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成果簡介傳統 400 系列不銹鋼氧化鐵皮去除主要采用高溫鹽浴+混合酸洗工藝， 氧化鐵皮去除效果極好。 但所采用的還原鹽多為捷克艾克默公司的專利產品， 不僅價格高， 而且使用溫度也高（400oC）。 所開發的新型單酸催化酸洗工藝， 可在 80~90oC 下于 30-60min 內完成線材、 管材的酸洗工作， 表面光潔， 無過/欠酸現象。整個酸洗過程無任何污染物排放， 廢酸處理也更為簡便。成熟程度和所需建設條件本項目已完成實驗室研究階段， 并在上海某大型特殊鋼公

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 中國是聚氯乙烯產量最大的國家，占世界總產能25%左右，2016年我國PVC產能約2250萬噸。生產中大多采用汞催化劑，但由于汞毒性大及國內資源枯竭等問題使該產業的持續發展受到了嚴重挑戰。在此背景下，南開大學與新疆中泰集團合作開發的具有自主知識產權的新型綠色無汞催化劑技術實現對含汞有毒催化劑的徹底替代。經過多年的實驗室研究及三年時間的中試側線評價試驗驗證，該技術已經成熟，具備了大規模工業化推廣的基礎。與現用的汞催化劑相比具有無毒、環保、工藝先進等優點、與國、內外其它新型無汞催化劑相比具有活性高、穩定性好、成本低等優勢。

間苯二酚主要用于橡膠粘合劑、合成樹脂、防腐劑等主面。間苯二酚可通過加氫烷基化，不同的條件下催化烷基化可得到不同的化合物，通過定位加氫烷基化可以生成1，3-環己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止環己二醇的生成。 1，3一環己二酮在醫藥、農藥及化工合成中應用十分廣泛，是一種非常重要的藥物和農藥合成中間體。可以制備抗心律不齊藥物、抗血栓藥物、抗腫瘤藥物、鎮痛藥、殺病毒劑、5一HT拮抗藥等多種醫藥。也可用于合成農藥，如農用殺蟲劑、驅避劑、各種除草劑如除草劑甲基磺草酮、殺菌及植物生長性調節活性化合物等的原料。由于環己二酮類化合物具有其良好的親水親油特點，弱酸性，便于植物吸收等原因，被廣泛應用于具有生物活性物質的合成，而且這類化合物的環境相容性很好，在新農藥的研發中有著良好發展前景。

中國是聚氯乙烯產量最大的國家，占世界總產能 25%左右，2016 年我國 PVC 產能約 2250 萬噸。生產中大多采用汞催化劑，但由于汞毒性大及國內資源枯竭等問題使該產業的持續發展受到了嚴重挑戰。依靠科技的發展，創造出高效環保的無汞催化劑取代傳統的氯化汞催化劑，以及創造出單位產品產污系數最低且能源消耗最少的現金工藝是聚氯乙烯發展的必然之路。 在此背景下，南開大學與新疆中泰集團合作開發的具有自主知識產權的新型綠色無汞催化劑技術實現對含汞有毒催化劑的徹底替代。經過多年的實驗室研究及三年時間的中試側線評價試驗驗證，該技術已經成熟，具備了大規模工業化推廣的基礎。與現用的汞催化劑相比具有無毒、環保、工藝先進等優點、與國、內外其它新型無汞催化劑相比具有活性高、穩定性好、成本低等優勢。 項目特色： 本項目開發的綠色無汞催化劑在使用過程中反應轉化率、選擇性均達到 99%以上，單程使用壽命超過 8000 小時，并具備可再生潛力。在新疆中泰化學的 PVC 中試側線評價裝置中完成了三年三期中試評價試驗，使用效果良好。 市場應用前景： 未來幾年間，中國 PVC 產能將保持快速增長，電石法生產 PVC催化劑需求量也將增加，實行 50%無汞催化劑替換，約有 43-68 億市場空間。 

光催化劑的實用化研究一直受到人們的廣泛重視，目前的研究熱點主要集中在探索新型光催化材料，將凹凸棒土的高吸附特性和光催化技術結合起來，將活性光催化劑負載在凹凸棒土表面，可以解決光催化劑的固定化問題，明顯提高催化劑的光催化性能；同時，由于凹凸棒土的特殊棒晶狀結構，使光催化劑易于沉降、分離，重復利用，解決了催化劑的重復利用問題，具有突出的優點和特點。 成果亮點 技術特點：一種CO2轉化為環碳酸酯的高效納米催化劑及其制備方法，通過將天然凹凸棒礦石粉碎篩選，去除雜質，得到凹凸棒粉末后分散到第一溶劑中，加入改性劑，攪拌反應，接著離心、洗滌、干燥處理，即得高效納米催化劑。這種CO2轉化為環碳酸酯的高效納米催化劑的制備方法，得到的高效納米催化劑作為一種高效催化CO2合成環碳酸酯的催化劑，具有催化劑原料易得、成本低廉，還具有選擇性好、結構穩定的特點；制備得到的高效納米催化劑在進行催化反應時，具有不使用溶劑，催化條件溫和、底物適用范圍廣等優點，有潛在的工業化利用價值。

腈水解酶、腈水合酶在高值精細化工產品的綠色合成中有較高的利用價值。應用代謝工程育種和高通量篩選等技術選育高效生產菌種，提高酶的發酵產量及催化效率；解決腈水解酶的催化效率、穩定性與實用性的共性關鍵技術問題，改造或構建高效的工程菌株；研究腈水解酶規模化生產的發酵與分離純化技術，研究腈水解酶的固定化等應用工程技術，實現該酶在化工、醫藥、飼料等工業領域中的應用。

在高難污水生物法處理工藝中，曝氣是處理系統中一個重要的工藝過程，曝氣設備 是主要設備。該過程是人為地通過曝氣器向生化曝氣池中通入空氣，以達到預期的目的。 曝氣不僅使池內液體與空氣接觸充氧，而且由于攪動液體，加速了空氣中氧向液體中轉 移，從而完成充氧的目的；曝氣效果的好壞極大地影響污水處理系統的效率，而對曝氣 效果影響最大的因素就是曝氣器的性能。 市場上橡膠膜式曝氣器的材質，最常用是 EPDM（三元乙丙橡膠）,有好的耐酸堿性， 但因為分子內無極性取代基存在，也導致其對極性溶劑如烴類、芳香類等溶劑的耐受性 很差，限制了其在高難工業廢水當中的應用。另一類膜式曝氣器是以硅橡膠為主要材質 的。硅橡膠也比普通橡膠具有更好的耐熱性和較好的耐極性溶劑的特性，但硅橡膠也有 顯著的缺點，即對酸堿水質的耐受性不足，對非極性有機溶劑的耐受性極差，如正已烷 等。因此在用于高難廢水處理的工程當中，無法使用硅橡膠類的曝氣器產品。 本項目成果產品耐腐蝕曝氣器采用改性的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材料作為制 造曝氣器的主要基體材料，克服了市場上普遍存在的其他類型曝氣器存在的缺點（耐腐 蝕性差、耐堵性差），實現了超強的耐腐蝕性和耐堵性。對于在水環境比較復雜的污水 處理中，使用本項目成功曝氣器與其他材質的產品相比具有明顯優勢： 1、耐腐蝕強，使用壽命長（可達 8-10 年），對高難廢水適應性好。 2、耐堵塞性能好。 本項目產品聚乙烯曝氣器表面有一光滑的準膜狀物，停風過程中，準膜狀物能將部 分顆粒有效截留在表面，開風即吹開，有效地減緩了堵塞。使用 7-8 年不發生堵塞。 3、阻力小，能耗低。 本項目產品曝氣器阻力比其它微孔曝氣器低 500～1000Pa，節能最多。 4、生產成本低，價格競爭力強。 本項目產品通過前期批量生產，經過成本核算，本項目產品耐腐蝕曝氣管平均每米 的生產成本僅為 50 元左右，其中原材料成本 30 元，工藝成本 10 元，人員成本 10 元。 售價在 200 元/米左右。 5、應用領域廣泛 本項目曝氣器產品不僅可以用在高難廢水處理領域，在其他領域如城市污水處理系 統、一般工業污水處理系統中也可以使用，沒有任何性能方面損失。 6、氧利用率和動力效率比其它曝氣器高 5~10%。且由于孔徑固定，整個使用期內， 氧利用率和動力效率變化小。 

隨著能源局勢的緊張和環保要求的日益提高，溫差電材料與器件的研究與開發引起科學家和眾多有視之士越來越多的關注。其中溫差電性能的測試是研究溫差電材料性能高低的關鍵環節。在國家自然科學基金和“十五”863高技術計劃的資助下，我們研究開發了熱電（溫差電）性能測試儀。根據測試的最高溫度可將其分為中溫溫差電性能測試儀和高溫溫差電性能測試儀兩種，適宜于各類塊體材料熱電性能的測試，.測試精度與日本同類產品精度相當。相關專利在申請中。 該項目可用于各類塊體熱電材料的電導率和塞貝克系數的測試，測試所需樣品的尺寸為2*2*15~20mm3。

陳國良院士的研究組在863及國家自然科學基金支持下，以創新的發展高溫TiAl合金新思路，在國內外首次成功發展出有自己知識產權的高Nb 高溫TiAl合金。該合金具有以下優點： 高溫強度和使用溫度與先進渦輪盤用變形鎳基高溫合金相同，比重比鎳基高溫合金小一半，減重效果達50%。 比普通TiAl合金的使用溫度高60-100℃，強度高400～500 Mpa。 成分特點：高鈮低鋁（7/10Nb,￡45Al）提高熔點和組織穩定性、高鈮固溶強化及少量W、Hf、Mn、C、B、稀土等復合強化強化。   該項目先后獲得部級自然科學一等獎和部級科技進步二等獎各三項。在高鈮的強化作用和機制，形變誘導晶界結構和有序結構變化，形變孿晶和孿晶交截機制，層錯能和超位錯分解寬度研究等方面都有創造性成果。得到一項高鈮鈦鋁合金專利，申請專利2項，發表文章約100篇。

高效軋制國家工程研究中心多年來與企業合作進行鋼材品種的開發和性能優化技術，積累了豐富的經驗和技術。自九五以來，即開始進行汽車用鋼、熱軋寬帶鋼、中厚板的開發和性能優化，開發了多種新品種，滿足了國民經濟建設的需要。 汽車用鋼系列： (1)超深沖和深沖鋼板系列：IF鋼板、新型微碳深沖鋼板等，該兩種鋼板是廣泛在汽車上使用的新型高效鋼材，以高純凈、高塑性和高成形性為特征，代表了現代鋼材向高純凈方向發展的趨勢。與寶鋼、武鋼分別合作開發了適合該兩廠裝備條件的IF鋼，目前寶鋼已經大批量生產，并將逐步在引進高檔轎車上使用，替代進口。 (2)高強板系列：深沖高強板、沖壓用高強板是汽車行業廣泛使用的材料，特別是隨著能源短缺的出現，由于使用高強板的汽車節能效果非常顯著，因而受到歡迎。與武鋼、鞍鋼合作開發了超低碳含磷深沖板，超低碳烘烤硬化板，雙相鋼板，應變誘導塑性鋼板等等，通過裝車試用收到了很好的節能和節材效果。 (3) 超高強板系列：在高檔汽車和先進概念車上，超高強度的汽車板使用越來越多。高效軋制國家工程研究中心立足基礎應用研究，開發了孿晶誘導塑性鋼、淬火配分鋼、熱成形鋼。通過超高強板的應用可以起到安全、節能、環保的作用。 熱軋板卷系列： 熱軋板卷系列品種方面，如造船板、集裝箱板、管線鋼、汽車大梁板、工程機械鋼、壓力容器用鋼、高層建筑用鋼、高強/耐候橋梁鋼、鍋爐用鋼等方面做了許多項目，在雄厚的技術理論支撐下，結合現場生產積累了豐富的實踐經驗。 （1）造船板系列：與國內多家企業合作開發了D、E、D36、E40、F40等高強韌船板生產技術，并通過九國船級社認證。 （2）管線鋼系列：與國內多家企業合作開發了X42、X52、X60、X65、X70、X80、X100熱軋鋼板。最近完成了為國家西氣東輸二線工程所需要的X80管線鋼的開發，同時成功開發了抗酸性環境及地震凍土帶用高品質管線鋼產品。 （3）工程機械鋼系列：與國內企業合作開發了屈服強度在690MPa-1000MPa的高強工程機械用鋼，并得到了廣泛應用。 （4）壓力容器用鋼系列：與國內企業合作開發了抗拉強度在610MPa以上的高強壓力容器用鋼，取代了日本進口的SPV490系列鋼板。同時實驗室完成了國際先進的LNG儲罐用9Ni鋼的研制。 （5）集裝箱板系列：與國內企業合作開發了SPA-H、400MPa~600MPa級的集裝箱用耐候鋼板，并得到了廣泛應用。 （6）汽車大梁板系列：與國內企業合作開發了510L、610L、700MPa級的系列高強汽車大梁板，在東風汽車、解放卡車等車輛上得到廣泛應用。 該技術可廣泛應用于全國各個冶金企業的中厚板、爐卷軋機、熱、冷軋寬帶鋼等生產線上。