研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 聚酯是仅次于聚烯烃的第二大类人工合成高分子材料，被广泛应用于纤维、瓶材、薄膜等领域，与人们的生产生活密切相关。大多数商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金属化合物的催化下通过熔融缩聚合成的。锑系催化剂是目前综合性能最好，应用最为广泛的催化剂，残留在聚酯中的金属锑对人类健康和环境有潜在危害，亟待开发新型绿色聚酯合成新方法，消除聚酯中残留催化剂的危害。 聚酯的工业生产一般分为两步反应：（1）二元羧酸和二元醇通过酯化反应合成低分子量羟基封端齐聚物；（2）酯交换反应脱除二元醇获得高分子量聚酯。其中第一步酯化反应不需要外加催化剂，通过二元羧酸单体自身的羧基自催化即可进行，而所谓的聚酯催化剂实质上是第二步反应的酯交换催化剂。只通过第一步酯化反应就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交换反应的进行，是无催化剂熔融缩聚合成高分子量聚酯唯一有效途径。早在高分子学科创立之初的上世纪20年代末，Carothers就研究了二元羧酸与二元醇可在羧酸单体自催化下熔融酯化缩聚，以期得到聚酯材料，然而产物分子量仅有2-5 kDa，性能太差而无法应用。酯化反应的低平衡常数和高熔体黏度下排除副产物水的困难，被普遍认为是导致自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因。1941年，英国化学家Whinfield和Dickson受Carothers研究的启发创造性地提出了酯交换策略，通过酯交换反应脱除过量的二元醇合成了分子量高、力学性能优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英国ICI公司在1946年实现工业化生产。目前几乎所有的商品化聚酯都是通过酯交换路线合成的，但是为了克服酯交换反应的能垒，催化剂的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上对此做了总结，认为自催化酯化缩聚合成高分子量聚酯是不可能实现的。 研究团队通过对自催化酯化缩聚机理的深入研究，得出自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因仅仅在于反应过程中的官能团比例失衡，而非酯化反应的低平衡常数及副产物难以排出。研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。过量的此类二元酸与伯二元醇酯化形成羧基封端的预聚物后，通过三步串联的基元反应：质子转移、酸酐形成和再次酯化反应，使得体系中的醇酸官能团比例不断趋近于等摩尔比，从而在不需要外加催化剂的条件下获得了高分子量的聚酯。该方法中聚酯产物分子量增长呈现出独特的“加速”模式，从而在与传统工艺相近的时间内，通过熔融缩聚获得了一系列的高分子量无催化剂聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-对苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究团队通过进一步深入研究聚合机理，优化聚合工艺，解决了无催化剂熔融缩聚合成聚酯的单体普适性问题，实现了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的无催化剂合成。 本成果解决了聚酯工业的百年难题，属于国际首创，并拥有完全的知识产权，具有巨大的应用潜力。

成果简介羧酸和醇的酯化是一类经典的有机合成反应， 羧酸酯在药品、 食品防腐剂、溶剂、 化妆品和生物燃料等领域有广泛的应用。 目前， 工业上酯化反应通常使用硫酸为催化剂， 但硫酸腐蚀强， 化学性质活泼， 酯化过程不可避免发生碳化、 聚合等多种副反应， 后处理程序复杂， 且产生大量废酸造成环境污染。本项目采用固体超强酸作为催化剂， 除了可避免液体无机酸存在的设备腐蚀和副产物多问题外， 还可在气固相反应体系中连续进行酯化反应， 具有反应速度快、 催化活性高、 易于与产物分离、

纳米石墨烯是经由有机合成路线制备的稠合苯环组成的纳米片状材料，其结构可以在有机合成过程中精确控制，并通过碳谱、氢谱等手段表征。研究团队以自制的纳米石墨烯、商业化的含氮化合物、铁盐和二维石墨烯为前驱体，经过高温焙烧和酸洗处理，最终得到了高效的酸性氧还原催化剂。催化剂合成过程中，高温条件下三聚氰胺提供的氮原子倾向于取代纳米石墨烯的边缘碳原子，并以此锚定

提出了一种简便的制备方法，采用苯胺锚定和微波还原等技术手段，得到了完全分散在石墨烯上的铂原子位点。这些分散的铂原子位点最大限度地利用了铂的催化性能，从而大大降低了铂的用量，显著提高了铂的质量活性。实验结果表明，在铂的用量降低到商业铂碳催化剂的1/50的条件下，仍然能达到商业铂碳催化剂的性能。同时，苯胺锚定可以防止铂原子在催化过程中聚集，从而提高了催化剂的稳定性。 在对铂单原子催化剂的研

采用化学催化和材料科学协同创新，研制出的环保型无钒稀土基脱硝催化剂，对脱硝催化剂体系创建、支撑体开发及失效再生等形成了完整的自主知识产权，“填补了国内外工业烟气脱硝无毒催化剂技术的空白，技术性能达到了国际领先水平”。该技术成果已在电力、化工、玻璃及水泥等行业130多个脱硝工程成功应用。先后入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2014年版）》、《中国制造2025》标志性产品（2016年）》、《国家鼓励的有毒有害原料（产品）替代品目录（2016年版）》、《环保技术国际智汇平台百强环保技术（2016

环氧苯乙烷作为一种重要的化工中间体被广泛应用于化工与医药生产等众多领域，传统的制备方法——卤醇法在生产过程中环境污 染严重、对原料的利用率不高，导致生产成本居高不下。随着整个社会环保意识的不断增强，绿色化学日益受到重视。在催化苯乙烯环氧化反应的研究过程中，开发高效、低污染、低能耗、环境友好的催化剂一直是研究的主要方向。虽然在许多研究人员的不懈努力下，催化剂的研究取得了可喜的进展，但是现有的催化剂还存在着一些缺陷， 新型高效催化剂的研发仍然是当前研究的热点之一。我们发现将普鲁士蓝类配合物用于催化苯乙烯

"氯乙烯(VCM)主要用于合成聚氯乙烯树脂(PVC)。目前我国氯乙烯生产主要通过乙炔法生产。然而，乙炔法一直采用剧毒的氯化汞催化剂，严重制约着乙炔法的可持续发展。Au催化剂被众多研究者认为是最有可能工业化的非汞催化剂。本研究制备了一种促进型Au基催化剂，结果表明该催化剂对Au活性物种的失活、催化剂载体表面的积碳消除作用有明显的促进效应。稳定性考评结果显示，在工业条件下，氯乙烯选择性为100%，预估寿命超过3000 h。相关研究结果已申请多项中国专利。 项目已完成实验室小试和催化剂组成，载体等参数的优化和催化剂放大制备。拟应用于全国层面的氯碱行业替代剧毒氯化汞催化剂，即煤基乙炔氢氯化合成氯乙烯单体过程中的关键催化剂，在不改变原有乙炔氢氯化工业反应条件前体下仅替换现有氯化汞催化剂即可，具有较好的社会效益。"

众所周知，炼油厂催化裂化装置中烟气轮机的安全运行和使用寿命在很大程度上取决于第三级旋风分离器排出的烟气介质中所含催化剂浓度和颗粒度的大小。为保证烟气轮机得以安全长期运行，有必要对烟气轮机入口的烟气进行在线实时监测，以及时了解烟气中含催化剂的浓度和粒度大小以及变化，并采取相应的控制措施。 我校最新研制的全自动TSM-2颗粒浓度和粒度在线监测系统，根据先进的Mie光散射理论，针对催化烟气的工艺特点和粒径范围，采用全散射原理和多波长消光测粒技术，可实时地获得颗粒的粒径分布和浓度数据。系统功能如下 1．能实现非接触连续测量。 催化剂检测范围：粒度：0.1微米—20微米；浓度：20—1000mg/m3。 2．系统使用开放式的数据库管理技术，采用树状管理结构。保证了系统的易扩展性和数据的易维护性，同时为用户提供了方便、开放、灵活的系统设置和组态功能。 3．采用两种数据保存方式：数据文件和数据库的形式，大容量的存储空间可以保留长期的监测数据。 4．查询催化剂监测数据。 5．报警： ①可以设置浓度报警限值 ②可以设置平均粒径报警限值 6．采样时间间隔设置：可以任意设置（大于１分钟），最快的采样时间间隔为５秒钟。 众所周知，炼油厂催化裂化装置中烟气轮机的安全运行和使用寿命在很大程度上取决于第三级旋风分离器排出的烟气介质中所含催化剂浓度和颗粒度的大小。为保证烟气轮机得以安全长期运行，有必要对烟气轮机入口的烟气进行在线实时监测，以及时了解烟气中含催化剂的浓度和粒度大小以及变化，并采取相应的控制措施。 我校最新研制的全自动TSM-2颗粒浓度和粒度在线监测系统，根据先进的Mie光散射理论，针对催化烟气的工艺特点和粒径范围，采用全散射原理和多波长消光测粒技术，可实时地获得颗粒的粒径分布和浓度数据。

（专利号：ZL 201310142076.3） 简介：本发明提供一种芳烃加氢负载金属镍催化剂及其制备方法，属于石油化工领域。该催化剂载体为蒙脱石，活性组分为金属镍，该金属镍质量为催化剂总质量的5～30％。该催化剂制备方法是：将蒙脱石先用有机铵盐进行有机改性，再以此有机蒙脱石为载体，采用浸渍法制备出蒙脱石负载氧化镍催化剂前体，然后经过还原、钝化步骤最终得到可直接在空气中保存的蒙脱石负载金属镍催化剂。该催化剂在芳烃加氢反应中，与未经有机改性蒙

NOx 选择性催化还原（SCR）技术在电力和玻璃等行业得到了大规模的推广应用，但是，传统的SCR 催化剂需要在 300℃ 运行，难以应用于焦化、冶金化工、酸洗和中小工业锅炉等行业烟气脱硝工程。北京工业大学对低温 SCR 催化剂和低温 SCR 脱硝工艺进行了长达 10 年的研究，成功地开发出反应温度为180—400℃的低温 SCR 催化剂，并将低温 SCR 催化剂应用于草酸、催化剂和金属板材酸洗等行业的脱硝工程，也在焦化和玻璃行业进行了烟气脱硝应用示范工程和工业侧线实验，从而形成了低温 SCR 催化脱硝技术，为我国解决雾霾污染提供了技术支持。该技术主要创新点是利用离子修饰和掺杂技术提   高了 SCR 催化剂的低温活性，拓展了 SCR 脱硝技术应用范围，使低温烟气（低于 300℃）催化脱硝成为可能，该项技术处于国内外领先地位。