项目简介： 碳酸丙烯酯高能电池电解液．高效溶剂仅用作高能电池及电容器 的优良介质，世界市场所需碳酸丙烯酯 200-300 万吨。酯交换法生产 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯达数十万吨。而目前国内生产 量在 1000-2000 吨，供不应求，市场前景十分广阔。随着社会对绿色 环保的重视，许多工艺会被清洁、环境友好工艺所代替，必然进一步 加大碳酸丙烯酯的市场需求。因其下游产品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不断推广应用，其市场需求量还要不断增加。本产品碳酸丙 烯酯是一种高效溶剂和优良抽提剂，性质稳定、无毒、纯的溶剂对碳 钢设备没有腐蚀，它对高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重视的是用来脱除天然气、石油裂解气、油田气、合成氨变换气中 的二氧化碳和硫化氢，效果显著。在电子工业上可作高能电池及电容器的优良介质，在高分子工业上可作聚合物的溶剂和增塑剂等。也可 以作油性溶剂以及烯烃和芳烃的萃取剂。在纺织工业上可用作合成纤 维的助剂和固定剂、纺丝溶剂或水溶剂染料颜料分散剂；此外，它还 是一种用途极其广泛的有机合成原料和中间体，如酯交换法生产碳酸 二甲酯的原料。 产品市场分析 仅用作高能电池及电容器的优良介质，世界市场所需碳酸丙烯酯 200-300 万吨。酯交换法生产碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯达数十万吨。而目前国内生产量在 1000-2000 吨，供不应求，市场 前景十分广阔。随着社会对绿色环保的重视，许多工艺会被清洁、环 境友好工艺所代替，必然进一步加大碳酸丙烯酯的市场需求。因其下 游产品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不断推广应用，其市场需 求量还要不断增加。现国内市场价格为 7000-8000 元/吨。相关原料价 格：环氧丙烷 7500 元/吨和二氧化碳 300--700 元/吨。 现有技术情况 利用二氧化碳与环氧化物加成反应合成环状碳酸酯早已实现了 工业化，目前的研究主要集中在寻找高效均相催化剂以及非均相催化 剂。现行工艺大多采用均相催化过程，存在着催化剂的回收、循环使 用上的困难；且产物必需经过多步蒸馏等过程分离提纯，既耗时、耗 能，又增加设备的投资。此外，为制得高质量的产品和提高环氧化物 的转化率，许多工艺还得使用挥发性的有机溶剂。这一反应的非均相 催化过程尚未实现产业化，主要受非均相催化剂的活性和稳定性（即 催化剂的使用寿命）所限。 所属技术领域：一碳化学与化工及绿色催化技术，可再生资源的 化学转化利用。选题依据：基于人们对资源和环境问题的关注及实现可持续发展 的社会需求，以消除污染、合理利用资源、实现可持续发展为目标的 绿色化学已成为当前化学研究的热点和前沿。二氧化碳作为一种典型 的可再生资源，具有无毒、无腐蚀性、阻燃、化学惰性，大量存在于 自然界中等特点，无溶剂残留而且对环境友好等优点；同时它也是一 种温室气体，对它的资源化利用，还可以减轻环境负荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生产基本化工原料及具有应用价值的绿色化工 产品。目前，每年大约有 110 MT(百万吨) 的二氧化碳用于化工产品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的应用价值和广阔 的市场前景。基于资源和环境因素考虑，二氧化碳的化学转化与利用 吸引着越来越多研究者的兴趣，具有很高的应用价值和理论研究意义。 本工艺的目的 针对固体催化剂活性不高、稳定性不好的问题，设计与筛选高活 性、高稳定性固体催化剂，解决催化剂的回收使用问题和简化产品的 分离、纯化过程，以降低生产成本；用超临界二氧化碳替代有机溶剂， 实现无有机溶剂、对环境友好的清洁工艺过程，即工艺过程的绿色化。 技术内容 高活性、高稳定性固体催化剂的筛选：侧链带有铵盐、胺基等功 能基团的聚苯乙烯树脂能高效、高选择性地催化环氧化物与二氧化碳 反应制备环状碳酸酯。 催化剂的种类：苯乙烯系极性大孔吸附树脂、强碱性苯乙烯系阴 离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、大孔苯乙烯系 螯合性树脂、大孔弱酸丙烯酸系阳离子交换树脂、大孔强酸丙烯酸系 阳离子交换树脂。 上述高活性固体催化剂的回收、再利用。

自蔓延高温合成（Self-propagating High-temperature Synthesis, 缩写SHS），也称为燃烧合成，是利用化学反应放热合成材料的新技术，具有省时、节能、产品纯度高等特点。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管利用Al和Fe2O3之间的自蔓燃反应2Al＋Fe2O3®2Fe＋Al2O3＋836kJ，反应放热使Fe和Al2O3均熔化，在离心力作用下Fe和Al2O3两相由于比重差异产生分离，Al2O3浮在表面，凝固后在钢管内形成陶瓷衬层。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管，在863计划“八五”和“九五”的支持下，经过近十年的努力，开发了陶瓷复合钢管的工业化技术和装备，获国家发明专利ZL901077443。已形成规模化生产的成熟技术，生产工艺主要由钢管加工、粉料的准备和复合管的合成等过程组成。目前已能生产出各种规格（f20~f820mm）的陶瓷复合钢管、弯头、三通及四通等。成果已通过部级鉴定，产品性能达90年代国际先进水平，并荣获国家技术发明四等奖、教育部科技进步二等奖。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管被列为国家高技术863计划新材料领域的重点产业化项目,以北京科技大学为技术依托单位的“陶瓷内衬钢管”项目，被列为国家科委九五科技成果重点推广计划的206个工业项目之一（编号98040102A）。 陶瓷复合钢管具有优异的耐磨、耐蚀、耐热、抗热冲击和抗机械冲击综合性能，陶瓷硬度Hv1300，压溃强度300MPa，结合强度15MPa，耐蚀性（在HCl中）0.05g/m2h。陶瓷复合钢管广泛应用于电力、矿山、冶金、煤炭、化工、建筑等行业，可用于煤粉、灰渣、矿粉、尾矿、回填料、焦炭、水泥的输送，以及铝液、腐蚀介质的输送。用作耐磨管寿命是普通钢管的5～20倍，稀土耐磨钢的3～5倍，铸石管的3倍。高炉煤粉喷枪的寿命提高4倍。另外陶瓷复合钢管重量轻，并可采用焊接、法兰或柔性快速接头联接，能降低工程造价。

SHS也称为燃烧合成（CS），是利用化学反应自身放热来制备材料的新技术，其特点是能耗低、工艺设备简单，产品质量好。SHS－离心法制备陶瓷内衬钢管的原理是：利用铝热反应产生的高温使反应产物金属和陶瓷熔融，在离心力作用下陶瓷与金属发生相分离，形成陶瓷内衬钢管。陶瓷内衬钢管综合了陶瓷的硬度大、化学惰性高和钢管高的强度和塑性好的优点，具有其它管材无法比拟的优异综合性能，良好的耐磨、耐蚀、耐热和高抗机械冲击及抗热冲击性能。陶瓷硬度达到HV1300，耐磨性比碳钢高十倍以上，耐蚀性（HCl）是不锈钢的十几倍，耐酸度96~98%，优于耐酸陶瓷，与高刚玉瓷相当，同时具有好的耐碱和盐的腐蚀性能，并且可在900℃以下长期工作，已实现批量生产。陶瓷内衬钢管不但优异的综合性能，而且具有极高的性价比，可降低工程造价。

复合食品添加剂是指由两种以上单一品种的食品添加剂经物理混匀的食品添加剂。其产品 以物理状态划分主要包括粉剂产品与水剂产品两大类，各类产品生产工艺流程基本相似。不同 的物质，由于其化学组成和结构的不同而具有不同的性质，而当不同物质同时存在时，往往因 为它们相互之间的作用和影响而使其性质发生不同程度的改变。食品添加剂的复合，正是利用 物质的这一性质，改良食品添加剂的性质和功能，使之可以更经济、更有效地应用于更广泛的 范围。复合食品添加剂由于其十分显著的优势已成为食品添加剂发展的方向之一。我国食品添 加剂产业的形成，至今仅有二十几年的时间。改革开放前，我国食品工业落后，食品匮乏，食 品添加剂的市场份额极低，人们对食品添加剂认识也较为模糊。二十多年改革开放和市场经济 的发展，使我国食品工业迅速崛起，成为国民经济的重要支柱产业。我国食品工业以年平均约 13％的速度高速发展，食品工业的繁荣也成了食品添加剂发展的动力源泉，我国的食品添加剂 行业是随着食品工业的发展而迅速发展起来的。与食品紧密相关的食品添加剂也获得了广泛的 开发、生产和应用，食品添加剂工业驶入了快车道。更为可喜的是复配食品添加剂从无到有， 已经开始起步并逐步进入市场。纵观国外食品添加剂发展经历，食品工业和食品添加剂工业发 展到一定阶段，具有强大生命力的复配型食品添加剂会逐渐增加应用市场的份额。

美国药品食品管理局在2008年准允使用甜叶菊提取物莱鲍迪苷A之后，甜叶菊受到广泛关 注，全球范围的甜菊糖甙供应商在显著增加。甜叶菊，原产于南美地区，提取出的甜菊糖在我 国生产应用也已经有近30年的历史，我国甜菊糖产业发展迅速，目前我国已经成为世界最大的 甜菊糖生产国和出口国。然而甜菊糖产品是许多糖苷的混合物，其组分复杂，产生甜味的有效 成分不明确，甜菊糖苷混合物质量规格也难以统一，国家质量规格标准也较落后，急需修订， 同时甜味质相对较差，还有一定的异味，在食品工业中的应用和出口都受到了较大的限制， 加之一些其他因素，近30年来，我国的甜菊糖产业无论从生产还是从市场看，都不太完善和成 熟，整个行业的发展状况是螺旋上升，起起伏伏，从上世纪80年代到现在已经历了几起几落。 但随着美国FDA和JECFA等近年对甜菊糖中莱鲍迪苷A的安全认可，莱鲍迪苷A作为新型高倍 甜味剂或作为替代蔗糖的产品之一显示了较好的发展和应用前景。

尼龙(PA)是第一大工程塑料，它具有强度高、耐磨、耐油、耐化学腐蚀、自润滑等特点，因此得到广泛的应用。但PA存在低温和干态冲击强度低、易脆化、吸水性高的弊端，尤其是PA6。为适应工业发展的需要，近年来对PA6进行改性，使其向高冲击性、低吸水性和优化加工性能等方向发展的研究已成为广泛关注的热点。 北京化工大学利用自制的新型有机官能化具有独特硅氧骨架结构的有机-无机杂化纳米粒子修饰核壳型抗冲击改性剂，采用独特的配方和加工工艺，将改性剂与基体尼龙树脂原位复合，所制备的复合材料微观结构观察可以使冲击改性剂增韧相达到纳米级的均匀分散，同时相应的宏观力学性能优异，冲击性能达到超韧级别，特别是在低温下依然保持优良的抗冲击性能。改性后的尼龙复合材料可以极大地扩大尼龙作为工程塑料在低温和韧性要求较为苛刻的应用环境下的推广应用，并且该改性方法成本较为低廉，成型工艺简单，可以采用挤出、注塑等传统的成型方法进行加工，适合于工业推广应用。 无缺口冲击强度：不断（常温），不断（-20℃）；断裂伸长率：73%（-20℃）；拉伸强度：45MPa；热失重温度：395℃；熔融加工温度：220～260℃。应用于低温环境下使用的抗冲击工程塑料，汽车部件、电子电器、交通运输、体育器材，管件，油管护套等。目前市场上缺少在-20℃以下使用的抗冲击工程塑料，市场情景相当广阔。项目投资200～300万。

本中心所开发设计的各种工业气体分离、净化设备，如：氢气净化；氮气净化装置；空气变压吸附制氧、制氮装置；氩气净化装置等，在国内已有一百多台套在正常运行。许多国际著名公司如：德国林德、英国BOC、美国SG、日本酸素、松下等公司，都在使用我们设计生产的净化设备或者由这些设备生产的高纯气体。我们设计的净化设备已经销售的东南亚以及北欧等十多个国家，工作运行可靠，受到用户好评。 随着电子工业发展，大规模集成电路、液晶显示器的发展，对电子用气体需求量越来越大、纯度要求越来越高。如：一氯甲烷，二氯甲烷，三氟化硼，三氟化氮、六氟化钨、三氯化硼、乙硼烷、三氯甲烷、六氟化硫、七氟丙烷等特种气体，目前市场中供不应求，利润率非常高。由于制备技术及净化技术要求较高生产厂家较少。如投资建厂，将会有非常好的经济效益。

采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形，并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求，选择 ø52mm 涡轮作为研制对象，并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验，中空孔径确定为 ø5mm，孔深 25mm，如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知，采用中空结构的涡轮，其应力分布较原始涡轮应力分布一致，但涡轮离心应力有所增大，中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa，较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后，自振频率变化很小，频率平均变小 0.167%，可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的，而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构（如图 2 所示），实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟，得出了喂料的充模过程（如图 3 所示），并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数，得出最佳的注射成形工艺参数为：注射温度为 160℃，注射压力为 60MPa，模温为 80℃，最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料，选用 67%装载量，将粉末与粘结剂（60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 开放式混炼机中混炼 30min，制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂，制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响，掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金，具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%，热等静压后的样品接近全致密。

高温 TiAl 金属间化合物多孔材料，解决了普通金属多孔材料高温抗氧化、抗酸碱腐蚀性能差，陶瓷多孔材料难以焊接组件化和强度较差等难点，提高了多孔材料的使用性能、扩展了服役环境。本成果涉及反应烧结法制备高性能高温TiAl 合金多孔材料的新技术和多孔材料孔隙形成机理。制备的 TiAl 多孔材料可应用于环保、化工、石油、冶金、矿山、食品、医药及生物等领域作为过滤、分离、隔热、生物骨架及催化剂载体等，对于废气废液净化回收、节能环保等具有重大意义。

本发明公开了一种污泥活性炭的制备方法，包括以下步骤：将取自污水处理厂的剩余污泥干燥、粉碎并过筛后，通过热解处理、氧化处理、氨化处理及甲基化处理得污泥活性炭；本发明还涉及按上述方法制得的污泥活性炭处理低浓度高氯酸盐废水的应用。本发明制备方法简单易行，成本低廉，制备的污泥活性炭吸附容量高，可重复利用，能有效处理低浓度高氯酸盐溶液，吸附过程不会造成二次污染。