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蓖麻油基生物航煤及核心催化反应技术
南开大学蓖麻生物航油集成技术,是在“应对气候变化、绿色低 碳发展”的前瞻理念下,集成南开十几年蓖麻产业链开发基础及化学 化工科研优势,自主研发,现已取得阶段性成果:建立了“生物航油基础研发基地”,突破了催化剂关键技术,打通了工艺流程,产品全 项达标,成本在目前所有生物质航油中最低,申请中国发明专利 7 项, 列入国家发改委《战略新兴产业重点产品目录》、《国家重点推广的低 碳技术项目指南》等,获第四届国家和天津市创新创业大赛奖项,具 有拉动千亿元绿色低碳产业链的巨大发展潜力。 生物航空煤油(生物航煤)就是以动植物油脂或农林废弃物等生 物质为原料生产的航空煤油,可在航空煤油中大比例的添加使用 (50%),且不需要对发动机做任何改进。2012 年开始的欧盟航空碳 税之争已迫使各国争相开发生物航煤技术来实现航空业的碳减排。生 物航煤的研发契合国家十三五发展战略规划,对我国航空业减排、根 治雾霾、维护能源安全、以及拉动三农等都有重要作用,是国家大力 支持的绿色低碳产业创新增长点,是当前国家急需解决的重大科学难 题之一。目前,该项目的技术难题就是核心催化剂脱氧活性不佳、航 煤选择性低、稳定性差。 南开大学李伟教授科研团队目前已开发出具有完全自主知识产 权的蓖麻航油制备及配套催化剂关键技术,使原料油转化率>99%, 蓖麻生物航油产品收率>80%;经中石化石科院按国际生物航煤最高 标准的 ASTM D7566 和国家喷气 3 号燃料(GB 6537-2006)等指标 检测,全项达标。相关研究内容在《Bioresource Technology》发表论 文 1 片、申报中国发明专利 7 项、国际发明专利 2 项。相关技术受到 国内外高度重视及新闻媒体关注。在第四届中国创新创业大赛中以天 津赛区第一名成绩进入全国总决赛,最终以第 6 名荣获“全国优秀团 队”称号。 市场应用前景: 生物航油市场需求巨大,据国际民航组织规定,2020 年中国航空燃油的 30%(约 1200 万吨)要打上“生物质标签”,如果按“50%生 物质航油:50%化石航油”掺混,需要 600 万吨“纯”生物质航油, 总产值达数千亿元。但 2014 年全国生物航油产量不足 100 吨,离规 模化相差甚远。蓖麻航油具备占据 50%市场份额的可能性,按 5 年生 产蓖麻生物航油 300 万吨计算,仅技术转让和催化剂销售利润就可达 5 亿元以上。同时,使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放,可 有效减排治霾,维护我们的环境安全。 拟开展合作方式: 现已申请中国发明专利 7 项,拟开展合作方式:建设年产万吨级生物航油 及配套催化剂示范生产装置,采用股权合作或实施许可的方式合作。
南开大学 2021-04-11
一种偶氮类铜配合物水氧化催化剂
(专利号:ZL 201410545691.3) 简介:本发明公开了一种偶氮类铜配合物水氧化催化剂,属于化学催化剂技术领域。该水氧化催化剂为1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚(PAN)铜(Ⅱ)配合物,其为1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚与Cu2+配位形成的五配位化合物,含一个三氟甲基磺酸根配位,分子量为477.97。本发明合成的1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚(PAN)铜(Ⅱ)配合物水氧化催化剂,其结构稳定、价格低廉。该催化剂在催化水氧化制备氧气的反应中效果良好,且在不同溶剂体系中,均具有良好的催化效果。
安徽工业大学 2021-04-11
脂肪酶催化合成生物香料 -- 短链香酯技术
本项目从白酒大曲中分离筛选出具有自主知识产权的高效脂肪酶生产菌华根霉,建立了利用华根霉全细胞脂肪酶在非水相中催化合成以己酸乙酯为代表的短链芳香酯技术体系,并实现了产业化。此方法反应条件温和、反应特异性强、有毒副产物少、反应效率更高;转化产物品质高,合成的短链的脂肪酸酯主要包 括己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯等,属于天然等同生物香料,具有巨大的市场需求和商业价值。相关技术成果 2006 年获江苏省科技进步一等奖,2003 年获教育部提名国家技术进步二等奖
江南大学 2021-04-11
氧化还原酶的发现及其在生物催化中的应用
(1)针对氧化还原酶在对映选择性和催化活性等方面的适用局限性问题,建立分子改造与基因组挖掘技术平台。通过理性设计改造野生型酶,改善和强化酶的催化特性与功能,获得具有自主知识产权的高活性、高立体选择性制备芳基手性醇的重组氧化还原酶及新基因,拓展了酶的适用性,并为进一步认识酶分子催 化机制奠定基础; (2)建立了高效稳定全细胞催化的(S)-苯基乙二醇公斤级制备体系,在 100L 罐中,将底物浓度从 15 g/L 提高到 25 g/L,获得了生产规模放大和产物的高效提取与精制等重要研究成果。产物光学纯度和产率分别达到 99%和 93%。最终产物收率为 85%; (3)以数种手性醇酸化合物(R)-苯基乙二醇、(S)-间氯苯基乙二醇、(R)- 扁桃酸、(R)-2-辛醇为模型产物,通过生物催化剂筛选、理性设计催化过程、合理修饰底物和采用原位分离策略等,大大提高微生物不对称还原潜手性化合物的效率,为手性化合物的制备提供了高效、安全的生物途径; 
江南大学 2021-04-11
脱硝催化剂用钛白粉的生产工艺研究
1 成果简介钛白粉有比表面积大、 催化活性高、 化学性质稳定、 使用寿命长等优势,作为 SCR 脱硝催化剂用的载体材料,主要是处理氮氧化物,专门为垃圾焚烧电厂和化工、 炼油、 炼焦、玻璃制造厂烟气治理以及汽车、轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。此产品具有亲水性高、吸附力强、 比表面积大、 催化活性高、 500℃高温烧结后比表面积稳定、 不产生二次污染等特点。产品主要用于脱硝, 在 100%烟气条件下,脱硝率 95%以上。对环境保护起着非常重要的作用。2 技术指标3 关键技术( 1) 开发了脱硝催化剂( SCR)用纳米钛白,采用硫酸法水解得到的偏钛酸,通过加入控制剂、同时控制浓度、温度、 pH 等工艺参数, 可控得到比表面积从 80-300 m2/g 的不同纳米尺度的二氧化钛粉体。 ( 2) 钛白粉后处理工艺研究:详细研究了 SiO2、 Al2O3、 ZrO2 无机包膜的机理,并获得最优化条件,包膜条件包括分散条件、包膜温度、包覆时间、包覆 pH、搅拌强度、熟化时间等工艺条件。得到了非常好的包覆膜。 研究了钛白在油漆、涂料(水性)、塑料、造纸等不同应用领域中应用,并获得提高钛白应用性能的表面处理工艺。  脱硝催化多孔纳米二氧化钛 钛白粉包覆均匀致密膜 上图 钛白粉高分辨率透射电镜照片 ( 3) 分析测试方法: 利用 TEM, SEM, XRD, XRF, IR, BET 等现代分析手段研究钛白粉的结构和理论。 采用物理、化学等检测方法,详细研究分析了美国杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930 等产品的包膜工艺, 包括:无机包膜顺序、可能的无机包膜剂、可能的 pH 调节剂、有机包膜剂等。4 应用领域电厂和化工、 炼油、 炼焦、 玻璃制造厂里面锅炉脱硝,烟气治理以及汽车、 轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。5 效益分析目前国内外基本上都是采用具有特定比表面积的纳米二氧化钛作为脱硝催化剂 SCR 的载体, 应用市场广泛。可以控制工艺生产不同粒径、形状, 不同比表面积的二氧化钛颗粒,应用在不同的催化剂领域,也可以研制具有高附加值的活性纳米催化用二氧化钛,利润在20-50%左右。6 合作方式合作开发。7 项目所属行业领域能源环境。
清华大学 2021-04-13
高毒性、低阈值VOCs新型光电催化氧化净化技术
所属领域:新能源与节能环保成果介绍:针对化工行业高毒性、低阈值VOCs,研发新型光电催化氧化技术,大大提高VOCs的去除效率,减少污染物的排放。
南京工业大学 2021-04-14
高铱单原子负载氧化镍用于高效电催化析氧
近日,南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛课题组、物理系副教授徐虎课题组联合俄勒冈大学教授冯振兴团队在单原子催化领域取得重要进展,相关研究成果在国际顶级学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上在线发表,并被选为封面论文。论文题目为“高铱单原子负载氧化镍用于高效电催化析氧(Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction)”。谷猛介绍,负载量难以提高是目前单原子催化剂发展的主要瓶颈之一,而这项研究不仅将单原子负载质量分数提高至18%,获得了目前同类材料报道中的最高负载量,还能使催化剂维持较高的活性和稳定性。另外,谷猛课题组博士后王琦通过这种方法,进一步获得了高负载量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等单原子掺杂NiO,验证了该制备方法的普适性,为单原子催化剂的研究提供了更实用且可靠的研究思路。
南方科技大学 2021-04-11
常温常压水相电催化合成氨的研究
合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前,每年全球氨产量已超过亿吨,其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题,其它部分用作重要的工业原料。此外,氨还具有含氢量高(质量比达17.6%)、易液化等优点,有望成为重要的清洁储氢与储能材料,具有广阔的应用前景。然而,由于氮气分子非常稳定且难以活化,温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压(300–500摄氏度,100–200个大气压)等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨,其能量和氢气都来自于化石燃料(如甲烷等),表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给,并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案,在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨,成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应(总反应为N2 + 3H2O  2NH3 + 1.5O2)提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行,以大量易得的水与氮气(空气)作为反应原料,以可持续能源(太阳能,风能等)产生的电能作为能量来源,即可实现“零排放”合成氨。因此,不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分,电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而,电化学合成氨技术仍面临重大挑战,其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化,就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而,现有研究经验与理论表明,该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题:具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应,从而表现出低的反应选择性;而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强,导致产物难以脱附,表现出过低的反应活性。因此,为取得电催化合成氨研究进展,大幅提高催化剂的选择性与活性,就必须突破现有理论,发展新型催化剂与催化体系。
北京大学 2021-04-11
一种低温等离子体改性催化剂装置
本实用新型涉及一种低温等离子体改性催化剂装置,所述装置包括石英管、高压电极和接地电极,高压电极通过聚四氟乙烯套与石英管相连,接地电极包裹在石英管外表面,与地线相接,所述高压电极是一根放置在石英管轴线的不锈钢棒,其与高频交流电源相连;石英管的放电区域填充有催化剂。将催化剂装填在低温等离子体改性催化剂装置中进行改性具有操作简便,流程短,易于实现自动控制,稳定性好,清洁无污染等优点,是一种用时短,温度低,能耗小的工艺;在本实用新型装置中改性后的催化剂的催化活性较好,改性后的催化剂有较高的甲硫醚催化氧化活性,360℃催化氧化效率最高可达90%以上;本实用新型方便实际生产应用,具有较高的工业应用价值。
浙江大学 2021-04-13
低温等离子体协同催化技术应用于废气处理
利用低温等离子体 - 催化协同技术降解空气中有机污染物的多相催化成为了一种较理想的环境治理新技术,该技术将低温等离子体技术和催化净化技术有机地结合起来,充分发挥二者之间的协同作 用,同时克服了两者各自的缺陷,因此具有良好的发展空间。项目主要创新点为采用催化技术与等离 子体技术协同去除废气开展研究工作,可在提高污染物去除率的前提下同时降低能耗,如在外加电压20kV,外加频率300Hz 的条件下,甲苯降解率可达到 85%;当在等离子体场中添加催化材料后,在同样条件下甲苯的降解率可达到 95% 以上;此外反应副产物臭氧、氮氧化物等浓度显著降低,为该项技术实现工业应用提供理论基础。已在北京小武基垃圾转运站进行了中试试验,结果表明,该技术可成 功用于恶臭气体的处理,对于H2S、NH3 和臭气浓度的去除效果可分别达到 75%、86% 和 93%,取得了良好的环境效益和社会效益。
北京工业大学 2021-04-13
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