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磷肥工业副产氟硅酸合成分子筛材料及应用
可以量产/n一、成果描述。本项目开发了两种工艺路线,利用磷肥工业中的氟硅酸中的硅源分别合成了含铝或含钛的微孔和介孔分子筛,并将氟硅酸中的氟提取合成氟化物,其中硅资源的利用率>80%, 氟资源的利用率>90%。介孔分子筛合成的新方法以磷酸副产氟硅酸代替有机硅作为硅源,可以合成具有2-3 nm孔径的含有铝或钛的介孔分子筛MMS和具有规则六方孔道结构的介孔分子筛MCM-41,并对合成分子筛后的含氟滤液进行氟资源回收。另一种方法先提取氟硅酸中的氟制备氟化物,进而可以合成出含铝或硼的MFI,MWW及A型等微孔分子筛,通过控制微孔分子筛合成过程中氟的含量可以得到不同晶粒大小的分子筛。技术特点是直接采用工业磷肥副产的氟硅酸,不需预处理,工艺路线工业生产可操作性强,产品可调节性强。实验室合成的分子筛已经在甲苯歧化与C9芳烃烷基转移反应、乙烯齐聚反应、环氧化反应中做为催化剂,在工业磷酸中作为吸附剂脱氟,取得了很好的实验结果。。项目的成果可以为磷化工副产氟硅酸的综合利用开发新的途径,减少环境危害,大大提高氟硅酸下游产品的经济附加值,开发得到的分子筛可以作为石油炼制和精细化学工业的基础原料,拓展磷化工产业链,融合磷化工、精细化工和石油化工行业。相关成果可以在湿法磷酸企业、精细化学品洗涤剂生产企业、石油化工企业进行应用并取得经济效益。对磷肥企业可以延伸产业链,增加产品的附加值;对于精细化学品洗涤剂生产企业和石油化工企业,该技术合成的分子筛作为原料可以降低生产成本。。二、成果研发所处阶段、已投入资金、人力。 该项目前期有湖北省教育厅科学研究计划和武汉工程大学相关基础研究基金的支持,目前已经经过六年的研究,已经公开发表相关研究成果,并获得专利授权,成果正在积极寻求推广和转让。。部分代表性成果:。(一)论文:。1. Synthesis of Titanium Containing MCM-41 from Industrial Hexafluorosilicic Acid as Epoxidation Catalyst. Catalysis today, 2017, 297, 316-323. (金放,并列第一,通讯作者)(SCI,二区)。2. Synthesis of ZSM-5 with the silica source from industrial hexafluorosilicic acid as transalkylation catalyst, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2017, 49 (1), 60-65. (金放,第一作者)(SCI,四区)。3. 工业氟硅酸合成钛硅介孔分子筛催化环己烯环氧化,化工学报,2016 ,67 (10 ),4176-4186 (金放,第一作者)(EI)。4. 工业磷肥副产氟硅酸合成硅铝MCM-41介孔分子筛,武汉工程大学学报,2017 ,39 ( 6 ), 587-593(金放,通讯作者)。5. ZSM-5分子筛催化甲苯和三甲苯的歧化与烷基转移反应,化学与生物工程,2016,33(11):8-14.(金放,通讯作者)。6. 工业氟硅酸合成MFI 硼分子筛催化芳烃转化,无机盐工业,2017, 49 (1), 60-65. 金放通讯 (北大中文核心期刊)。(二)授权专利:。(1) 金放,等. 利用氟硅酸合成介孔分子筛并副产冰晶石的方法ZL201510600477.8。(2) 金放,等. 一种利用氟硅酸合成MWW结构分子筛的方法和应用,ZL201610783672.3。(3)金放,等.一种利用湿法磷酸副产物氟硅酸合成MCM-41介孔分子筛的方法和应用 ZL201610785670.8。支持额度:。250。万元。承接单位:。湖北省。项目进展:。湿法磷酸排放的尾气中含有大量的SiF4气体,如果把SiF4气体直接排放到大气中不仅会造成资源的浪费,而且会造成严重的环境污染。工业上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液,但此浓度的氟硅酸溶液通常用来生产氟硅酸盐,氟盐或白炭黑等附加值一般不高的产品,利用领域受到了限制。因为回收SiF4会造成H2SiF6粗产品的积压,一些工厂甚至直接排放SiF4进入大气从而造成环境的污染。本项目属于原始创新。将磷矿副产氟硅酸为原料合成微孔分子筛同时副产氟化物,不仅解决了磷矿副产氟硅酸中硅和氟资源的利用问题,提高氟硅酸下游产品的附加值,增加企业效益,又大大降低了MFI和MCM-41结构分子筛的原料成本问题,合成出品质完全合格的分子筛。该方法具有广阔的市场应用开发前景。根据1吨分子筛价格20000元计算,可以将氟硅酸中的SiO2分离制备分子筛后大大增加企业的利润,同时合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值,该工艺可以同时合成NaF和KF,CaF2等氟化物。本项目通过用磷肥工业副产氟硅酸为硅源代替昂贵的有机硅合成介孔分子筛,探索出了一条合成介孔分子筛的新路径。通过对合成路径的改变使得合成的介孔分子筛由无序的MMS转变成有具有六方孔道结构的介孔分子筛MCM-41。开发了新型的钛硅介孔分子筛的合成方法,合成出的分子筛具有良好的催化环氧化反应活性。并且对滤液中的氟进行回收制的高钠铝比的冰晶石。综合利用此浓度的工业副产氟硅酸,提高工业副产氟硅酸的附加值对环境保护,经济效益,资源利用等方面具有重要的意义。。项目基本内容:。湿法磷酸排放的尾气中含有大量的SiF4气体,如果把SiF4气体直接排放到大气中不仅会造成资源的浪费,而且会造成严重的环境污染。工业上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液,但此浓度的氟硅酸溶液通常用来生产氟硅酸盐,氟盐或白炭黑等附加值一般不高的产品,利用领域受到了限制。因为回收SiF4会造成H2SiF6粗产品的积压,一些工厂甚至直接排放SiF4进入大气从而造成环境的污染。本项目属于原始创新。将磷矿副产氟硅酸为原料合成微孔分子筛同时副产氟化物,不仅解决了磷矿副产氟硅酸中硅和氟资源的利用问题,提高氟硅酸下游产品的附加值,增加企业效益,又大大降低了MFI和MCM-41结构分子筛的原料成本问题,合成出品质完全合格的分子筛。该方法具有广阔的市场应用开发前景。根据1吨分子筛价格20000元计算,可以将氟硅酸中的SiO2分离制备分子筛后大大增加企业的利润,同时合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值,该工艺可以同时合成NaF和KF,CaF2等氟化物。本项目通过用磷肥工业副产氟硅酸为硅源代替昂贵的有机硅合成介孔分子筛,探索出了一条合成介孔分子筛的新路径。通过对合成路径的改变使得合成的介孔分子筛由无序的MMS转变成有具有六方孔道结构的介孔分子筛MCM-41。开发了新型的钛硅介孔分子筛的合成方法,合成出的分子筛具有良好的催化环氧化反应活性。并且对滤液中的氟进行回收制的高钠铝比的冰晶石。综合利用此浓度的工业副产氟硅酸,提高工业副产氟硅酸的附加值对环境保护,经济效益,资源利用等方面具有重要的意义。
武汉工程大学 2021-04-11
2小时强度达到C20的快速胶凝材料
西安科技大学煤矿支护研发中心王晓利教授创新团队多年从事井下支护及材料研究,开发出的速联胶凝材料,具有完全自主产权。在神东煤炭集团公司布尔台煤矿、补连塔煤矿底板快速硬化中得到了应用。
西安科技大学 2021-04-11
一种用于脆性材料的拾放控制方法及系统
本发明公开了一种用于脆性材料尤其适用于质子交换膜燃料电池的气体扩散层的拾放控制方法及系统,该方法包括:通过多自由度机械手的末端拾放机构来执行对材料的拾放操作,同时利用力传感器检测接触力;对所检测的力信号经过调理和 A/D 处理后作为反馈信号,同时将力期望值作为控制信号由此构建闭环控制并获得力偏差信号;获得用于驱动末端拾放机构的伺服电机的实际位置信号,将该信号作为反馈信号同时将电机期望位置值作为控制信号来构建闭环控制并获得位置偏差信号;将所述偏差信号相叠合以获得综合位置偏差信号,并经由伺服放大器相应驱动伺服电机。按照本发明,能够精确控制拾放接触力,防止接触力过大而损坏材料,由此实现脆性材料的可靠拾放。
华中科技大学 2021-04-11
一种纤维素热塑材料及其制备方法
本发明公开了一种纤维素热塑材料及其制备方法,该热塑材料 由离子液体和纤维素构成,其中,离子液体与纤维素的质量比为 20/80~50/50,所述离子液体作为增塑剂,能够破坏纤维素分子间氢键 和增加自由体积,以实现对纤维素的塑化。制备是通过预混、混炼、 热机械加工成型和浸渍后烘焙得到。这种纤维素热塑材料不仅具有可 反复成型加工的特点,而且抗增塑剂迁移、结构稳定。本发明提供的 纤维素热塑材料的制备方法与现有技术相比,具有工
华中科技大学 2021-01-12
一种改性钛酸盐纳米材料的制备方法及其应用
本发明公开了一种改性钛酸盐纳米材料的制备方法,通过将介 孔 TiO2 纳米带单体和量子点 CdS 单体用水热法一步制备粗产物,再 经过离心过滤、反复洗涤和干燥后获得所需的改性钛酸盐纳米材料, 该材料可应用于有机阳离子染料的吸附。本发明引入了量子点 CdS 对 介孔的钛酸盐改性,所制备的改性钛酸盐纳米材料吸附面积大,能高 效吸附有机阳离子染料,且使用范围广和环境友好,在有机染料吸附 脱除领域具有广泛的应用前景。
华中科技大学 2021-01-12
一种轻质高储能密度材料及其制备方法
本发明属于介电材料及储能材料制备技术领域的一种聚合物基高储能密度材料及其制备方法,所发明的聚合物基高储能密度材料由通过化学方法用有机物改性的碳纳米管材料和聚合物基体材料组成,具有绝缘性好、密度低、柔韧性佳、低成本及易加工的特点,可应用于信息技术电子器件、介电工程和静电能存储及电容器介电材料。 2 合作方式 商谈。
清华大学 2021-04-13
钙钛矿光伏材料的生长机理原位的研究
随着能源危机和环境污染问题的日益严峻,太阳能等绿色可再生能源近年来得到了广泛关注。伴随着光电转换效率的提升和生产成本的下降,太阳能电池愈加凸显其广阔的应用前景。有机无机杂化铅卤钙钛矿太阳能电池,作为新型太阳能电池的后起之秀,在短短七年内,光电转换效率从3.8%迅速增长到22.1%。虽然钙钛矿太阳能电池在效率上已经取得重大突破,但人们对于钙钛矿材料本身的生长机理以及薄膜形貌的形成机制研究还需要进一步加强,而基于此的研究对钙钛矿材料的深入认知以及相应的光电器件的应用具有重大意义。
北京大学 2021-04-11
一种Fe3+激活荧光材料及其制造方法
本发明提供了一种空气气氛下通过高温固相法制备Fe3+离子激活荧光材料及其制造方法,制备工艺简单,在保证制备纯度的同时保证材料的荧光性能。该方法包括:分别称取一定质量的CdO、Al2O3、Fe2O3于玛瑙球磨罐中,加入一定量的无水乙醇采用湿法研磨8h。球磨之后的样品倒入表面皿中于60℃下烘干4h,然后用玛瑙研钵研磨均匀。研磨之后的样品倒入刚玉坩埚中在高温管式炉中于空气气氛下采用2℃/min的升温速率
青岛农业大学 2021-01-12
以纳米碳酸钙为基体的抗菌材料制备技术
一、 项目简介通过近几年的研究,本课题组在纳米碳酸钙的晶形、粒径、分散性、制备工艺、生产设备选择等研究上取得了一定成果,在抗菌剂研究方面成功地解决了银系抗菌剂的变黑和稳定性问题。在实验室进行了制备纳米抗菌碳酸钙放大实验,取得了令人满意的结果,并就前期研究成果申请了技术发明专利。二、 项目技术成熟程度本项目为专利技术,处在中试阶段。实验结果重复性好,产品质量稳定。产品抗菌性能及白度随着在自来水中浸泡时间的变化结果见表1。由表中数据可以看出:产品的抗菌效果及白度是很稳定的。三、 技术指标  该项目已经取得了技术发明专利:以纳米碳酸钙为基体的抗菌材料的制备方法,专利号为ZL200910067771.1。四、 市场前景技术特点:1.工艺简单。不需要多步制备和高温烧结,整个制备都在液相进行,保证了抗菌成分在碳酸钙表面分布均匀。2.白度高。该产品在其应用的领域,其白度都能保证在90以上。3.抗菌效果好。纳米效应和光催化效应共同作用使得产品具有优良的抗菌性。4.成本低。碳酸钙较其他载体成本更低。5.应用方便。碳酸钙既是填料,又具有抗菌性能。市场前景:随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,人们对工作和家庭环境卫生日益重视,尽量减少周围环境滋生的细菌对人体的侵害,然而环境的污染、病原微生物和病毒已经给人类带来了巨大的威胁,因此世界各国开始积极研制抗菌剂及抗菌制品。现在的抗菌剂可分为有机、天然和无机三大系列。研究表明,有机抗菌剂耐高温性差,抗菌长效性不佳,且对人体有害,容易产生抗药性;天然抗菌剂具有抗菌效率高和安全无毒等优点,但耐热性差,药效持续时间短,且资源有限,技术不成熟;无机抗菌剂由于容易工业化,且耐温性能和抗菌谱广、性能好而备受青睐。无机抗菌剂的主要成分是负载型银、锌或铜等,最常用的是Ag系抗菌剂。目前多以沸石、磷酸盐、硅胶、玻璃等无机材料为载体。但这类抗菌剂存在的主要缺点是:(1)抗菌剂的粒径一般在0.5-10微米,能够与病菌或细菌接触的表面积较小;(2)制备工艺复杂,而且由于采用碾磨法制备故抗菌有效成分的金属离子在载体表面的分布不均匀;(3)制备成本高且产品的白度低。(4)应用在塑料、造纸、涂料等产品中可能影响产品性能。本技术制备的抗菌纳米碳酸钙,粒度分布均匀、白度高、成本低。在有光或无光条件下均能发挥抗菌作用。该抗菌碳酸钙在橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等行业具有广阔的应用前景。 该抗菌剂的基体纳米碳酸钙本身就是橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等行业中广泛应用的添加剂,本技术给它赋予了抗菌功能,使产品的附加值大幅度提高。五、 规模与投资需求 生产规模根据厂家要求而定。投资受市场影响价格会有波动。六、 生产设备1. 新建厂需要石灰窑、化灰机、带搅拌反应釜、压滤机等设备;2. 在原有纳米碳酸钙生产流程基础上只需增加1-2个反应釜、2个抗菌剂配料釜即可;3. 若为普通轻钙生产线,需增加制冷系统,再增加1-2个反应釜、2个抗菌剂配料釜。七、 效益分析   每1万吨产品年利润500~1000万元人民币。受市场影响价格会有波动。八、 合作方式   专利转让、技术转让等方式,面议。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)   胡琳娜:女,博士,教授。联系方式:手机号13622124805;qq号745852370;电子信箱hln@hebut.edu.cn
河北工业大学 2021-04-13
高分子材料多功能密炼-流变-精密制样机
小试阶段/n项目背景:高分子材料科学是材料学科中发展最迅速的分支之一。但在配方设备和性能测试手段方面的研究相对不足,大多数企业和研究机构目前仍然采用几十年前就开发出来的常规设备。其主要缺点是耗料量大(一个配方实验需要5-50公斤新材料),性价比不高,塑化程度难以控制;操作工序多(需要几台仪器设备工作),制样质量差,材料容易氧化,劳动强度大;模具投资高(每副标准模具5000-10000元),对加工性能中主要的和常用的流变数据由于投资比较大而无法测试(一般新配方材料只有很少的量,比如仅仅50克)。主要用
湖北工业大学 2021-01-12
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