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锆-铝-钛配合鞣剂及其鞣革技术

成果描述：本课题瞄准无铬鞣革的世界难题，抓住无铬多金属配合物的稳定性、反应活性以及分子结构调控等关键基础科学问题，综合运用原子力显微镜、激光光散射、核磁共振等一系列现代检测手段和方法，研究无铬多金属配合物组成、结构及其鞣革性能。通过计算机分子模拟，获得I型胶原、无铬多金属配合物的分子结构模型以及二者之间的反应模型，进而确定若干无铬多金属配合物的目标分子结构。在此基础上，阐明无铬多金属配合物的组成、结构与其稳定性、反应活性之间的关系，合成制备出符合生态鞣剂要求的系列无铬多金属配合物，优化得到最佳合成制备方法；建立无铬多金属配合物的分子调控的基本方法，提出并验证无铬多金属配合物分子调控的“双模式假说”；优化得到无铬多金属配合物鞣革的最佳工艺方法，揭示出无铬多金属配合物鞣革的一般规律。本课题研究对于进一步完善和丰富无铬多金属配合物鞣制化学理论具有重大意义，对于推动无铬鞣革具有广阔的应用前景。市场前景分析：锆-铝-钛配合鞣剂主要用于制革生产的主鞣、复鞣工段，通过使用该无铬鞣剂，解决目前制革行业的铬污染问题。现今由于环保力度的日益加大，对制革企业的铬排放作出了严格限定，这使制革行业发展面临困境。为此，只有发展清洁化的无铬/少铬鞣制技术才是解决目前制革行业发展困境的关键。单一无铬金属鞣剂用于制革生产，其所鞣革无法人们需求。目前研究较为广泛的为多金属配合物鞣剂，通过多种金属所形成的多核异核配合物进行鞣制，利用金属间的协同作用，发挥各自的鞣革优势，使所鞣革性能满足人们需要。首先，无铬鞣技术的发展解决了制革行业铬污染问题，有利于制革生产实现清洁化，符合国家发展需要；其次，利用锆-铝-钛配合鞣剂进行制革生产，所产生的废水、废物不含铬，易于处理，同时一些边角废料也可再次利用，提高了资源利用率；最后，锆-铝-钛配合鞣剂经济效益突出，不仅可降低企业的生产成本，同时也可提升成革的价值，使企业获利。与同类成果相比的优势分析：锆-铝-钛配合鞣剂目前售价为2万元/吨，虽然要高于目前市售的铬鞣剂，但使用该鞣剂进行制革生产所产生的废水、废物不含铬、利于处理，其治污成本仅为常规铬鞣体系的15%，生产单位面积成革的综合成本降低23%，可为企业带来巨大的经济效益。国内领先。

四川大学 2021-04-11