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納米二氧化鈦氫氧焰燃燒中試制備技術
納米顆粒材料是最早研究開發和獲得應用的納米材料產品之一，然而一種納米顆粒能否產業化，關鍵之一仍在于這一產品是否具有明確且具有一定數量的市場需求。不同于其它納米顆粒材料產品，氣相法制備的納米二氧化鈦顆粒材料具有明確的市場需求。世界范圍內納米二氧化鈦的需求已超過2萬噸，產值達到5億美元以上。國內目前納米二氧化鈦的市場已有相當量的需求，估計在1000噸/年以上，主要從國外進口，進口價超過3萬美元/噸。隨汽車工業、化妝品等行業的發展，最近10年納米二氧化鈦的需求將保持高的增長率。納米二氧化鈦產業化的實施，對于促進汽車工業、化妝品等行業的發展具有重要意義。 本項目開發了多重射流燃燒反應器，利用預混火焰燃燒和擴散火焰燃燒制備了粒度和晶型可控的納米二氧化鈦顆粒，該產品在紫外光和可見光區域都具有很高的光催化活性，在可見光輻照下對染料RhB的脫色率明顯優于商用P25 TiO2。 利用氣相擴散火焰燃燒制備了鋅和鐵摻雜的納米二氧化鈦顆粒，發現Zn主要富集在二氧化鈦納米晶表面，鐵摻雜導致二氧化鈦晶粒尺寸變小，Zn和Fe摻雜顯著提高了納米二氧化鈦的光催化活性。 設計開發了可供工業化應用的多重射流燃燒反應器等核心設備,建成了百噸/年規模的納米二氧化鈦顆粒的中試裝置，形成了氫氧焰燃燒合成過程中顆粒形態結構可控的工業制備集成技術。 研究了納米二氧化鈦顆粒在空氣凈化中的應用性能，發現氣相燃燒合成的納米二氧化鈦顆粒具有良好的光催化活性。通過酯化-縮聚及共混方法制備了納米二氧化鈦復合滌綸聚酯，顯著提高了滌綸聚脂的紫外線屏蔽功能。
華東理工大學
2021-02-01
金屬卟啉仿生催化氧化合成含氧有機化學品
含氧有機產品如己內酯、環氧環己烷均是重要的有機合成中間體。己內酯主要用于合成聚己內酯和與 其它酯類共聚或共混改性，其中聚己內酯具有獨特的生物相容性、降解性以及良好的滲透性，在環保和醫 用材料方面具有廣泛的應用。環氧環己烷開環反應可制備大量中間體，是合成鹽酸苯海索、農藥三環錫、 克螨特、1,2-環己二醇、聚碳酸酯等的重要原料，廣泛應用于醫藥、農藥、固化劑、增塑劑等領域。由于 己內酯和環氧環己烷的合成存在生產的安全性和產品的穩定性等方面的難題，因此其合成技術難度大，目 前只有美、英、日等國的很少幾家公司在生產，而我國主要依靠進口。 仿生催化氧化技術就是模擬血紅素的活性中心結構，通過設計合成與酶結構相似的化合物，模擬與酶 催化反應相似的反應歷程，實現溫和條件下的催化氧化過程。本技術以氧氣為氧化劑，以類酶結構的化合 物為催化劑，實現在溫和條件下環己酮、環己烯高選擇性氧化制得己內酯和環氧環己烷的仿生催化工藝。 本技術成果已申請國家發明專利，是我國擁有自主知識產權的制備己內酯和環氧環己烷新工藝，目前正處 在中試階段。本技術成果填補了目前氧氣氧化環己酮、環己烯制備己內酯和環氧環己烷的國內外技術空白。
中山大學
2021-04-10
一種制備納米金屬氧化物及納米金屬粉的方法
本發明公開了一種制備納米金屬氧化物及納米金屬粉的方法，在二甲苯中使用納米硫酸鉀對金屬氧化物前驅體顆粒進行分散并隔離，離心沉淀后，將烘干物進行高溫煅燒分解，水洗后可得到分散的納米金屬氧化物。將煅燒產物在還原氣氛中二次煅燒，水洗后可得分散的納米金屬粉。本發明可以快速批量制備出分散性好、結晶完善的納米金屬氧化物或納米金屬粉。
東南大學
2021-04-11
一種異位活性氧化鎂碳化固化淤泥土方法
本發明公開了一種異位活性氧化鎂碳化固化淤泥土方法，屬于水利土木工程的領域。該方法包括淤泥預處理、固化劑均混、淤泥顆粒化、二氧化碳碳化、廢氣／廢液收集、資源化利用幾個步驟，通過實測含水率調節固化劑供給量，根據土性調節顆粒粒徑和二氧化碳壓力，實現了淤泥與固化劑的充分拌合以及氧化鎂固化淤泥顆粒的快速碳化。作業過程中吸收粉塵和二氧化碳，避免了二次污染。該方法安全簡捷、低碳環保、連續作業率高，解決了淤泥處理和工程應用難題，淤泥碳化顆粒具有含水率低、硬度大、抗剪強度高和摩擦系數大等優點，可用作路基、機場跑道、工程回填等填料，實現了淤泥／污泥和二氧化碳在工程上的再利用，具有巨大的工程建設意義。
東南大學
2021-04-11
超臨界二氧化碳中制備納米復合材料
近年來，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是這一研究領域的熱點。這其中，兩相熔融插層復合法因為其環境友好以及與現行聚合物加工技術相容已成為最主要的聚合物基/MMT納米復合材料的制備方法之一，但加工過程中的高溫熔融易誘發基體大分子降解是該法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制備聚合物基/MMT納米復合材料，但MMT含量高于3％時，常導致MMT的插層效果不均勻，體系中同時出現未插層、插層與剝離的情況，從而影響復合材料的性能。本項目提出了一種制備這類納米復合材料的新方法：以超臨界二氧化碳（SCCO2）作為介質，原位分散聚合制備聚合物基/MMT納米復合材料。該全新聚合工藝有如下特點：反應溫度較低（60℃左右），可避免加工過程中因高溫熔融使大分子鏈降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、傳質快，易于制得MMT含量高、且插層效果均勻的聚合物基/MMT納米復合材料；SCCO2不燃、無毒、價廉，能替代眾多有機溶劑，避免環境污染；SCCO2對單體和聚合物的溶解能力可以通過溫度和壓力進行調節，故通過減壓即可實現反應－分離一體化，省卻了高能耗的脫溶劑過程，因此使用SCCO2作為聚合反應的介質符合可持續發展的要求。
華東理工大學
2021-04-11
PX氧化反應過程性能指標實時預測與工藝操作在線優化
在現代工業生產中，大規模的工業生產和日益激烈的市場化競爭，使得企業越來越需要對整個生產過程進行總體優化操作，以得到最優生產過程。因此，為了最大限度發揮過程系統的生產潛力，取得最大的經濟效益，必須隨著實際操作環境和市場要求的變化及時地進行操作條件的優化，采用實時在線優化技術將穩態操作點逐漸移到相應工況的最佳操作點區域。 對二甲苯（PX）氧化反應單元在精對苯二甲酸（PTA）生產過程中處于核心地位，它直接關系到PTA產品的質量、產量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應動力學，結合人工智能方法建立了PX氧化反應過程工藝機理數學模型，并依據工業裝置數據采用隨機搜索算法對該模型進行了優化校正，形成了能準確描述生產裝置特性的機理模型；同時建立了PX與HAC的燃燒損失智能預測模型；建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統，實現了關鍵性能指標4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預測；對PX氧化過程的工藝操作條件進行了在線實時優化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產裝置運行在最佳狀態，產生了顯著經濟效益。
華東理工大學
2021-02-01
二氧化碳電還原反應高效催化材料的研究
本研究設計并合成了無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應用于二氧化碳電還原反應中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復合物納米棒。在進一步電化學還原預處理后，該復合物被轉化為無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV 的過電位下，實現了高達 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進行對比，發現在電化學還原預處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價硫會轉化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復合物中被氧化為 +6 價的硫能保留在催化劑中。后續實驗表明 ，這一部分硫能促進水的解離，而甲酸形成過程中所需的 H + 正是來自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過電位為 450 mV 時，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進一步提升硫促進水解離的效用，同時抑制氫析出反應的發生。因此，無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉化為甲酸。
北京大學
2021-04-11
苯乙烯空氣氧化生產環氧苯乙烷和苯甲醛
環氧苯乙烷是一種重要的有機中間體，主要用于香料、制藥工業、有機合成，可用作環氧樹脂稀釋劑、UV-吸收劑、增香劑。近年來，國內外對β-苯乙醇和醫藥左旋咪唑需求量急劇增長，市場上環氧苯乙烷出現供不應求的局面。
南京工業大學
2021-01-12
一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法
本發明公開了一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級泵站→配水井→預氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級泵站→用戶，其中，在一級泵站處投加ClO2進行預氧化，在預氧化池中投加KMnO4進行預氧化。與現有技術相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯合預氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機物和滅藻等，還能夠通過預氧化控制和削減消毒副產物產生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續無需活性炭脫色，也無需
安徽建筑大學
2021-01-12
采用無機鹽原料的金屬氧化物氣凝膠的制備方法
本發明公開了一種采用無機鹽原料的金屬氧化物氣凝膠的制備方法，它的步驟如下：1）將金屬無機鹽和檸檬酸分別溶于無水乙醇中，形成均勻溶液；2）將檸檬酸溶液加入到金屬無機鹽溶液中，加入添加劑，攪拌均勻，得到溶膠，將所得溶膠倒入模具中，形成濕凝膠；3）將濕凝膠浸入無水乙醇中進行老化；4）將老化后所得濕凝膠經超臨界干燥得到金屬氧化凝膠。本發明通過調節金屬無機鹽/檸檬酸的比例，可以調控氣凝膠的密度、比表面積、孔隙率等參數。該制備方法原料廉價，對人體無害，工藝簡單，反應周期短，生產容易放大。所制備的氣凝膠可用于催化劑及催化劑載體、隔熱材料、鋰離子電池和超級電容器的電極材料等。
浙江大學
2021-04-13