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固体催化剂非均相催化合成生物柴油（脂肪酸甲酯）
目前生物柴油的制备方法一般是通过酯交换反应生产。酯交换法主要有酸催化酯交换、碱催化酯交换、酶法催化酯交换、多相催化酯交换、均相体系催化酯交换和超临界酯交换。传统的化学法通常采用强酸（硫酸）或强碱（KOH 和 NaOH）作催化剂，是均相催化反应过程，反应条件相对温和，反应速率快，但这些催化剂具有强腐蚀性，反应结束后需对它们进行中和和分离等后续处理，工艺流程长，生产成本增加，还存在废水和废渣排放等环境污染问题，因此采用非均相催化技术制备生物柴油势在必行。
江南大学
2021-04-13
乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工业上生产丙酮酸乙酯的工艺是以乳酸乙酯为原料，经高锰酸钾氧化合成丙酮酸乙酯。该工艺虽然反应温度温和、成本低，但是该过程中高锰酸钾的使用量很大，高锰酸钾价格较贵，投加过量会引起出厂水色度升高，长期过量投加，反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。且高锰酸钾与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色，粉末散布于空气中有强烈刺激性，环境污染严重。现有专利技术则多采用氮氧化合物和碱催化乳酸乙酯制备丙酮酸乙酯。但这些方法催化剂会污染环境，含氯氧化剂有毒，难储存运输，对工业生产安全存在一定威胁且溶剂难于回收。
本成果采用负载型金属催化剂，分子氧为氧化剂，在低温、低压条件下即可实现乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高产率合成。
技术特点：
1．以氧气氧化实现乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效转化；
2．乳酸乙酯来源广、价格低，是理想的原料；
3．氧气是最常见的气体，性质稳定，使用安全，易于控制，具有绿色化学优势，是氧化反应中最理想的氧源；
4．采用负载型金属催化剂，在优化反应条件下，乳酸乙酯的转化率100.0%，丙酮酸乙酯的选择性99%以上，催化剂与溶剂可重复使用。
南京工业大学
2021-01-12
异硬脂酸催化合成关键技术
C18饱和支链脂肪酸（异硬脂酸）是一种具有支链结构的长链饱和脂肪酸，分子式与硬脂酸相同，但是常温下呈液态。异硬脂酸及其酯在合成润滑油、液压油、燃料添加剂、高档化妆品、高分子材料、表面活性剂、纺织、涂料和医药等工农业生产的许多行业以及军事、航空等方面都有广泛的应用。异硬脂酸的生产只局限在欧洲的少数几个规模较大的油脂化工企业，如英国Corda、比利时 Oleon 等。在国内，一方面尚无企业掌握异硬脂酸生产技术，另一方面异硬脂酸产品需求逐年增长，2016 年我国进口异硬脂酸产品超过 10000吨。这样的局面造成异硬脂酸产品市场的供求严重失衡，价格居高不下。尤其在国内，该产品是典型的卖方市场，2019 年异硬脂酸国内的市场价格达到 6.5 万人民币/吨，利润惊人！
近年来，江南大学自主研发了异硬脂酸合成工艺，以廉价的工业油酸为原料，经催化异构化、氢化合成异硬脂酸产品，可将异硬脂酸的生产成本控制在 1.5 万人民币/吨以内，同时产品质量达到 Corda 和 Oleon 的现有水平，发展前景广阔。
技术指标：
拥有低成本、高活性催化剂制备的核心技术；
掌握催化异构化、氢化关键技术参数；
掌握产品纯化分离技术；
催化合成异硬脂酸的收率超过 70%；
在小试基础上，开展 1000 倍工艺放大实验，效果良好。
项目成熟度：
1）小试成熟；
2）工艺放大：已经成功完成 1000 倍工艺放大实验；
3）产品成本：采用江南大学自主研发的合成工艺生产异硬脂酸，生产成本低于 1.5 万人民币/吨。
江南大学
2021-04-13
高效纳米金属催化剂控制合成高效合成生物质
在二氧化碳绿色溶剂中低温一步法实现纳米金属颗粒的控制性合成；2. 合成后直接得到大量的固体催化剂，无需高温高压，无需使用任何的有机或无机溶剂；3 . 生物质固体废物碳中性是可再生的低碳能源，实现生物质废物能源化的价值；4. 液体燃料高选择性（接近100%）高产率合成。
中山大学
2021-04-10
由碳水化合物直接催化合成2,5-呋喃二甲醛(DFF)
成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一种多用途的有机合成中间体，可以用来合成药物、大环配体、抗真菌剂和呋喃，也可以作为单体形成各种高聚物，例如聚频哪醇和聚乙烯。采用5-羟甲基糠醛（HMF）为原料，通过氧化反应合成DFF，是目前工业上唯一可行的制备DFF的方法。但因获得HMF需要复杂的分离纯化过程，故HMF价格昂贵使得DFF的生产成本很高，其生产迄今没有工业化。碳水化合物被视为目前最有希望的“可再生资源”。将廉价的碳水化合物直接作为原料，利用无需分离HMF的二步转化方法制备DFF, 可以克服已有技术成本高，能耗高和收率低的缺陷，更为经济实用，更符合经济的绿色可持续发展。 常压下反应，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）为原料，采用不分离HMF的一锅两步法合成DFF：第一步碳水化合物脱水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技术优势在于：1. 适用原料广，尤其可以用廉价的葡萄糖作原料得到较高的DFF产率，降低了生成成本，具有工业化应用前景；2. DFF产率高，以碳水化合物计（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化剂廉价易得，易于分离（离心分离）；4. 反应条件较温和，常压，低温，反应时间相对较短；5. 反应过程操作简单，反应副产物少，对环境友好。市场前景分析：生物质化工领域，精细化学品合成。与同类成果相比的优势分析：由葡萄糖制备DFF： DFF产率>40 %，选择性>60 % 由果糖制备DFF： DFF产率>55 %，选择性>65 % 由蔗糖制备DFF： DFF产率>45 %，选择性>65 % 国内先进。
四川大学
2021-04-10
新型高效、无毒脱硝催化剂技术
该技术开发了稀土掺入的过渡金属复合氧化物脱硝催化剂新体系，无毒、无二次污染，可替代现有商用有毒的钒钛体系，取得了脱硝催化剂的自主知识产权；研发了具有助催化功能的支撑体及支撑体与催化活性组分高强结合的制备新技术，实现了脱硝催化剂原料国产化，大幅降低了催化剂的生产成本；在国华太仓电厂脱硝旁路系统进行了工况测试，在江苏华尔润集团有限公司建立了烟气处理量为1～2万Nm3/h的首个玻璃行业工业应用脱硝装置。测试和示范应用结果表明：新型脱硝催化剂效率高，活性温度窗口宽，机械强度高，耐水洗，失活后可再生，废弃的催化剂可资源化利用。研发出的稀土基脱硝催化新体系，具有无毒、高效；适温度范围宽；抗中毒能力强；寿命长，失活后可再生，降低运行成本50%，废弃的催化剂无二次污染，并可资源化利用等特点。 该项目受到国家科技部、发改委、环保部高度重视和大力支持，先后获得国家及部省级10项项目的资助。
南京工业大学
2021-04-13
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
卤代芳硝基化合物高选择性催化加氢
卤代芳硝基化合物高选择性催化加氢合成卤代芳胺化合物是精 细有机合成中的重要反应，对医药、染料中间体的合成具有重要意义。 常见的催化体系如:选用 Pd、Pt 等贵金属负载型加氢催化剂在卤代 芳硝基化合物的催化加氢合成卤代芳胺化合物的过程中存在严重的 脱卤现象，使得卤代芳胺化合物的选择性较差。针对上述脱卤问题，本课题开发了一种基于非贵金属 Fe 的负载 型催化剂，该催化剂在卤代芳硝基化合物的催化加氢合成卤代芳胺的 过程中具有较高的催化活性，且催化过程
兰州大学
2021-04-14
卤代芳硝基化合物高选择性催化加氢
卤代芳硝基化合物高选择性催化加氢合成卤代芳胺化合物是精细有机合成中的重要反应，对医药、染料中间体的合成具有重要意义。常见的催化体系如：选用Pd、Pt等贵金属负载型加氢催化剂在卤代芳硝基化合物的催化加氢合成卤代芳胺化合物的过程中存在严重的脱卤现象，使得卤代芳胺化合物的选择性较差。
成果亮点
本课题开发了一种基于非贵金属Fe的负载型催化剂，该催化剂在卤代芳硝基化合物的催化加氢合成卤代芳胺的过程中具有较高的催化活性，且催化过程中不存在脱卤现象，卤代芳胺选择性高达。该催化反应具有效率高、反应条件温和、产物选择性好应用范围广、经济效益好、节能显著、催化剂回收重复使用方便等特点。
兰州大学
2021-01-12
一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法
本发明涉及一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法.发酵培养能大量生产海藻糖合酶的重组大肠杆菌细胞,通过使用生物表面活性剂对重组细胞进行通透性处理,经处理的细胞以麦芽糖为底物子啊磷酸盐缓冲体系中合成海藻糖.经透性化处理的大肠杆菌以25%-3%的麦芽糖为底物合成海藻糖,在20-25℃反应16-20h底物的转化率可达到55%-60%,并且反应液组分十分简单,大大简化了海藻糖的提取纯化工艺.利用本发明的提供方法可以实现大规模,低成本,高效率生产高质量的海藻糖。
南京工业大学
2021-01-12