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哈爾濱工程大學電化學碳捕獲及電催化轉化系統采購項目競爭性磋商

成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一種多用途的有機合成中間體，可以用來合成藥物、大環配體、抗真菌劑和呋喃，也可以作為單體形成各種高聚物，例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛（HMF）為原料，通過氧化反應合成DFF，是目前工業上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復雜的分離純化過程，故HMF價格昂貴使得DFF的生產成本很高，其生產迄今沒有工業化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價的碳水化合物直接作為原料，利用無需分離HMF的二步轉化方法制備DFF, 可以克服已有技術成本高，能耗高和收率低的缺陷，更為經濟實用，更符合經濟的綠色可持續發展。 常壓下反應，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）為原料，采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF：第一步碳水化合物脫水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術優勢在于：1. 適用原料廣，尤其可以用廉價的葡萄糖作原料得到較高的DFF產率，降低了生成成本，具有工業化應用前景；2. DFF產率高，以碳水化合物計（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化劑廉價易得，易于分離（離心分離）；4. 反應條件較溫和，常壓，低溫，反應時間相對較短；5. 反應過程操作簡單，反應副產物少，對環境友好。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：由葡萄糖制備DFF： DFF產率>40 %，選擇性>60 % 由果糖制備DFF： DFF產率>55 %，選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF： DFF產率>45 %，選擇性>65 % 國內先進。

(R)-2-羥基-4-苯基丁酸乙酯（(R)-HPBE）是合成 ACE 抑制劑類藥物的重要手性中間體，可用于合成苯那普利(Benazepril)、依那普利(Enalapril)和雷米普利(Ramipril)等重要普利類藥物。 本項目采用羰基還原酶和葡萄糖脫氫酶的雙酶共表達重組大腸桿菌的整體細胞作為催化劑，在水/有機溶劑兩相體系中，對底物 2-羰基-4-苯基丁酸乙酯（OPBE）進行不對稱還原，底物濃度>300 g/L，轉化 12 h，轉化率和產物的光學純度分別達到 100%和 99.5%ee。 

本發明提供一種二元負載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑的制備方法，該方法步驟：鈦酸丁酯水解緩沖液的配制；負載型TiO2/SBA-15催化劑制備；二元負載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑的制備，即得到黑色二元負載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑，在無氧條件下密封保存。本發明的效果：在二元負載型TiO2/納米鐵/SBA-15催化劑制備過程中，形成的Si-O-Ti鍵可有效提高TiO2在SBA-15分子篩孔道內的負載牢固度，且負載過程不會破壞分子篩的結構。同時又不會出現孔道坍塌和收縮的現象，并保持負載型TiO2/SBA-15催化劑大比表面積的介孔結構，比表面可高達300m2/g以上。可在一定程度上減少光生載流子的復合，提高其光催化效率55%-70%以上。

MBO (3-甲基-3-丁烯-1-醇) 是重要的化學中間體，應用廣泛，可用于合成聚羧酸混凝土高 性能減水劑醇醚單體，異構化后是合成仿生農藥 “除蟲菊酯”前驅體的主要原料，也是人工 合成檸檬醛的主要原料，并由此可進一步合成L-薄荷醇及其衍生物、紫羅蘭酮類香料、類胡蘿 卜素及維生素A類香料、營養素、醫藥等。還是合成輪胎橡膠異戊二烯的重要原料。 異丁烯是石油化工副產C4烴類的主要成分之一，其來源主要包括裂解制乙烯廠混合C4和 煉油廠混合C4。然而，當前我國只有16%的副產C4烴進一步利用，遠不及西歐的80～90%。C4 餾分利用中最經濟、最環保的途徑是將其用作化工原料，生產高附加值的化工產品，而非用作 燃料或用于煉油。 本技術采用專用催化劑催化異丁烯與甲醛進行Prins反應，得到MBO，轉化率高，選擇性 高。工藝流程段、過程綠色高效無污染、經濟性好。

本發明公開了一種微波改性Ｃａ?Ｚｒ／Ｈ?ＺＳＭ?５酸堿催化劑的制備方法，采用預熱?微波輻射?煅燒三步法對ＨＺＳＭ?５分子篩預處理，并配置氫氧化鈣溶液對其堿處理以得到等級孔前驅體。配置一定容積的分子篩懸濁液，加入鋯的硝酸鹽溶液用于離子交換并浸漬２４小時，隨后加入由碳酸鈣，進行攪拌、烘干、三步法微波?熱處理等操作。利用該方法設計并制備的酸堿催化劑具有特定的等積孔與骨架結構，能夠有效促進ＣＯ２氣體分子擴散與吸附、氣化或熱解過程中重油裂解，輕質油分的定向合成等多功能，煅燒后的催化劑，其活性組為ＣａＯ，可用于

（專利號：201310086922.4） 簡介：本發明提供一種多磺酸根離子液體催化制備查耳酮及衍生物的方法，屬于有機化學合成技術領域。本發明方法的縮合反應中原料醛與酮的摩爾比為1:1，多磺酸根離子液體催化劑的摩爾量是所用酮或醛的8-10%，反應溫度為120-140℃，反應時間為8-20h，反應壓力為1個大氣壓，反應后靜置分層，分出的上層產物重結晶后得到產品查耳酮及衍生物。分出的下層含有多磺酸根離子液體催化劑在110℃真空干燥處理2h后可以

本發明公開了一種應用在海藻液化反應的分子篩催化劑及其制備方法，包括以下方法：首先以ZSM-5/MCM-41復合分子篩催化劑為載體負載金屬得到負載金屬的復合分子篩催化劑，然后用化學液相沉積法修飾負載金屬的復合分子篩催化劑，即得到本發明的微孔-介孔復合分子篩催化劑，將此催化劑可應用在海藻液化中，催化劑對海藻液化的催化效果明顯，促進產物的芳香化，有明顯的脫氧效果，燃油產率高，熱值高，含氧量低，芳烴和長鏈烷烴含量高。人們對礦物能源需要的日益增長與傳統能源的有限性和不可再生性之間的嚴重不平衡性，使得尋找新型的可再生的環境友好型能源作為代替成為迫切需要。生物質能儲量豐富并且可以再生，從化學組成來看，生物質是由碳、氫、氧、氮等元素組成的，與傳統的礦物能源組成相似并且不含硫，所以在使用的過程中不會排放出SO2并且是屬于零碳排放，因此可作為礦物能源的理想潛在替代能源。與陸地生物質相比，海藻具有光合作用效率高、生長周期短、不占用土地等優點，因此把海藻轉化為可替代能源的研究越來越廣泛深入，但是現有技術和方法利用海藻作為原料制備的生物油具有氧含量高、熱值低、酸度大、穩定性差等缺點，很難作為燃料直接使用；而在海藻轉化過程中加入催化劑是一種非常有效的方法，不僅可以提高液體燃油的產率，還能改善燃油的品質從而使其接近化石燃料的標準。

本發明涉及氧還原催化劑的制備方法，旨在提供一種含硫、氮和過渡金屬元素大孔碳氧化原催化劑的制備方法。該方法是：將硫脲溶液加入葡萄糖溶液，于水浴中滴加鹽酸，反應得到葡萄糖硫脲預聚體溶液；將含過渡金屬鹽和納米CaCO3粉末的懸濁液加入其中，加熱反應后噴霧干燥，得到催化劑前驅體；然后升溫進行深度聚合、碳化；冷卻球磨，再使用鹽酸去除模板，漂洗后干燥，得到產品。本發明將過渡金屬元素在多孔材料形成前加入，能夠形成更多的催化中心，是催化中心的分布更加均勻。得到的催化劑比表面積大，導電性好，具有極高的催化活性，特別適用于大電流工作狀況。合成的非貴金屬催化劑可用于多種燃料電池，也可作為空氣電池的陰極催化劑，成本低廉。

1. 痛點問題 隨著十三五電力行業基本實現煙氣超低排放，我國大氣污染治理的主戰場從電力轉移到了工業爐窯等非電力行業，工業爐窯具有種類多、數量大、排煙溫度低、污染物成分復雜且濃度波動大等特點，目前傳統工業煙氣凈化采用除塵與脫硝單元串聯獨立運行，該工藝設備規模大、運維成本高、難以適應工業爐窯復雜多變的煙氣條件。因此，開發低成本、短流程、高適應性的多污染物協同脫除材料和技術，成為工業煙氣凈化領域發展的新方向。其中，以過濾材料為基體耦合催化活性組分的多污染物協同脫除一體化技術成為國內外廣泛關注的應用前景較好的新技術。 陶瓷催化脫硝濾芯其表層膜具有致密的微米級孔結構，煙氣粉塵去除率可達到99.9%以上；濾材內部支撐體涂覆的催化劑，同時可通過SCR機制實現煙氣氮氧化物高效脫除。一體化煙氣凈化技術改變了當前除塵、脫硝等獨立運行的傳統煙氣凈化工藝，具有工藝流程短、設備投資低、運行費用少以及占地空間小等顯著優勢，實現多污染物協同脫除，是一種極具應用前景的除塵脫硝一體化的新技術，將成為中小型鍋爐煙氣凈化領域的新發展趨勢。 2. 解決方案 開發出擁有自主知識產權的新一代三維分級陶瓷催化濾管，該技術的核心是可以控制涂覆陶瓷纖維濾管催化層厚度，保留濾管外表面致密層，使得陶瓷催化濾管具有過濾阻力更低、除塵效率更高、脫硝效率更強等優點，該陶瓷催化濾管在2020年已于東臺中玻特種玻璃有限公司建立一套具有工程參考意義的中試側線試驗，運行以來，經過權威第三方檢測機構檢測，其中SO2＜10mg/m3、顆粒物＜3mg/m3，NOx＜23mg/m3，氨逃逸＜5 mg/m3，滿足行業超低排放標準要求。通過中試平臺長時間的穩定運行，表明了以三維分級陶瓷催化濾管為核心的多污染協同脫除技術的可行性，使得工業煙氣治理技術更加集成、高效、經濟。為后續的在玻璃行業及其他工業爐窯規模化應用奠定了基礎，并且2021年3月已成功完成玻纖行業爐窯工業煙氣超低排放示范項目，也預示該項技術得到了市場的認可，填補國內該技術的空白。可以在其他行業焦化、垃圾焚燒、危廢、陶瓷、生物質鍋爐、耐火材料爐窯及水泥等行業推廣應用，實現實現工業煙氣經濟、高效、深度治理。 合作需求 與浙江致遠進行優勢互補，目前團隊已經實現了小批量規模化量產，并在不同行業進行了中試試驗，取得了較好的凈化效果，成果轉化后實現工業化生產，公司目前自主研發了涂覆工藝和裝置，生產工藝和此次受讓技術十分匹配，可滿足此次放大的技術產品設備需要。結合公司較強的工程設計能力、施工能力、市場開拓能力及售后服務等，在玻璃、焦化、生物質發電、垃圾焚燒等煙氣治理行業進行推廣應用。