|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
多种高效分子筛材料的低成本制备
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
分子筛是指具有规则分子级别孔道结构的结晶硅铝酸盐，广泛应用于催化与吸附分离工业过程。对于工业结构革新和绿色环保化工具有十分重要的意义。
我们长期从事分子筛材料的研究和开发工作，目的有多种先进的分子筛材料得以推出。
1应用于甲醇制烯烃反应的分子筛催化材料
我们基于对甲醇制烯烃反应与失活机理的理解，成功设计AlPO-34催化剂。AlPO-34骨架杂质量级的Si可产生痕量Brønsted酸中心，与反应物甲醇作用形成痕量苯基碳正离子进而引发烃池路线实现甲醇制烯烃反应，同时大大降低了甲醇制烯烃二次反应的发生。与工业化催化剂SAPO-34相比，AlPO-34将甲醇制烯烃反应中低碳烯烃收率提高一到两个百分点，稳态寿命提高一倍。根据目前所开车的60万吨MTO装置的经济效益测评,低碳烯烃收率每提高一个百分点,每年的净利润便可提高6000万元（授权发明专利：ZL201110226964.4）。
2分子筛超薄纳米片材料
分子筛超薄纳米片具有短的孔道和较开放的晶穴,在保持分子筛择形效果的同时可以有效降低客体分子的扩散阻力，在催化与吸附分离方面表现出更高的性能，受到广泛的关注。我们使用便宜易得的模板剂与阻隔剂，成功制备了b轴取向的50纳米以下的MFI分子筛纳米片，其生产成本不足目前文献报道的五分之一，产率高达80%，此方法极具工业应用前景。目前，该技术相关的发明专利已提交，处在审查阶段。
3Lewis酸分子筛的规模化制备
我们开辟全新的方法，通过合成后处理技术将Sn、Zr等孤立金属离子引入分子筛骨架，成功制备出一系列Lewis酸分子筛材料，并将其应用在多种催化反应中。其中，Sn-分子筛与Zr-分子筛在环氧化合物开环反应中表现出极其优异的性能，具有工业应用前景（授权发明专利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。
4应用于烟气脱硝Fe-分子筛催化剂的直接合成
Fe-分子筛催化剂是新一代烟气脱硝催化剂，其综合性能已经可以与传统V2O5-WO3/TiO2体系相媲美，且避免了使用高毒性组分V2O5所产生的环境污染问题，在欧美发达国家已得到推广应用。我们成功开发原位晶化法，一步直接制备Fe-分子筛，解决了Fe-分子筛制备复杂，重现性差的问题，同时大大降低Fe-分子筛的生产成本，所制备样品在烟气脱硝反应中表现出优于Johnson Matthey产品的性能（CN201410527707.8）。
南开大学
2022-07-29
富氧燃烧高效低成本运行关键技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
化石燃料燃烧产生的CO2是温室气体的主要来源。开发具有CO2捕集功能的新型化石燃料燃烧技术是实现“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的关键。富氧燃烧技术采用大规模空分系統所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气，同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性，可实现烟气中CO2高浓度富集，便于CO2的分离与捕集。该技术可以降低烟气CO2排放(约90%)，同时易于实现NOx、SOx等污染物的协同控制。在国家重点研发计划的资助下，华中科技大学牵头十余家著名大学、研究所和企业围绕富氧燃烧CO2捕集技术开展合作研究，系统掌握了富氧燃烧碳捕集技术的着火/燃烧、辐射传递等基础理论，揭示了新型燃烧技术的原理和规律；突破了富氧燃烧专用锅炉、燃烧器、氧注入器、烟气冷凝器、低能耗三塔空分系统等一批新型关键技术和装备的设计原理及其放大设计规则，发明了“空气燃烧-富氧燃烧”兼容设计成套装备并完成了技术放大验证，为低成本规模化CO2捕集技术的工业化应用奠定了基础。
华中科技大学
2022-07-27
高新能低成本磷酸铁锂生产线
针对磷酸铁锂锂电正极材料存在的不足和制约磷酸铁锂产业发展的一系列问题，本项目通过基于混合溶剂的液相合成方法，利用定向分子组装技术，结合独特的煅烧工艺构建了具有三维（3D）导电网络结构的正极材料，从而制备出具有独特晶体结构、良好导电性、高离子迁移速率和高振实密度的新型改性磷酸铁锂锂离子电池正极材料，同时通过先进的回收利用技术实现了生产工艺的低成本、无污染。目前该制备工艺成功实现了产业化应用，首条自动化高新能低成本磷酸铁锂生产线已经建成并投入使用。 通过本项目的实施，达到了以下技术目标： （1）基于混合溶剂的液相法制备工艺的设计，解决现有工艺存在的材料批次间一致性差的不足，实现批次间材料克容量变化＜2%； （2）构建3D导电网络，从而解决制约LiFePO4大规模应用的重大技术难题—材料导电性差的缺陷，将材料的电导率提高到10-2Scm-1； （3）将压烧技术引入LiFePO4制备工艺，结合二次造粒粒径控制技术得到尺寸均一的亚微米颗粒，将材料振实密度提高到1.2gcm-3； （4）以本项目研制的LiFePO4作为正极材料并采用改进工艺装配的锂离子电池将达到如下性能指标： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循环充放电3000次，常温放电容量高于80%； ⅲ 支持常温50C以上倍率放电，-20℃环境支持20C以上倍率放电，-20℃环境放电容量不低于常温放电容量的80%。 （5）创新反应溶剂和反应副产物的循环回收利用技术，实现生产过程绿色化、低排放和原子经济性，与现有同类材料比较，生产成本降低30%以上。
四川大学
2015-12-22
低成本高效单原子催化剂的开发
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
南方科技大学
2021-04-14
高性能LTCC/LTCF材料
特色及先进性： LTCC无源集成技术是当前倍受关注的国际研究热点和技术制高点。而其中最为核心和关键的难题：研发出各种体系的高性能LTCC材料，则一直是我国在该领域科研和技术水平的短板所在。目前国内LTCC研发企业和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依赖于进口，严重限制了我国LTCC产业的发展。本成果基于在LTCC材料和器件领域雄厚的研究基础和平台条件，研发出多款系列话的LTCC/LTCF材料，可广泛应用于各种基于LTCC技术研发和生产的无源集成器件或组件中，有利于实现无源器件/组件的片式化、小型化和集成化。 本成果研究材料的特色是能实现900℃低温烧结，材料性能可根据需要在很宽范围内调节，与LTCC工艺兼容。 主要技术指标： ？ LTCC微波介质材料： ？ 烧结温度:900℃ ？ 介电常数：6.5；10；20；25(可微调) ？ Qf：≥50000GHz ？ τf = ±30 ppm/°C ？ LTCF材料 ？ 烧结温度: 900℃ ？ 磁导率:15~500(可调) ？ 其它性能可根据需要定制 为产业解决问题及取得效果： 以上研发材料可协助LTCC生产/研发企业解决核心材料的研发难题,实现LTCC核心材料的自主研发,降低LTCC产品生产成本,提高企业核心竞争力及研发LTCC产品的市场竞争力，具有十分广阔的市场发展空间，经济和社会效益显著。
电子科技大学
2021-04-10
高性能LTCC/LTCF材料
LTCC无源集成技术是当前倍受关注的国际研究热点和技术制高点。而其中最为核心和关键的难题：研发出各种体系的高性能LTCC材料，则一直是我国在该领域科研和技术水平的短板所在。目前国内LTCC研发企业和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依赖于进口，严重限制了我国LTCC产业的发展。本成果基于在LTCC材料和器件领域雄厚的研究基础和平台条件，研发出多款系列话的LTCC/LTCF材料，可广泛应用于各种基于LTCC技术研发和生产的无源集成器件或组件中，有利于实现无源器件/组件的片式化、小型化和集成化。
电子科技大学
2021-04-10
高性能燃料电池
本项目不仅具有燃料电池系统集成技术，还具备包括催化剂、膜电极等的核心材料技术。产品可以应用于燃料电池汽车、固定式与便携式电源等。 燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题、环境污染问题、气候变化理想方案。
南京大学
2021-04-10
高性能通信ADC芯片
电子科技大学
2021-04-10
高性能水性阻尼涂料
振动是噪声的主要来源，同时振动还通过基材传向各方。随着现代工业、交通运输和建筑施工事业的发展，振动工具和产生强烈振动的大功率机械动力设备不断增多，带来的振动危害也日益突出，控制振动是当前环境保护迫切需要解决的重要问题之一。水性丙烯酸涂料是以水作为溶剂或分散介质，以丙烯酸酯类作为树脂基体，并添加各种助剂、填料及颜料配制而得的涂料。基于其对环境的相容性和保护性，并具有节省资源、节约能源的优点，水性丙烯酸涂料具有广阔的发展前景。高阻尼水性涂料已成为阻尼涂料领域的研究重点之一。项目以丙烯酸乳液、云母、重质碳酸钙及滑石粉等为主要原料，加入各种助剂制备水性丙烯酸阻尼涂料。由于单一丙烯酸树脂的玻璃化转变温度范围较窄，能产生有限阻尼的温度范围大致在玻璃化转变温度上下的20%～30%，而阻尼材料使用场合的温度变化却常常很大。因此本研究的关键是制备和选择合理的丙烯酸乳液及填料，并对填料进行改性以增强填料与树脂基体的相互摩擦作用以获得阻尼性能优良的丙烯酸涂料。
华东理工大学
2021-04-11
自主可控高性能SSD
已有样品/n传统磁盘存储系统面临性能、功耗等巨大挑战，基于NAND Flash的SSD得到广泛引用并且呈现持续快速增长的趋势。自主开发的高性能大容量SSD产品将带来巨大的经济效益并且有望打破国外技术垄断,构建自主知识产权。本成果提供了构建高性能、大容量SSD的解决方案，采用Xilinx Virtex-7系列FPGA芯片，PCI-E 2.0 X8高速传输接口，读性能≧2400MB/s，写性能≧1200MB/s，最大可构建6TB存储容量。同时，拥有软件、硬件以及算法全部自主知识产权，并可针对应用需求提供
华中科技大学
2021-01-12