和环氧环己烷的国内外技术空白。
中山大学
2021-04-10
二氧化碳电还原反应高效催化材料的研究
本研究设计并合成了无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒，将其应用于二氧化碳电还原反应中 （图 1 ） 。 该研究工作首先通过溶剂热法制备了 AgBiS 2 纳米棒，并将其在空气中煅烧处理，得到了组成为 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的双金属硫氧复合物纳米棒。在进一步电化学还原预处理后，该复合物被转化为无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒。这种新型二氧化碳电还原催化剂在仅有 450 mV 的过电位下，实现了高达 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分电流密度。通过与 AgBiS 2 、 Bi 硫氧复合物及 Bi 2 S 3 参比样品进行对比，发现在电化学还原预处理过程中，金属硫化物中的 -2 价硫会转化为 H 2 S 并离开电极表面，只有金属硫氧复合物中被氧化为 +6 价的硫能保留在催化剂中。后续实验表明 ，这一部分硫能促进水的解离，而甲酸形成过程中所需的 H + 正是来自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被极大程度地促进。另一方面， Ag-Bi-S-O 修饰 Bi 0 纳米颗粒中的 Ag ，有利于电荷在电极中传递，提高了催化剂的电流密度。在过电位为 450 mV 时，更大的电流密度可以提高阴极附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能进一步提升硫促进水解离的效用，同时抑制氢析出反应的发生。因此，无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒可以在极低的过电位下将二氧化碳高活性、高选择性地转化为甲酸。
北京大学
2021-04-11
光电催化二氧化碳和水制备乙醇
本专利技术由二氧化碳和水为原料，KHCO3作助剂，催化剂由配体功能化、金属沉积和染料敏化的TiO2-FTO玻璃电极构成的光阴极催化剂和Co-Pi修饰W参杂的BiVO4光阳极催化剂在光电池中模拟植物光合作用制备出高纯度的乙醇水溶液并放出氧气。人工光合成电池的效率可以达到0.3~0.6%，与大田农作物相似。光电池在模拟太阳光或室外太阳光照射下均能实现合成乙醇，将太阳能转化为碳基能源分子。电极催化剂制备简单、成本低廉、污染很小；生产乙醇的过程中无废水、废气和固体废物产生。催化电极的寿命长，可以直接扩大生产。生产环境需要阳光充沛、场地广阔，甘肃的戈壁滩最好。技术已经申请国家发明专利：申请号201510914432.8。
技术特点：生产成本低、原料经济易得、催化剂效率高、阳光为反应的驱动力、生产过程无三废排放。
主要指标：醇含量（>99%）;乙醇>90%
兰州大学
2021-01-12
旭月非损伤微测技术（NMT）与激光共聚焦技术
NMT和激光共聚焦技术的比较（1）什么是激光共聚焦激光扫描共聚焦荧光显微镜（laser scanning confocal microscopy, LSCM）是一种利用计算机、激光和图像处理技术获得生物样品三维数据、目前最先进的分子细胞生物学的分析仪器。 主要用于观察活细胞结构及特定分子、离子的生物学变化，定量分析，以及实时定量测定等。其不仅可以得到非常清晰的荧光图像，进行多重荧光标记的定位和定量分析，还具有图像三维重建、荧光共振能量转移谱测定，甚至膜电位测定等功能，成为生命科学研究的重要技术手段。（2）激光共聚焦的局限随着激光共聚焦技术应用范围的扩大，其在研究中的局限性也逐渐突显。激光共聚焦技术主要采集的是生物样品内部的离子分子信息，这些离子分子信息的改变既可能源于样品内部离子/分子源的变化，也可能源于样品内外的离子/分子交换。这两种离子/分子变化过程是由完全不同的生命机制引发的。这要求研究者必须通过其它实验结果，才能得出相对准确的结论。若单纯用激光共聚焦数据作为检测或诊断标准，往往面临较大的假阳性风险。（3）NMT对比激光共聚焦相同点: 实时 动态 数据可视化 测定游离的离子区别: (1)激光共聚焦技术 使用染料和激光光源 需要标记 荧光易发生淬灭 测量时间短 半活体（有损伤） 检测内部的离子浓度变化 测定种类较少，依赖于染料 测量材料不能太大，以细胞为主 只能同时测定一种离子 (2) 非损伤微测技术 使用电极或者传感器 无需标记 电极或者传感器稳定 测量时间可短，可长 近似活体或者完全活体（测定无损伤） 检测跨膜的离子流速以及外部的离子浓度 测定种类多，可测Na+，K+，NO3-，O2等 测量材料不限，从细胞到整体都可以测量 可以同时测定两种离子结合 共同使用，实现内外兼测
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
在氧化铈负载钌纳米催化剂用于二氧化碳加氢反应的结构敏感性
首先制备了 CeO2 纳米线负载的 Ru 基单原子、纳米团簇（约 1.2 nm ）和纳米颗粒（约 4.0 nm ），并用于催化常压 CO2 加氢反应。研究发现三种催化剂都表现出 98-100% 的甲烷选择性，但纳米团簇的反应活性高于单原子并远高于纳米颗粒。通过原位表征结合第一性原理计算，发现该催化剂上的 CO2 加氢反应经历 CO 中间体（即 CO 路径），其活性位点为 Ru-CeO2 界面处的 Ce3+-OH 位点和 Ru 位点，分别负责 CO2 解离和羰基中间体活化。从单原子到纳米团簇和纳米颗粒， SMSI 逐渐减弱，促进了吸附在 Ru 位点上羰基中间体的活化；氢溢流效应逐渐增强，不利于表面 H2O 分子的脱附。 SMSI 和氢溢流效应在纳米团簇上达到平衡，使催化剂在该粒径尺度下表现出最好的常压 CO2 加氢活性。
北京大学
2021-04-11