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硅烷偶聯劑是一類重要的、應用日漸廣泛的處理劑，它最初用來處理玻璃表面，隨著化工產品的不斷發展，逐漸在各個領域獲得應用。在化學工業上，最常用于無機材料和有機材料的表面處理。3-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷是硅烷偶聯劑中的一種，異氰酸酯能與羥基、氨基反應，用于一些有機材料中，能起偶聯作用，并對無機材料有優異的附著力。目前世界上只有美國和日本生產這種偶聯劑，價格昂貴。我國主要從日本進口，每公斤售價在一千元以上，附加值高。從國外的專利文獻來看，現這種偶聯劑主要是通過3-氨基丙基三乙氧基硅烷與光氣的反應來制備。光氣是一種劇毒氣體，使用不便。固體光氣是一種理想的光氣的替代品，而且我國有多家廠家生產，價格便宜。我們研究了用固體光氣生產3-氨基丙基三乙氧基硅烷，進行了小試。所合成的產品在外觀和性質上與國外進口產品一致。合成3-氨基丙基三乙氧基硅烷所需的原料便宜，它的附加值高是因為在生產過程中有較高的技術要求。所以，這種產品適合作為高新技術開發的產品。

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混凝土減水劑是混凝土配制中核心的材料之一，研制出性能良好的混凝土減水劑是高性能混凝土技術 光學純的聯萘二甲酸及其衍生物是不對稱催化反應的重要催化劑和合成中間體。目前國內價格都在 的關鍵。聚羧酸高效減水劑是當前混凝土行業的第三代高效減水劑，我國自2003年開始研究推廣至今，其 1000元人民幣/克以上，且并非商業可得，其合成研究具有一定的應用前景和商業價值。現有大規模制備 應用已經日益普及且市場競爭日漸激烈?，F有國內常規方法生產的聚羧酸減水劑與水泥、摻和料、砂石等 手性聯萘二甲酸主要通過手性拆分，不足之處是拆分劑用量大，成本較高，有些拆分劑還有毒性。從手性 地材存在著適應性的問題。針對以上問題，我們開發出室溫合成生產第三代聚羧酸高效減水劑。 聯萘原料出發制備聯萘酸，路線簡潔，但反應條件控制嚴格，有時還使用到高毒性的CO氣體。

本發明公開了一種有機膨潤土合成-廢水處理一體化方法。它的步驟為:1)將干燥、粉碎的20～100目膨潤土原土和季銨鹽陽離子表面活性劑直接投加到待處理有機廢水中,膨潤土原土用量與待處理有機廢水量比例為1∶50～1∶5000;2)快速攪拌10～30分鐘;3)反應產物在沉淀池停留10～60分鐘,土-水固液分離,廢水達標后排放。本方法省略了有機膨潤土制備的整套工序,減少了膨潤土合成設備投資和運行費用,節約能源和水資源,消除了有機膨潤土制備和使用過程中表面活性劑的二次污染;廢水處理流程簡單,操作方便,縮短了廢水處理時間,吸附去除有機污染物的效率優于傳統方法制備的有機膨潤土,顯著降低廢水處理的成本,易于推廣使用。

針對我國嚴重棄水問題，提出將冗余水電就地轉化為易保存和運輸的清潔能源天然氣的整體工藝，冗余水電電解水產生氫氣，生物質氣化提供碳源，制備甲烷化催化劑，氫氣和合成氣在高效催化劑作用下，在特殊設計的流化床反應器中反應生成天然氣，實現水電和天然氣系統的交叉互補運行，提供能源優勢互補新途徑。建成了一套電轉氣小型示范裝置，穩定運行并測試后，其運行結果表明：催化劑活性高、性能穩定，甲烷選擇性大于99.9[[[[%]]]]，轉化率可達100[[[[%]]]]。

可以量產/n一、成果描述。本項目開發了兩種工藝路線，利用磷肥工業中的氟硅酸中的硅源分別合成了含鋁或含鈦的微孔和介孔分子篩，并將氟硅酸中的氟提取合成氟化物，其中硅資源的利用率>80%, 氟資源的利用率>90%。介孔分子篩合成的新方法以磷酸副產氟硅酸代替有機硅作為硅源，可以合成具有2-3 nm孔徑的含有鋁或鈦的介孔分子篩MMS和具有規則六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41，并對合成分子篩后的含氟濾液進行氟資源回收。另一種方法先提取氟硅酸中的氟制備氟化物，進而可以合成出含鋁或硼的MFI，MWW及A型等微孔分子篩，通過控制微孔分子篩合成過程中氟的含量可以得到不同晶粒大小的分子篩。技術特點是直接采用工業磷肥副產的氟硅酸，不需預處理，工藝路線工業生產可操作性強，產品可調節性強。實驗室合成的分子篩已經在甲苯歧化與C9芳烴烷基轉移反應、乙烯齊聚反應、環氧化反應中做為催化劑，在工業磷酸中作為吸附劑脫氟，取得了很好的實驗結果。。項目的成果可以為磷化工副產氟硅酸的綜合利用開發新的途徑，減少環境危害，大大提高氟硅酸下游產品的經濟附加值，開發得到的分子篩可以作為石油煉制和精細化學工業的基礎原料，拓展磷化工產業鏈，融合磷化工、精細化工和石油化工行業。相關成果可以在濕法磷酸企業、精細化學品洗滌劑生產企業、石油化工企業進行應用并取得經濟效益。對磷肥企業可以延伸產業鏈，增加產品的附加值；對于精細化學品洗滌劑生產企業和石油化工企業，該技術合成的分子篩作為原料可以降低生產成本。。二、成果研發所處階段、已投入資金、人力。 該項目前期有湖北省教育廳科學研究計劃和武漢工程大學相關基礎研究基金的支持，目前已經經過六年的研究，已經公開發表相關研究成果，并獲得專利授權，成果正在積極尋求推廣和轉讓。。部分代表性成果：。（一）論文：。1. Synthesis of Titanium Containing MCM-41 from Industrial Hexafluorosilicic Acid as Epoxidation Catalyst. Catalysis today, 2017, 297, 316-323. （金放，并列第一，通訊作者）（SCI，二區）。2. Synthesis of ZSM-5 with the silica source from industrial hexafluorosilicic acid as transalkylation catalyst, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2017, 49 (1), 60-65. （金放，第一作者）（SCI，四區）。3. 工業氟硅酸合成鈦硅介孔分子篩催化環己烯環氧化，化工學報，2016 ，67 (10 )，4176-4186 （金放，第一作者）（EI）。4. 工業磷肥副產氟硅酸合成硅鋁MCM-41介孔分子篩，武漢工程大學學報，2017 ，39 ( 6 ), 587-593（金放，通訊作者）。5. ZSM-5分子篩催化甲苯和三甲苯的歧化與烷基轉移反應，化學與生物工程，2016，33(11)：8-14．（金放，通訊作者）。6. 工業氟硅酸合成MFI 硼分子篩催化芳烴轉化，無機鹽工業，2017, 49 (1), 60-65. 金放通訊 （北大中文核心期刊）。（二）授權專利：。（1） 金放,等. 利用氟硅酸合成介孔分子篩并副產冰晶石的方法ZL201510600477.8。（2） 金放,等. 一種利用氟硅酸合成MWW結構分子篩的方法和應用，ZL201610783672.3。（3）金放,等.一種利用濕法磷酸副產物氟硅酸合成MCM-41介孔分子篩的方法和應用 ZL201610785670.8。支持額度：。250。萬元。承接單位：。湖北省。項目進展：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會造成資源的浪費，而且會造成嚴重的環境污染。工業上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產品，利用領域受到了限制。因為回收SiF4會造成H2SiF6粗產品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進入大氣從而造成環境的污染。本項目屬于原始創新。將磷礦副產氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時副產氟化物，不僅解決了磷礦副產氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產品的附加值,增加企業效益，又大大降低了MFI和MCM-41結構分子篩的原料成本問題，合成出品質完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場應用開發前景。根據1噸分子篩價格20000元計算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業的利潤，同時合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項目通過用磷肥工業副產氟硅酸為硅源代替昂貴的有機硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉變成有具有六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41。開發了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環氧化反應活性。并且對濾液中的氟進行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業副產氟硅酸，提高工業副產氟硅酸的附加值對環境保護，經濟效益，資源利用等方面具有重要的意義。。項目基本內容：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會造成資源的浪費，而且會造成嚴重的環境污染。工業上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產品，利用領域受到了限制。因為回收SiF4會造成H2SiF6粗產品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進入大氣從而造成環境的污染。本項目屬于原始創新。將磷礦副產氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時副產氟化物，不僅解決了磷礦副產氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產品的附加值,增加企業效益，又大大降低了MFI和MCM-41結構分子篩的原料成本問題，合成出品質完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場應用開發前景。根據1噸分子篩價格20000元計算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業的利潤，同時合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項目通過用磷肥工業副產氟硅酸為硅源代替昂貴的有機硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉變成有具有六方孔道結構的介孔分子篩MCM-41。開發了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環氧化反應活性。并且對濾液中的氟進行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業副產氟硅酸，提高工業副產氟硅酸的附加值對環境保護，經濟效益，資源利用等方面具有重要的意義。

對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）二萜是一大類具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等多種重要生物活性的四環二萜天然產物，目前已有超過1000成員被分離、鑒定出來。由于復雜的結構和潛在的生物活性，該類型天然產物吸引了合成化學家的廣泛關注。國內外眾多著名的有機化學家都對該類分子進行了合成研究，目前報道的合成方法大都需要多步構建其四環骨架，尤其是[3.2.1]雙環骨架。?北京大學雷曉光課題組近日在對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）天然產物的合成上取得了重要進展。他們發展了一種簡潔高效地構建對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）四環骨架的方法：通過利用北京大學余志祥課題組前期發展的銠催化的Yu-[3+2+1]環加成反應構建6/6/6三環骨架，進而結合最新發展的鈀介導的環烯化(cycloalkenylation)反應構建[3.2.1]雙環骨架。底物普適性研究表明該兩步策略可用于快速構建不同取代的對映-貝殼杉烷（ent-kaurane）骨架和對映-貝葉烷（ent-beyerane）骨架。基于該策略，他們分別以10步和8步完成了ent-1α-hydroxykauran-12-one 和12-oxo-9,11-dehydrokaurene 的無保護基高效全合成，并且以10步完成了12α-hydroxy-9,11-dehydrokaurene的全合成，并對其結構進行了修正。通過對反應前體的精細調控，該合成策略不僅能夠應用于不同對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）天然產物的高效全合成，并有望應用于天然產物類似物的高效合成。該工作的完成也進一步闡明Yu-[3+2+1]反應在合成具有橋頭四級碳的天然產物和藥物分子的巨大優勢。

本發明涉及一種有機功能介孔氧化硅的合成方法。該方法以三乙氧基硅烷與三烷氧基有機硅烷偶聯劑作為硅源，以聚環氧乙烷?聚環氧丙烷?聚環氧乙烷三嵌段共聚物（Ｐ１２３）作為表面活性劑，在酸性條件下通過共聚法一步將有機功能基團耦合到有序介孔氧化硅中，得到了功能化程度遠遠大于傳統共聚法接枝率的有機功能化介孔氧化硅。在反應過程中，通過控制有機硅烷偶聯劑與三乙氧基硅烷的加入量比例可調控介孔氧化硅的功能化程度及孔道的有序度。

合成氨工業對國民經濟與社會發展具有舉足輕重的作用。目前，每年全球氨產量已超過億噸，其中大部分用于農業生產以解決糧食與溫飽問題，其它部分用作重要的工業原料。此外，氨還具有含氫量高（質量比達17.6%）、易液化等優點，有望成為重要的清潔儲氫與儲能材料，具有廣闊的應用前景。然而，由于氮氣分子非常穩定且難以活化，溫和條件下合成氨反應難以迅速進行。工業上廣泛采用的Haber-Bosch方法通過高溫高壓（300–500攝氏度，100–200個大氣壓）等苛刻條件來促使高純氫氣和氮氣在鐵基催化劑表面進行反應生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料（如甲烷等），表現出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點。合成氨工業消耗全球每年3–5%的甲烷與1–2%的能源供給，并產生1.6%的二氧化碳排放。尋找合適的綠色替代方案，在溫和條件下實現高效、低能耗、低排放合成氨，成為亟待解決的科學挑戰。 電催化氮還原反應（總反應為N2 + 3H2O ? 2NH3 + 1.5O2）提供了一種可持續合成氨的新路徑。該反應在常溫常壓下即可進行，以大量易得的水與氮氣（空氣）作為反應原料，以可持續能源（太陽能，風能等）產生的電能作為能量來源，即可實現“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統Haber-Bosch方法的潛在替代者還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學合成氨技術都具有極大的發展潛力與廣闊的應用前景。 然而，電化學合成氨技術仍面臨重大挑戰，其發展嚴重受制于現有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術實用化，就必須同時大幅提升催化劑的選擇性與活性。然而，現有研究經驗與理論表明，該反應催化劑普遍面臨嚴重的“選擇性-活性”兩難問題：具有理論高活性的催化劑通常會導致激烈的析氫副反應，從而表現出低的反應選擇性；而可能具有高選擇性的催化劑對氮的吸附又過強，導致產物難以脫附，表現出過低的反應活性。因此，為取得電催化合成氨研究進展，大幅提高催化劑的選擇性與活性，就必須突破現有理論，發展新型催化劑與催化體系。

為了提高白炭黑的利用價值，將其轉化為高效吸附劑和催化劑載體，本課題組研發了一種具有自主知識產權（獲授權國家發明專利）、高比表面積的二氧化硅介孔材料，有望應用于氣體吸附和催化劑載體。