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抗流失、抗酸蝕高活性貴金屬負載型催化劑開發
貴金屬負載型催化劑在有機催化反應被廣泛應用。目前，常見的貴金屬負載型催化劑主要是將貴金屬（Pd、Pt、Ru等）納米顆粒負載于活性炭、樹脂、介孔硅、介孔碳、MOFs等載體材料表面，進而被應用于催化加氫、偶聯、氧化、N-烷基化等反應。在實際的化工催化應用、催化基礎研究中，這類負載型催化劑都具有較好的回收及重復使用性能。然而，由于貴金屬主要以納米顆粒的形式負載于上述載體的外表面；在催化反應過程中，活性位點納米顆粒非常容易從催化劑載體表面流失，從而使得催化劑在重復使用過程中活性逐漸下降；更重要的是，造成了貴金屬資源的極大浪費。
成果亮點
本項目開發了一種可將貴金屬催化活性組分納米顆粒高分散負載于介孔中空載體空腔內部的方法，從而有效地阻止貴金屬納米顆粒在催化反應過程中的流失，催化劑經過多次循環使用仍能保持較高催化活性。此外該類催化劑有較強的抗酸腐蝕性能，在酸性體系下使用，仍可長時間多次套用。
蘭州大學
2021-01-12
一種多通道Co/CM催化膜減小Co粒徑的方法
本發明屬于膜催化技術領域，涉及一種多通道Co/CM催化膜減小Co粒徑的方法。Co/CM催化膜表面涂覆聚多巴胺涂層后烘干、煅燒。本發明所提出的減小Co/CM催化膜中Co粒徑的方法，能夠有效減小Co的粒徑，使得催化膜中的活性組分Co進行再分散，催化膜在對硝基苯酚催化加氫反應中活性明顯提高。
南京工業大學
2021-01-12
一種新型傅克烷基化固體酸催化劑
Friedel-Crafts反應是有機合成中經典的對芳環上進行衍生的反應，包括烷基化和酰基化反應。通常，Friedel-Crafts烷基化反應所用溶劑為石油醚、苯、氯苯等有機溶劑，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下進行反應。目前工業上仍普遍使用AlC13等傳統均相催化劑。但傳統的烷基化反應，無論從催化劑還是到終產物都會產生酸性氣體HCl，不僅使得反應的原子經濟性低，而且嚴重腐蝕設備、污染環境，催化劑也會大量消耗、難以回收，從根源上使烷基化反應綠色化的工藝開發具有重要的理論和現實意義。
本成果采用固體酸綠色催化工藝，實現多種芳香化合物的傅克烷基化與酰基化反應，催化劑為改性粘土類固體酸催化劑，催化效率高、重復性良好且成本低廉。
傳統AlC13等傳統均相催化劑，催化劑或產物中會有強腐蝕性HCl的生成，對環境污染嚴重，不符合綠色化學的要求，對生產設備造成腐蝕。本成果以固體酸催化能夠實現多種傅克烷基化及酰基化反應，產率高，催化劑易于回收且重復使用性良好。一烷基化產物收率達95%，可提供釜式反應與固定床連續反應兩種工藝參數。
南京工業大學
2021-01-12
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大大提高ZnO納米片的光催化性能，結果如下圖所示，這主要歸因于石墨烯量子點與ZnO納米片形成p-n結，促進光生載流子的分離效率。
此外，將 N 摻雜石墨烯量子點與 TiO2 納米片復合，構筑高效可見光催化劑，
可
上海理工大學
2021-01-12
高效生物催化合成煙酸關鍵技術研發及產業化
煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內外市場，全球煙酸市場在 8 萬噸以上，目前主要采用化學法生產。
本項目打通了生物轉化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產線，技術水平達到國際領先。項目獲得了自主知識產權菌種、建立了腈水解酶的高效表達和系統改造技術、構建了固定化和高濃度轉化體系；腈水解酶發酵酶活及煙酸轉化產量均為目前國際報道的最高水平。已建成年產2000 噸煙酸生物法生產線，相比傳統化學合成工藝節約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內外期刊發表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數據庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報國家發明專利 15 項，其中已授權 9項。
江南大學
2021-04-13
基于復雜煤質條件的脫硝催化劑配方及制備技術
授權專利《一種添加SiO的脫硝催化劑及其制備方法》通過共沉淀法制備 TiO-SiO復合載體，一步浸漬法負載V0和W0,再經過焙燒得到的催化劑具有低 溫脫硝率高、能夠明顯增加催化劑整體的機械強度和抗磨損性等特點，采用硅溶 膠作為SiO硅源不僅成本低廉，在實際生產過程中可以很好地改善其加工、擠出、 成型等工序的機械性能。
授權專利《一種具有抗硫氧化特性的脫硝催化劑及其制備方法》包括浸 漬液的制備、活性組分的負載和焙燒三個步驟；該發明中的脫硝催化劑由于加 入了 BaO改性，使該改性后的脫硝催化劑具有良好的孔隙結構，酸性中心位置沒 有明顯變化,催化劑表面的S0的氧化反應得到了抑制，并可保證N0的脫除率在 95%以上，該發明適用于我國燃煤含硫量高的特點，有利地提高了催化劑的使用 壽命,降低煙氣脫硝成本。
市場及經濟效益分析：
以上兩項發明的原料價格低廉且來源豐富，生產制備工序簡潔，批量生 產可行性高，具有一定的市場價值。
重慶大學
2021-04-11
中山大學施蘇華、何子文課題組在紅樹植物進化研究領域取得系列重要成果
為了進一步驗證紅樹植物在全球氣候變化下是否足夠強健，研究人員對現存紅樹物種的歷史群體大小動態變化分析，發現大多數紅樹物種在海平面快速變化時期發生了種群規模急劇減少和破碎分化。
中山大學
2022-05-30
金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
在傳統貴金屬（金、銀等）之外發掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎研究及應用研發的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調的光、電、熱、磁等性質，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結構，從而獲得豐富可調的等離激元效應；此處的一個關鍵性挑戰在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發展的、理論模擬計算指導下的電子-質子協同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯合處理方法實現了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區移至可見光區，且兼具強增益及可調性。結合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協同摻氫所導致的準金屬能帶結構及相應的等離激元動力學性質。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創新性地發展出一種調控非金屬半導體材料系統中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現了具有強且可調的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術大學
2021-02-01
金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
項目成果/簡介:在傳統貴金屬（金、銀等）之外發掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎研究及應用研發的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調的光、電、熱、磁等性質，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結構，從而獲得豐富可調的等離激元效應；此處的一個關鍵性挑戰在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發展的、理論模擬計算指導下的電子-質子協同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯合處理方法實現了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區移至可見光區，且兼具強增益及可調性。結合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協同摻氫所導致的準金屬能帶結構及相應的等離激元動力學性質。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創新性地發展出一種調控非金屬半導體材料系統中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現了具有強且可調的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術大學
2021-04-11
植物甾醇生物轉化制造雄甾烯酮等 甾體醫藥中間體
本項目已成功開發多種植物甾醇生物轉化制造多種甾藥中間體的高效基因工程菌，分別以 雄甾-4-烯-3,17-二酮 (AD) 、雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮 (ADD) 和9羥-雄甾烯酮 (9OHAD) 為主要目 標物，9羥-雄甾烯酮可用于制造腎上腺皮質激素，目前國內還尚未開發成功。
華東理工大學
2021-04-11