船舶在长期在干燥高盐、高腐蚀的还是环境中航行，油漆容易剥落，为了保养船舶延长船舶使用寿命。船舶上经常需要补刷油漆。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体，还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。但是光触媒在发挥作用时需要较强光照来催化，这导致它在长年见不到阳光，只能依靠普通照明灯光的船舶内部船舱失去用武之地。 团队巧妙地应利用石墨烯和金颗粒的特点，在提升了光触媒的催化能力的同时，又降低了光触媒对光线强度的要求，有效解决了光触媒在船舱内难以发挥作用的问题。 技术成熟度 针对光触媒在光线较弱的地方效果不佳的问题，团队与海军某部共建实验室，面向海军舰艇特种涂层方面需求，开发了石墨烯-二氧化钛-金颗粒-纳米光催化剂的自清洁涂层材料，并拓展其在民用环保涂层应用。目前，本产品正在进行最后的测试和验证。 投产条件和预期经济效益 本产品以光触媒、石墨烯和少量金颗粒为原料，产品绿色环保，效果显著。随着行业技术水平的不断提升，市场不断规范，再加上人民的生活水平不断提升和对健康生活提出的新的要求，我国光触媒行业市场规模将不断扩大，规模增速保持在4%左右，预计到2025年将达到68亿元左右的市场规模。本产品在光强较弱且受到装修污染的场景里能有很好的应用，有望占领较大的市场份额。

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。

本项目针对目前室内空气污染日益严重、对人体健康危害日益增加的问题，成功解决了纳米光催化技术的应用难题，将其应用于室内空气净化，并根据我国实际情况，开发出多种终端产品，包括用于家庭的光催化空气净化器，用于交通工具的车载空气净化器以及用于公共场所中央空调系统的光催化空气净化装置。该项目被认定为上海市高新技术成果转化项目，已具备年产2万台纳米光催化空气净化装置的生产能力。 经权威部门检测，纳米光催化空气净化装置对细菌杀灭率高达99.90%，对TVOC的脱除率为90%，对可吸入颗粒物的净化效率达国标的1.6倍，其综合技术总体上处于国内领先，在细菌杀灭率和脱除TVOC的功能上达到国际同类产品的先进水平。 目前中央空调用净化装置已在浦东星河湾酒店、兴业银行、中科院西安光机所等多家单位获得应用，其净化效果远优于普通的吸附、静电除尘等技术手段，获得用户的高度认可。

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。 

光催化剂的实用化研究一直受到人们的广泛重视，目前的研究热点主要集中在探索新型光催化材料，将凹凸棒土的高吸附特性和光催化技术结合起来，将活性光催化剂负载在凹凸棒土表面，可以解决光催化剂的固定化问题，明显提高催化剂的光催化性能；同时，由于凹凸棒土的特殊棒晶状结构，使光催化剂易于沉降、分离，重复利用，解决了催化剂的重复利用问题，具有突出的优点和特点。 成果亮点 技术特点：一种CO2转化为环碳酸酯的高效纳米催化剂及其制备方法，通过将天然凹凸棒矿石粉碎筛选，去除杂质，得到凹凸棒粉末后分散到第一溶剂中，加入改性剂，搅拌反应，接着离心、洗涤、干燥处理，即得高效纳米催化剂。这种CO2转化为环碳酸酯的高效纳米催化剂的制备方法，得到的高效纳米催化剂作为一种高效催化CO2合成环碳酸酯的催化剂，具有催化剂原料易得、成本低廉，还具有选择性好、结构稳定的特点；制备得到的高效纳米催化剂在进行催化反应时，具有不使用溶剂，催化条件温和、底物适用范围广等优点，有潜在的工业化利用价值。

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。

针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt%以上，系统储能效率大于40%，储氢材料制备成本约15万元/吨。

针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt[[[[%]]]]以上，系统储能效率大于40[[[[%]]]]，储氢材料制备成本约15万元/吨。 针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt[[[[%]]]]以上，系统储能效率大于40[[[[%]]]]，储氢材料制备成本约15万元/吨。 针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt[[[[%]]]]以上，系统储能效率大于40[[[[%]]]]，储氢材料制备成本约15万元/吨。 针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt[[[[%]]]]以上，系统储能效率大于40[[[[%]]]]，储氢材料制备成本约15万元/吨。

水是生命是源泉，是人类生存和发展的条件之一。我国是一个贫水国家，水的供需矛盾就成为我国工农业生产发展的制约因素之一，保护水资源、合理使用水资源和节约水资源成为我国水法的主要目的，也是关系到我国经济可持续发展的关键之一。在我国2000年工业用水占总用水量的18.6%，而在工业用水中80%是循环冷却水，因此节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径，要解决有关问题就是开发和使用水处理药剂，也就是水质稳定剂。我国七十年代后期开始较大规模研究和使用水质稳定剂，逐步在石化、化工、冶金、电力等工业得到了广泛的使用。 我国水处理技术起步较晚，虽然经过“八五”、“九五”攻关在水处理药剂，在水处理剂开发方面达到了较高水平，但是目前在阻垢分散剂方面较好的品种主要有有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐影响水体，随着环保和节水意识的加强，“绿色阻垢剂”的概念已经被提出，并成为21世纪水处理剂的发展方向，但是真正“绿色阻垢剂”还在开发之中。因此，在水处理药剂的低磷化、无磷化、环保化方面，在水处理药剂生产的连续化、自动化、标准化方面，水处理药剂生产过程中的监测和控制技术方面相对滞后，影响了我国水处理技术的整体水平，与国际水平存在一定差距，难以适应工业生产和保护水资源日益提高的要求。本专题以我们自主开发的新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)的工业化生产为目标，产品无磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多种官能团，产品的阻垢、分散性能优良，所研究建立一套1000T/a的示范工程装置及相应的软件包，可操作性强，对水处理药剂的生产有示范作用，能够提供成套生产技术对国内外进行技术转让。本专题的成功开发，可大大缩短在水处理剂的研究开发、生产方面我国与国外先进水平的差距，极大地提高我国水处理技术的技术水平和技术含量，为保护水资源、节约水资源方面作出一定的贡献。因此本专题具有较大的经济效益和社会效益。4. 设备或产品的应用范围新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水处理药剂，该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基和醚键等官能团，这些官能团是目前一般水处理剂的活性官能团，该化合物将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同时该产品的无磷和氮，对保护环境有利；并且本产品原材料简单易得，生产成本少，价格低，易被客户接受，容易推广。因此，本产品是一新型的水处理剂，是目前使用的有机膦酸、磺酸等水处理剂的更新换代产品，可在在石化、化工、冶金、电力等行业的工业循环冷却水处理中广泛使用，具有非常好的推广应用前景。

所谓厌氧消化是指在无氧气条件下，利用厌氧微生物的作用，有控制地使废物中可生物降解的有机物分解，转化为二氧化碳、甲烷和许多稳定物质的生物化学过程。该领域最常见的就是CSTR工艺，即连续搅拌反应器系统（Continuous stirred tank reactor），其原理是在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。反应器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。新进入的原料由于搅拌作用很快与反应器内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。