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項目研究背景 ：汽車尾氣排放的一氧化碳、烴類、氮氧化物等有害氣 體已構(gòu)成了污染大氣的重要源頭，控制汽車排放污染，一直是各國競相研 發(fā)生產(chǎn)的重要課題。 本項目已經(jīng)研制出歐洲 II 號標準的汽車尾氣凈化催化 器，使用壽命大約在 8 萬公里以上。 項目特點 ：采用富鑭稀土、過渡金屬、貴金屬制成的汽車尾氣凈化催 化劑，將貴金屬含量控制在 8/10000 以內(nèi)，降低了生產(chǎn)成本。采用超細鋁

南開大學課題組以新型納米催化材料的制備為切入點，研究了汽車尾氣中NOx的催化還原和飲用水中硝酸根的催化脫除，并探討了納米TiO2載體上負載金屬形貌控制機理，硝酸根的催化脫除機理以及汽車尾氣中NOx的凈化和工業(yè)應用等問題。創(chuàng)新性采用光催化法控制Me/TiO2催化劑中負載金屬的形貌，克服了傳統(tǒng)催化劑的制備弱點。光催化還原硝酸根的轉(zhuǎn)化率達到98.4%，生成理想產(chǎn)物N2的選擇性達99.9%，具有十

本發(fā)明公開了一種烯烴異構(gòu)化催化劑及其應用。所述催化劑為 過渡金屬鹽和路易斯酸的有機溶液，過渡金屬鹽和路易斯酸的摩爾比 在 1:0.5 至 1:10 之間，過渡金屬鹽的濃度在 1 毫摩爾/升至 10 毫摩爾/ 升之間。本發(fā)明的催化劑應用于液相催化烯烴異構(gòu)，反應條件溫和， 產(chǎn)率較高，易于實現(xiàn)，成本低廉。

本發(fā)明提供一種改性TiO2光催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：聚苯乙烯乳液的制備；Fe3O4顆粒的制備；溶膠-凝膠法制備聚苯乙烯(PS)改性TiO2；制備功能性TiO2。本發(fā)明的效果是該方法制備的多孔TiO2以聚苯乙烯為模板，對廢舊泡沫塑料進行二次利用，制備出高比表面積的PS改性TiO2光催化劑，體現(xiàn)了資源的無害化處理方式，成本低廉、經(jīng)濟，操作簡單。在PS改性基礎(chǔ)上，通過引入Fe3O4，使得催化劑吸收波長紅移，提高了太陽光利用率。

石墨烯基多種納米復合材料的制備及用于光催化技術(shù)。

汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環(huán)境污染日趨 嚴重。氫-氧質(zhì)子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術(shù)等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業(yè)化推廣。因此，開發(fā)出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術(shù)，契合我國對高效節(jié)能、環(huán)境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。 以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經(jīng)完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，屬于國際 一流國內(nèi)領(lǐng)軍的高科技技術(shù)。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環(huán)境的污染問題，降低對石化能源的需求。 市場及經(jīng)濟效益分析： 全球范圍內(nèi)，燃料電池行業(yè)發(fā)展迅猛，行業(yè)總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數(shù)的95%,其中超過97%采用質(zhì)子交換 膜燃料電池技術(shù)。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現(xiàn)平 穩(wěn)增長態(tài)勢。2012年，燃料電池行業(yè)的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統(tǒng)到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產(chǎn)能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關(guān)氫基礎(chǔ)設(shè)施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的廣泛應用，作為其關(guān)鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。 另外，制備該催化劑的原產(chǎn)料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產(chǎn)過程中不會對環(huán)境造成污染，很容易開展下一步工業(yè)生產(chǎn)。

本成果在世界上首次將"AIPO4" 、"TIO6"和"Si04"單元以規(guī)整結(jié)構(gòu)的形式引入柴油加氫精制催化劑載體中,使催化劑具有更加優(yōu)良的表面化學性質(zhì),促進硫、氮、芳烴的同步脫除。成果從2010年陸續(xù)在大慶石化、烏魯木齊石化、遼陽石化柴油加氫精制裝置實現(xiàn)工業(yè)應用,成功生產(chǎn)出符合國IV、國V柴油質(zhì)量標準的清潔柴油,為我國柴油的質(zhì)量升級提供了有力的技術(shù)支撐,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

項目簡介： 手性醇是有機合成化學中非常重要的手性化合物，它是合成手性 藥物、天然有機化合物等的重要手性中間體。目前已有很多手性醇的不對稱合成方法。其中，酮的不對稱催化氫化是合成手性醇最高效、 最原子經(jīng)濟且環(huán)境友好的方法之一。本項目可依據(jù)需要提供多種類型 手性醇合成的新技術(shù)，特別是光學活性手性芳基烷基醇等公斤級以上 合成工藝技術(shù)。 項目特色： 利用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的手性合成核心技術(shù)，為醫(yī)藥企業(yè)等提供 各種類型的光學活性芳基烷基醇等多樣性手性醇的不對稱氫化合成 工藝技術(shù)。相應的合成工藝技術(shù)操作簡單、條件溫和、安全、環(huán)保， 能給企業(yè)帶來效益。 提供的光學活性手性醇合成技術(shù)，具有原子經(jīng)濟、環(huán)境友好、效 率高、選擇性好的特點，不會給環(huán)境帶來污染。相應的手性醇合成新 工藝技術(shù)面向醫(yī)藥企業(yè)，在能給企業(yè)帶來效益的同時，可促進人類的 健康和社會的可持續(xù)發(fā)展。

南開大學蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應對氣候變化、綠色低碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎(chǔ)及化學化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全項達標，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項，列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低碳技術(shù)項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術(shù)來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難題之一。目前，該項目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%，蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標檢測，全項達標。相關(guān)研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關(guān)技術(shù)受到國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團隊”稱號。

南開大學蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應對氣候變化、綠色低 碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎(chǔ)及化學 化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全 項達標，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項， 列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低 碳技術(shù)項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具 有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生 物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳 稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術(shù)來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生 物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根 治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力 支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難 題之一。目前，該項目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn) 權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%， 蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高 標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標 檢測，全項達標。相關(guān)研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論 文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關(guān)技術(shù)受到 國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天 津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團 隊”稱號。 市場應用前景： 生物航油市場需求巨大，據(jù)國際民航組織規(guī)定，2020 年中國航空燃油的 30%（約 1200 萬噸）要打上“生物質(zhì)標簽”，如果按“50%生 物質(zhì)航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬噸“純”生物質(zhì)航油， 總產(chǎn)值達數(shù)千億元。但 2014 年全國生物航油產(chǎn)量不足 100 噸，離規(guī) ?；嗖钌踹h。蓖麻航油具備占據(jù) 50%市場份額的可能性，按 5 年生 產(chǎn)蓖麻生物航油 300 萬噸計算，僅技術(shù)轉(zhuǎn)讓和催化劑銷售利潤就可達 5 億元以上。同時，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護我們的環(huán)境安全。 擬開展合作方式： 現(xiàn)已申請中國發(fā)明專利 7 項，擬開展合作方式：建設(shè)年產(chǎn)萬噸級生物航油 及配套催化劑示范生產(chǎn)裝置，采用股權(quán)合作或?qū)嵤┰S可的方式合作。