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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
高效节能低密度 C/C 硬化保温材料
保温材料在高温炉内的作用是在有效使用发热元件给予炉内热量的基础上，以进一步节能降耗，保护炉体等为目的，所以工业生产对具有高性能的保温材料有着迫切的需求。高温炉目前仍采用传统的软炭毡作为炉体内部的保温材料，对于软炭毡来说，具有随意拼接以及容易裁剪，柔韧性好，操作方便等优点，但是，该材料弹性较大，在炉内占有的空间也较大，所以就减小炉内的有效体积，降低了生产效率。另一方面，软炭毡在使用过程中容易产生粉尘，在使用一段时间后短纤维出现脱落、掉块以及粉化等缺陷，产生的导电炭微粒会造成发热体短路，还
江苏大学
2021-04-14
水稻高产与水分养分高效利用栽培技术
该成果于 2011 年获教育部科技进步奖一等奖。该技术创建了高产与水分高效利用的水稻全生育期轻干-湿交替灌溉技术； 引进创新了“三因”养分高效利用管理技术， 创建了因地(土壤基础肥力)、因色(叶色)、因种(品种类型)的水稻高产与养分高效利用的养分管理技术；建立了水稻高产与水分养分高效利用的栽培技术体系，建立的水稻高产与水分养分高效利用栽培技术。成果应用后产量增加了 7.0%，氮肥利用效率提高了17.1%； 灌溉水利用效率提高了 39.7%。
扬州大学
2021-04-14
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
基于植物源的新型低毒高效农药的创制
项目简介： 植物源农药是指有效成分来源于植物体的农药， 山于其低毒、易分解， 是生产无公害农产品应优先选用的农药品种。但是，该类农药具有防治效果缓慢、控制有害生物的范 围较窄、产品质
西华大学
2021-04-14
柑橘品种更新和高效生态栽培技术集成
可以量产/n成果简介：本成果总结提出了柑橘品种快速更新的高接换种技术规程，实际应用中取得了高接换种树当年恢复树冠、第2年开花结果、第3年恢复产量的效果。并在高效生态橘园建设中集成应用生草（百喜草）覆盖栽培、蓄水节水灌溉、施用生物有机肥、病虫害生物（释放捕食螨防治红蜘蛛）和物理（悬挂频振式杀虫灯诱杀害虫和黄色粘虫板捕杀蚜虫和粉虱）综合防治等技术，形成了以"施有机肥、空中挂灯、树上挂虫、地面种草、田头建池"等为主要内容的柑橘高效生态栽培技术体系。应用前景：柑橘品种更新和高效生态栽培技术集成既能做到快速更
华中农业大学
2021-01-12
盐碱地设施蔬菜高效优质生产技术
该项技术成果集成应用了温室集雨系统，通过收集雨水和后期 淡盐水灌溉，解决盐碱地灌溉淡水缺乏的问题；应用隔盐栽培系统，阻隔了盐 碱土壤对蔬菜根系的危害；应用有机基质为蔬菜生长提供良好的营养环境，使 滨海盐碱土壤能够用作优质蔬菜生产，提高非耕种土地的利用效率。同样适合于旧村改造和污染土地的高效利用，在连作障碍严重的设施蔬菜生 产区，预期有良好的推广应用前景。
青岛农业大学
2021-01-12
新型搅拌通用设备的高效节能增产技术
间隙搅拌反应器Batch stirred tank reactor(BSTR)是广泛地应用于化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业作业，因此是一种应用面极广的非标通用设备，其容积可以从升级至几千立方。其中生产规模最大的是应用于生物发酵用的发酵罐。 在我国生物发酵工业基本上均采用BSTR进行生产，国内发酵罐容积居世界第一。单位容积发酵罐耗电为2～4kW/m3 发酵用空气需经过空气过滤除菌，空气耗量以罐体积计:体积流量(m3/分)与罐容积比为0.3～2。因此以单位立方米计的空气能耗在0.72～4.8kW/m3以上。因此发酵工业是国内的一个耗能大户。降低发酵用BSTR的能耗具有重大的节能意义。 本项目通过利用气流能量在罐内构造离心力场中的泰勒涡柱流，利用泰勒旋涡流来改善气液比表面积，降低搅拌功耗，减少空气用量和减少混合时间，达到大幅度降低BSTR能耗的目标。降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。 由于泰勒涡柱流动具有的无返混流特征，可以提高发酵对数期的反应进程，将产生热冲击效应，可以充分利用来缩短发酵对数生长期，以及提高产量。 本项目主要研究内容是，通过开发极限发热量的控制技术和散热技术，从而充分利用热冲击效应，以达到增产目的，增产目标为2%。通过热控制技术保证，用泰勒涡柱流降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。
上海理工大学
2021-04-13
高效节能污水处理用潜污泵
项目简介 本项目属于环保污水处理领域，潜污泵广泛应用于石化、矿山、冶金、电力、城市 农村排污等各种污水处理作业，随着国民经济的发展，市场对潜污泵的需求量日益增大。 该泵运行环境恶劣，各种不同工况操作人员水平差异很大，原有潜污泵故障频发，电机 腔泄漏、电机过载烧毁、机械密封寿命短、过流部件磨损、轴承失效、水力性能较低、 易堵塞。研发出高效、无过载、双流道、高可靠性的潜污泵是各种污水处理工况的迫切 需要，同时提高产品运行效率也是国家节能减排的重点方向。本项
江苏大学
2021-04-14