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新能源學(xué)院趙學(xué)波教授領(lǐng)銜的氫能團隊在具有工業(yè)應(yīng)用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進展，相關(guān)論文《含硼金屬有機框架化合物衍生的球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國際化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表。我校2016級博士生曹磊、新能源學(xué)院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學(xué)院趙學(xué)波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎(chǔ)原料，后續(xù)衍生出的眾多有機化工產(chǎn)品在建筑、汽車、包裝紡織等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。近年來隨著丙烯下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴張，傳統(tǒng)的丙烯來源已無法滿足市場需求，因而亟需開發(fā)新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉(zhuǎn)化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優(yōu)勢，極具工業(yè)應(yīng)用前景。但是由于產(chǎn)物丙烯容易與氧化劑發(fā)生過度氧化，降低了目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達到工業(yè)化的要求。因此，開發(fā)一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產(chǎn)物中丙烯的選擇性是推動丙烷氧化脫氫發(fā)展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業(yè)化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構(gòu)建分層的三維結(jié)構(gòu)，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結(jié)構(gòu)，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點外，特殊的三維球狀結(jié)構(gòu)促使反應(yīng)混合氣沿著球面進行有效地擴散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結(jié)構(gòu)仍是一個充滿挑戰(zhàn)性的工作。 針對上述問題，研究人員以金屬有機框架化合物（MOFs）為前驅(qū)體，通過溶劑熱轉(zhuǎn)換的方式制備了三維球形超結(jié)構(gòu)MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產(chǎn)物中烯烴的收率達到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠超商業(yè)化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統(tǒng)的表征可以發(fā)現(xiàn)，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應(yīng)進行，同時特殊的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢提高了活性物種的分散度，利于反應(yīng)氣與活性位點快速接觸和產(chǎn)物丙烯的迅速脫附，提升了產(chǎn)物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構(gòu)造過程和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢帶來的性能提升拓寬了催化劑的設(shè)計思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認(rèn)為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片具有很好的創(chuàng)新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現(xiàn)出的高烯烴收率在工業(yè)應(yīng)用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。

本發(fā)明是一種具有內(nèi)增塑功能的腸溶型藥用包衣聚丙烯酸樹脂乳液，它由以下配比 的原料(質(zhì)量比)經(jīng)反應(yīng)而成：甲基丙烯酸∶甲基丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸丁酯∶復(fù)合乳化 劑∶過硫酸鉀∶分子量調(diào)節(jié)劑＝1∶(1.20-1.32)∶(1.451.58)∶(0.060-0.080)∶ (0.013-0.025)∶(0.020-0.030)。本發(fā)明還公開了種子聚合法制備上述聚丙烯酸樹脂乳液的 方法。本發(fā)明聚丙烯酸樹脂乳膠液屬于腸溶型水分散體包衣，具有使用安全、環(huán)保、不需加 入增塑劑即可實現(xiàn)高效、高質(zhì)量包衣的特點。

擴鏈劑常用于提高聚酰胺、聚酯等工程塑料的熔體粘度和力學(xué)性能，可彌補熔融加工過程中降解導(dǎo)致的性能下降，對工程塑料的回收利用意義重大。含有丙烯酸縮水甘油酯結(jié)構(gòu)單元的共聚物是重要的擴鏈劑種類，其擴鏈效果隨其分子量的降低而提高。目前市售的丙烯酸縮水甘油酯類擴鏈劑的重均分子量通常在8.0×103 左右，擴鏈效果較差。在自由基聚合中，添加鏈轉(zhuǎn)移劑是有效降低聚合物分子量的方法，但當(dāng)鏈轉(zhuǎn)移劑添加量過高時，聚合產(chǎn)率下降明顯、生產(chǎn)成本提高。該技術(shù)采用溶液聚合法，以甲基丙烯 酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯為主要共聚單體，加入低自由基活性的α-甲基苯乙烯作為第三單體，并添加適量的鏈轉(zhuǎn)移劑，成功將共聚物的重均分子量降低至 6.0×103 以下，將反應(yīng)產(chǎn)率保持在 90%以上。所得甲基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水 甘油酯三元共聚物高反應(yīng)環(huán)氧官能團含量高、分子量低，用于聚 酯、聚酰胺的擴鏈，具有易分散、反應(yīng)活性高、擴鏈效果優(yōu)異等 特點。由于共聚物中存在甲基苯乙烯結(jié)構(gòu)單元，在加工溫度下易發(fā)生解聚，分子量降低，可進一步增加擴鏈效果。 

本發(fā)明公開了一種含有雙硫鍵和金剛烷的甲基丙烯酸酯單體及其制備方法。甲基丙烯酸羥乙酯經(jīng) N,N’-羰基二咪唑(CDI)活化后與胱胺反應(yīng)，得到一端雙鍵一端氨基的中間產(chǎn)物，繼續(xù)用 CDI 活化氨基， 再與金剛烷胺反應(yīng)得到含有雙硫鍵和金剛烷的甲基丙烯酸酯單體。該單體容易發(fā)生自由基聚合得到大分 子聚合物，也可以與其它的含有雙鍵的單體共聚得到功能性聚合物。所得到的聚合物含有雙硫鍵，在還 原劑存在的條件下能夠斷鏈降解，可用于制備氧化還原敏感功能高分子材料。

項目研究背景及內(nèi)容 ：由于我國水資源短缺的加劇和環(huán)保意識的覺 醒，我國水處理用聚丙烯酰（ PAM）市場年增長率達到 15%。而目前聚丙 烯酰胺的生產(chǎn)主要采用水相聚合工藝， 產(chǎn)品的質(zhì)量和品種無法滿足廢水資 源化市場對高質(zhì)量聚丙烯酰胺產(chǎn)品的需求。該項目通過相遷移體系的建 立、聚合參數(shù)的優(yōu)化、反應(yīng)器的放大設(shè)計和工藝參數(shù)控制，建立了相遷移 體系中生產(chǎn)聚丙烯酰胺產(chǎn)品中試工藝路線。并進而以污泥脫水過程

本發(fā)明公開了一種納米二氧化鈦-液晶-丙烯酸酯分散液的制備方 法，包括以下步驟：（1）將丙烯酸酯單體與液晶均勻混合，制得液晶 -丙烯酸酯溶液；加入去離子水，調(diào)節(jié) pH 值在 1 至 2 之間；然后加入 表面活性劑，均勻混合后形成乳濁液；（2）向其中添加二氧化鈦前驅(qū) 體，通過水解縮合反應(yīng)，生成納米二氧化鈦顆粒，均勻分散于混合液 中；（3）向其中加入硅烷偶聯(lián)劑，進行硅烷偶聯(lián)改性，制得含表面改 性納米二氧化鈦的液晶-丙烯酸酯

1.項目開發(fā)的背景聚氯乙烯樹脂（PVC）是五大通用塑料中僅次于聚乙烯的第二大品種，在我國，其產(chǎn)能和產(chǎn)量均居世界第一，它已普遍應(yīng)用于建筑、化工、電器儀表、日用品等各種領(lǐng)域。由于其綜合性能好、價格低廉、用途廣泛，在國民經(jīng)濟中有著重要的地位，但在加工應(yīng)用中存在沖擊強度低，耐熱性和耐候性差等缺點。通常采用接枝共聚，共混等方法向PVC中添加高分子彈性體，使共混體系既可保持硬質(zhì)PVC高模量，高剛性的特點，又可大大提高其缺口沖擊強度，明顯改善其低溫沖擊性能，開發(fā)高抗沖擊耐熱與耐候性優(yōu)良的特種專用PVC一直是國內(nèi)外研發(fā)的重點。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂是針對PVC樹脂的缺口沖擊強度低，共混改性時改性劑分散不均，易分相滲出，改性效率低而開發(fā)的高抗沖改性PVC專用樹脂，其實質(zhì)仍是橡膠增韌PVC樹脂。它是以核-殼結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯彈性體為基質(zhì)，與VC單體進行原位聚合后形成具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性聚氯乙烯樹脂。一般通過聚丙烯酸酯膠乳或聚丙烯酸酯粉粒存在下的VC水相懸浮或乳液聚合而制得。采用納米級核-殼膠乳粒子原位聚合氯乙烯進行微觀結(jié)構(gòu)改性是聚氯乙烯樹脂改性的第三代增韌技術(shù)，其優(yōu)點在于改善宏觀混合的不均勻性，質(zhì)量良莠不齊，以及對共混加工條件依賴性強、加工工藝和配方復(fù)雜、增韌效率低、耐候性差等局限性，同時解決純粹接枝共聚物大分子鏈流動性差、所制材料模量低，制品抗沖性能和剛性模量等不能同時兼顧的弊端。2、工業(yè)化放大生產(chǎn)2011年3月我校與河北盛華化工有限公司合作，自籌經(jīng)費，進行了懸浮法聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂的中試，并進行了大量中試試驗研究。其研究工藝分三步，一是丙烯酸種子乳液的合成。二是懸浮法聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂合成，三是復(fù)合樹脂高速離心脫水，干燥。工業(yè)化試驗之前共進行17批次種子乳液聚合，70批次原位懸浮聚合，并連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)50批。至2011年9月已成功完成聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂中試試驗，為進一步工業(yè)化放大生產(chǎn)試驗奠定了堅實的基礎(chǔ)。中試試驗過程中解決了以下幾個關(guān)鍵技術(shù)問題：（1）聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂在加工后出現(xiàn)黑點問題；（2）沖擊強度不高的問題；(3)顆粒形態(tài)問題；（4）分散體系與乳液體系共穩(wěn)定性問題。2011年9月底實現(xiàn)13.5m3工業(yè)化裝置試運行生產(chǎn)，至2011年12月完成工業(yè)化生產(chǎn)用種子乳液聚合40余批，原位聚合及干燥30余批，經(jīng)過配方和工藝的進一步改進，共生產(chǎn)各項性能合格的聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂60余噸，產(chǎn)品性能與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)完全達到了項目預(yù)期目標(biāo)。3.本項目的技術(shù)成果與產(chǎn)品應(yīng)用聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂在河北盛華化工有限公司成功實現(xiàn)工業(yè)化，填補了國內(nèi)聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂產(chǎn)品的空白，增加了我國PVC新品種，對推動我國PVC市場從通用型轉(zhuǎn)變到特種專用型有著及其重要的作用，同時對我國高品質(zhì)硬質(zhì)PVC制品的發(fā)展具有積極的推動作用。該產(chǎn)品集抗沖、耐磨、耐老化、耐腐蝕、阻燃、絕緣性好等優(yōu)異性能于一身，抗沖擊性能尤其突出，其技術(shù)性能指標(biāo)已達到并超過同等ACR含量下美國Rohm & Hass公司KM-355P改性PVC樹脂的水平，作為高抗沖PVC-M管道專用料應(yīng)用前景十分廣闊。該產(chǎn)品的不斷推廣應(yīng)用，將進一步促進管道工業(yè)、高品質(zhì)建材行業(yè)和其它塑料制造業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂成功實現(xiàn)工業(yè)化預(yù)示了國內(nèi)PVC產(chǎn)品市場轉(zhuǎn)變的一個良好開端，它將逐步推動我國PVC樹脂產(chǎn)品向系列化、專業(yè)化的水平，相信經(jīng)過幾年或十幾年時間的發(fā)展，我國的PVC樹脂牌號就會像產(chǎn)能一樣形成規(guī)模，改變目前以生產(chǎn)大批量的通用樹脂為主，而許多PVC下游加工企業(yè)所需的PVC專用樹脂主要依賴進口的不良局面，簡化了加工工藝配方和過程，節(jié)約了能源消耗。本項目成功工業(yè)化產(chǎn)品有很多優(yōu)點：  （1）在傳統(tǒng)PVC懸浮樹脂生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，引入聚丙烯酸酯乳液，與VC單體進行原位懸浮聚合，形成了聚丙烯酸酯與PVC兩相之間穩(wěn)定的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大幅度提高了聚氯乙烯的力學(xué)性能，為生產(chǎn)高品質(zhì)的管材等高端產(chǎn)品奠定了材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料微觀結(jié)構(gòu)的均勻性顯著改善了新型復(fù)合樹脂的缺口沖擊韌性。同時，使用該專用樹脂生產(chǎn)制品時無需添加其他增韌劑，與傳統(tǒng)ACR或等效CPE共混改性PVC相比，原材料成本有所降低，簡化了工藝流程，節(jié)約了能耗；（2）通過配方和工藝的調(diào)整，解決了聚丙烯酸酯乳液在懸浮聚合體系中分散的均勻性問題，實現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化試生產(chǎn)，復(fù)合樹脂質(zhì)量穩(wěn)定。同時建立了新型復(fù)合樹脂的產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（3）該復(fù)合樹脂耐候性好，加工塑化時間短，不存在CPE-g-VC樹脂加工時黃色指數(shù)變化明顯的缺點，也不像EVA-g-VC樹脂那樣對加工溫度敏感，使得PVC的加工性能得到改善；（4）該項目的成功實施為乳液與懸浮兩大聚合方法之間協(xié)同關(guān)系找到了規(guī)律性認(rèn)識，這對其它類似體系共聚物的制備研究具有積極的理論指導(dǎo)意義。公司質(zhì)管處對產(chǎn)品粘數(shù)、熱老化白度、篩余物、水份、魚眼等指標(biāo)進行了檢測，作為高抗沖擊專用料先后經(jīng)過河北省分析測試研究中心、河北省氯堿工程技術(shù)研究中心檢測分析，其常溫簡支梁沖擊強度大于30.0kJ/m2，-10℃時為大于8.0kJ/m2，比普通PVC制品高10倍。我們研制的聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂經(jīng)過張家口市盛華偉業(yè)管業(yè)有限公司，張家口市方盛塑業(yè)有限公司和河北匯泰塑業(yè)有限公司作為高抗沖專用料用于制作管材和板材制品性能均能達到并超過國家建材行業(yè)指標(biāo)要求，而且產(chǎn)品流動性好、不需添加任何增韌劑和加工助劑，可大幅度降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，經(jīng)濟和社會效益顯著。其中所生產(chǎn)的各規(guī)格管材按CT/T272-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測后，密度、二氯甲烷、落錘、維卡、回縮、液壓六項指標(biāo)全部合格。經(jīng)過多家大型PVC加工企業(yè)的檢測和應(yīng)用試驗為該產(chǎn)品市場定位和開拓應(yīng)用新領(lǐng)域打下了堅實的基礎(chǔ)。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂首先是作為高抗沖PVC-M管道專用料使用，另外還可用于其它方向的管道工業(yè)、高品質(zhì)建材行業(yè)、汽車工業(yè)，以及電器儀表和工程塑料等應(yīng)用領(lǐng)域。

1、成果簡介： 本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無皂含氟聚丙烯酸酯核殼乳液的制備方法。具體說，是在沒有游離的乳化劑存在的條件下，采用種子（核殼）乳液聚合的方法，使含氟丙烯酸酯單體與交聯(lián)劑在無皂交聯(lián)聚丙烯酸酯乳膠粒子表面聚合并交聯(lián)，形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無皂含氟核殼聚丙烯酸酯乳液。本專利制備的具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無皂含氟核殼聚丙烯酸酯乳液在建筑涂料加工或汽車電泳漆加工中具有廣泛的應(yīng)用。由于在殼部分引入了含氟丙烯酸酯單體，提高了聚丙烯酸酯乳膠膜的耐水性和自潔性。具有制作工藝

在完成產(chǎn)品小試驗證后，利用小試產(chǎn)品進行了小面積的固沙試驗和實驗室沙模的抗壓和抗剪切試驗。結(jié)果表明AA和AM的共聚物固沙效果要優(yōu)于PAA的均聚物。而且當(dāng)分子量大于1500萬時，分子量對沙模抗剪切和抗壓強度的影響不顯著，而固沙劑溶液的粘度隨聚合物分子量的增加而顯著增加。在滿足固沙性能要求的前提下，確定以單體聚合濃度為7%進行產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)試驗，工業(yè)生產(chǎn)試驗考核了連續(xù)三批次，共生產(chǎn)六噸產(chǎn)品。 技術(shù)指標(biāo)：聚合反應(yīng)的工藝流程為配料（按配方將單體、引發(fā)劑和溶劑混合）、充氮脫氣30分鐘、加料（將反應(yīng)液加入到各個反應(yīng)器中）和聚合。實際聚合中的液層厚度約為250mm,。工業(yè)試驗生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)化率大于98.5%，與小試設(shè)備的結(jié)果相似。應(yīng)用范圍：甘肅治沙研究所民勤治沙站實驗林的梭梭面臨著退化的危險，造成梭梭林退化的主要原因有兩個，一是梭梭根部的沙粒由于長期的移動，使得梭梭較發(fā)達的根系逐漸裸露出來，失去支撐作用，在較大的風(fēng)沙作用下容易被吹得連根拔起，；二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能，所以保護梭梭的根部和盡可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途徑。鑒于這種情況，將多功能保水劑，固沙劑和疏水劑組合起來，在梭梭周圍做成一個雨水集流面，一方面保護梭梭根部，一方面集流沙漠里少量的雨水，減少地下水的蒸發(fā)，創(chuàng)造梭梭生長所需的條件。

本發(fā)明公開了一種基于聚丙烯酸鈉-陽離子表面活性劑復(fù)合物滲透汽化優(yōu)先透醇膜的制備方法。首先制備聚丙烯酸鈉-陽離子表面活性劑復(fù)合物，后將其溶解在有機溶劑中，采用溶液涂覆法制備均質(zhì)滲透汽化透醇膜。聚丙烯酸鈉-陽離子表面活性劑復(fù)合物內(nèi)部的離子交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠有效抑制該均質(zhì)滲透汽化透醇膜在醇/水料液中溶脹，保持膜的穩(wěn)定性；同時，疏水長鏈和聚電解質(zhì)的疏水主鏈，能提供膜對醇的優(yōu)先選擇吸附。通過調(diào)控聚丙烯酸鈉的分子量和離子化程度，表面活性劑的種類以及分子鏈結(jié)構(gòu)和聚集形態(tài)，能夠制備不同的復(fù)合物和復(fù)合物膜。采用本發(fā)明所用的方法可以大大提高滲透汽化膜的滲透性，且該類優(yōu)先透醇膜制膜方法簡單易行、成本低廉。