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仿生催化氧化技術(shù)
以酶類結(jié)構(gòu)的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術(shù)難 題，實(shí)現(xiàn)高附加值含氧有機(jī)化物的合成，并致力于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，填補(bǔ)國內(nèi)外技術(shù)空白，從本質(zhì) 上解決化工領(lǐng)域氧化過程的安全隱患。
中山大學(xué)
2021-04-10
金屬卟啉仿生催化氧化合成含氧有機(jī)化學(xué)品
含氧有機(jī)產(chǎn)品如己內(nèi)酯、環(huán)氧環(huán)己烷均是重要的有機(jī)合成中間體。己內(nèi)酯主要用于合成聚己內(nèi)酯和與 其它酯類共聚或共混改性，其中聚己內(nèi)酯具有獨(dú)特的生物相容性、降解性以及良好的滲透性，在環(huán)保和醫(yī) 用材料方面具有廣泛的應(yīng)用。環(huán)氧環(huán)己烷開環(huán)反應(yīng)可制備大量中間體，是合成鹽酸苯海索、農(nóng)藥三環(huán)錫、 克螨特、1,2-環(huán)己二醇、聚碳酸酯等的重要原料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、固化劑、增塑劑等領(lǐng)域。由于 己內(nèi)酯和環(huán)氧環(huán)己烷的合成存在生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)品的穩(wěn)定性等方面的難題，因此其合成技術(shù)難度大，目 前只有美、英、日等國的很少幾家公司在生產(chǎn)，而我國主要依靠進(jìn)口。 仿生催化氧化技術(shù)就是模擬血紅素的活性中心結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計(jì)合成與酶結(jié)構(gòu)相似的化合物，模擬與酶 催化反應(yīng)相似的反應(yīng)歷程，實(shí)現(xiàn)溫和條件下的催化氧化過程。本技術(shù)以氧氣為氧化劑，以類酶結(jié)構(gòu)的化合 物為催化劑，實(shí)現(xiàn)在溫和條件下環(huán)己酮、環(huán)己烯高選擇性氧化制得己內(nèi)酯和環(huán)氧環(huán)己烷的仿生催化工藝。 本技術(shù)成果已申請國家發(fā)明專利，是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的制備己內(nèi)酯和環(huán)氧環(huán)己烷新工藝，目前正處 在中試階段。本技術(shù)成果填補(bǔ)了目前氧氣氧化環(huán)己酮、環(huán)己烯制備己內(nèi)酯和環(huán)氧環(huán)己烷的國內(nèi)外技術(shù)空白。
中山大學(xué)
2021-04-10
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仿生高性能鉑催化劑
本項(xiàng)目通過使用仿生概念，制備出一種新型的具有籠狀結(jié)構(gòu)的鉑催化劑。在該催化劑中，金屬鉑被包覆在有機(jī)物籠內(nèi)，反應(yīng)物可以自由進(jìn)出籠內(nèi)外，在鉑的催化作用下合成有機(jī)硅化合物，金屬鉑被困于籠內(nèi)，可以有效地阻止團(tuán)聚而失去活性，從而可以反復(fù)發(fā)揮其催化作用，使其同時(shí)具備高活性和高穩(wěn)定性。該新型催化劑在全世界第一次實(shí)現(xiàn)了鉑催化劑在多次循環(huán)使用后，依然保持其極高的催化活性。 有機(jī)硅產(chǎn)品的制備過程中，硅氫加成反應(yīng)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前該反應(yīng)主要使用卡斯特催化劑進(jìn)行催化，若替換為本項(xiàng)目所研發(fā)出的新型催化劑，催化效率將實(shí)現(xiàn)指數(shù)級的提高。對于三烷氧基硅烷同己烯制備己烷偶聯(lián)劑這一最常見的氫硅化反應(yīng)，如使用本項(xiàng)目所制備出的新型催化劑，其催化效率較卡斯特催化劑能夠提高1000倍以上。 該技術(shù)在國際上首次提出，目前已經(jīng)在國際頂級期刊《SCIENCE》上投稿并獲得了審稿人的好評，審稿人認(rèn)為該項(xiàng)目研究工作將很快在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。同時(shí)，該項(xiàng)目正在開展進(jìn)行相關(guān)專利申請工作。
北京航空航天大學(xué)
2021-04-10
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催化臭氧氧化與微生物降解近場耦合技術(shù)
對于難降解工業(yè)廢水的處理，單獨(dú)催化臭氧氧化技術(shù)存在臭氧劑量大、氣體回收難、出水毒性高等問題，而單獨(dú)生物降解處理難降解有機(jī)廢水周期長、設(shè)備成本高。催化臭氧氧化與微生物降解近場耦合工藝則將按序進(jìn)行的催化氧化裝置和生物掛膜裝置兩個(gè)處理單元合并，利用催化臭氧技術(shù)提高難降解有機(jī)廢水的可生化性，同時(shí)采用生物膜技術(shù)減少后續(xù)處理成本，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本提高COD、色度和濁度去除率的效果，同時(shí)降低出水毒性，減少環(huán)境生物風(fēng)險(xiǎn)。
東北師范大學(xué)
2025-05-16
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仿生非貴金屬氧催化劑
低溫燃料電池能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車動力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過程極為緩慢，需在較高的過電位下進(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學(xué)近年來提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催
南京大學(xué)
2021-04-14
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清潔氧化催化劑
南京工程學(xué)院
2021-04-13
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芳甲基綠色催化氧化技術(shù)
采用綠色氧化劑空氣、氧氣和雙氧水等，將芳甲基直接氧化物芳香醇、醛和酸，反應(yīng)具有較好的選擇性，催化劑價(jià)格便宜，容易回收。反應(yīng)條件簡單、容易控制。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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負(fù)載型氨氧化鉑催化劑
成果描述：目前硝酸工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化過程通常采用的鉑網(wǎng)催化劑，具有選擇性高、使用壽命長、可回收再生等優(yōu)點(diǎn)。但鉑在高溫下易生成揮發(fā)性的PtO2造成鉑耗，是硝酸工業(yè)中除原料費(fèi)用外的最大成本消耗，成為硝酸行業(yè)發(fā)展的瓶頸。將鉑負(fù)載于載體上形成高分散的鉑催化劑，可在提高鉑催化劑的活性和增大催化劑比表面積的基礎(chǔ)上降低鉑的用量，是一條可能的解決硝酸行業(yè)瓶頸問題的途徑。本成果利用光催化過程將鉑負(fù)載于光催化劑如二氧化鈦表面形成負(fù)載型催化劑，從而實(shí)現(xiàn)單質(zhì)金屬活性組分低用量高分散的負(fù)載，是一種可有效提高貴金屬催化活性降低貴金屬用量的方法。通過光催化法制備的Pt/TiO2催化劑，活化后可在二氧化鈦表面形成厚度為3 nm左右的鉑金屬薄膜。150-250 μm的Pt/TiO2催化劑，其鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g。以該催化劑催化氨氧化反應(yīng)，能有效的降低反應(yīng)溫度，氨轉(zhuǎn)化率在600~700 oC即可達(dá)100 %，低于目前硝酸工業(yè)中氨氧化反應(yīng)溫度800~ 900 oC，也低于PtO2升華溫度850 oC。該催化劑經(jīng)400 h連續(xù)反應(yīng)，其鉑載量及催化活性均無降低，是一種可靠的氨氧化催化劑，具有工業(yè)應(yīng)用前景。市場前景分析：化工市場。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1：鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g； 2：反應(yīng)溫度區(qū)間為600~700 oC，氨轉(zhuǎn)化率可達(dá)100 %； 3：連續(xù)反應(yīng)400小時(shí)以上，催化劑性能無變化
四川大學(xué)
2021-04-10
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稠油注空氣低溫催化氧化采油技術(shù)
2002年以來，西南石油大學(xué)稠油注空氣采油科研組在國內(nèi)外率先提出并從理論、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)角度對稠油注空氣-蒸汽低溫氧化高效采油技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。先后承擔(dān)了稠油注空氣采油方向的國家863計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)（2006.12-2009.12：海上稠油注空氣緩和催化氧化采油技術(shù)研究）、CNPC創(chuàng)新基金項(xiàng)目1項(xiàng)（2006.9-2009.3）、遼河油田公司項(xiàng)目3項(xiàng)。發(fā)現(xiàn)注空氣低溫催化氧化采油技術(shù)用于稠油開采和稠油注蒸氣開采效果明顯。該課題關(guān)鍵技術(shù)研究成果在遼河油田選定10口試驗(yàn)井(其中垂直井3口，水平井7口)進(jìn)行了現(xiàn)場施工試驗(yàn)，增油效果明顯。
西南石油大學(xué)
2016-03-01
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催化苯乙烯環(huán)氧化制備苯乙烷的新型催化劑
環(huán)氧苯乙烷作為一種重要的化工中間體被廣泛應(yīng)用于化工與醫(yī)藥生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域，傳統(tǒng)的制備方法——鹵醇法在生產(chǎn)過程中環(huán)境污 染嚴(yán)重、對原料的利用率不高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。隨著整個(gè)社會環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，綠色化學(xué)日益受到重視。在催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的研究過程中，開發(fā)高效、低污染、低能耗、環(huán)境友好的催化劑一直是研究的主要方向。雖然在許多研究人員的不懈努力下，催化劑的研究取得了可喜的進(jìn)展，但是現(xiàn)有的催化劑還存在著一些缺陷， 新型高效催化劑的研發(fā)仍然是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。我們發(fā)現(xiàn)將普魯士藍(lán)類配合物用于催化苯乙烯
蘭州大學(xué)
2021-01-12