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采用化學催化和材料科學協同創新，研制出的環保型無釩稀土基脫硝催化劑，對脫硝催化劑體系創建、支撐體開發及失效再生等形成了完整的自主知識產權，“填補了國內外工業煙氣脫硝無毒催化劑技術的空白，技術性能達到了國際領先水平”。該技術成果已在電力、化工、玻璃及水泥等行業130多個脫硝工程成功應用。先后入選《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄（2014年版）》、《中國制造2025》標志性產品（2016年）》、《國家鼓勵的有毒有害原料（產品）替代品目錄（2016年版）》、《環保技術國際智匯平臺百強環保技術（2016

人類在發展過程中目前面臨能源危機和環境污染雙重壓力。在能源消費方面，目前世界能源消耗91%的是一次性礦物燃料能源，但礦物燃料是有限的，不可能成為人類的永久性能源。因此尋找可替代化石能源的新能源是人類可持續發展的必由之路。 據估計，全世界每年由光合作用而固定的碳達2×1011 噸，含能量達3×1018 千焦，可開發的能源約相當于全世界每年耗能量的10 倍；生成的可利用干生物質約為1700 億噸，而目前將其作為能源來利用的僅為13 億噸，約占其總產量的0.76％，生物質資源開發利用潛力巨大。據測算，我國擁有的生物質能資源為50 億噸左右，是我國目前總能耗的4 倍左右[5]。生物質資源雖然豐富，但由于保存和轉化的技術落后導致生物質資源浪費嚴重，如秸稈等農業廢棄物在田間焚燒，林業產品加工產生的木屑、鋸末等被直接丟棄，食品加工的殼、皮等被當作垃圾填埋，這不僅污染了環境，還造成了生物質資源的巨大浪費 利用生物質制備炭材料，在能源領域利用可以直接作為燃料使用，可以避免生物質原料本身能量密度低、體積龐大難于運輸等弊端，同時相對于燃煤可以減少硫排放，從而減少對環境的污染，但目前制造成本高，只有在特定的場合才使用，目前生物質炭在能源方面主要作為高端的燃料電池正極材料。另一方面生物質炭本身的多孔性致使它具有巨大的比表面積、發達的孔隙結構以及較好的化學穩定性和機械強度，在環保領域對重金屬良好的吸附性能，因此對重金屬廢水處理及土壤恢復與改良具有巨大的應用潛力[8-14]。 由于傳統工藝制造活性炭成本高，因此限制了其應用范圍。如何最大限度降低制造成本是科研工作必須努力的方向。 生物質炭的制備方法主要分為：熱分解法，微波炭化法，水熱炭化法。熱分解炭化法是目前制備生物質炭的主要方法，熱分解制備生物質炭是在隔絕空氣條件下生物質的高溫裂解成炭，一般需要炭化與活化兩個過程且二者可分步或同步進行。首先炭化過程是在300 –1000 0C下使生物質中分子鏈中C-O、C-C鍵斷裂成炭，隨著溫度的升高, 生物質炭的產量降低, 含碳量逐漸增加。活化的目的是利用氣體或化學物質改變炭化料的內部結構, 擴大孔體積, 增加活性炭的吸附性能。物理活化采用如水蒸氣、空氣、CO2進行活化；化學活化則采用化學物質如NaOH，ZnCl2，KOH, K2CO3等在600~11000C下活化，得到活性生物質炭產品。熱分解法的缺點在于反應時間長，反應耗能大，傳熱效率低和反應原料加熱不均勻等。微波炭化法則是通過被加熱體內部偶極分子的高頻往復運動，使分子間相互碰撞產生大量摩擦熱量，繼而使物料內外部同時快速均勻升溫從而達到裂解及炭化的目的。微波加熱具有操作簡單、升溫速率快、反應效率高、可選擇性均勻加熱等優點。生物質通過微波炭化處理其活性炭得率較高(一般達到40%左右)且表面積大。但微波炭化的不足在于物料的反應溫度不能精確控制，過量的微波輻射將對人體健康有損害且工業化放大過程比較困難。水熱炭化法是在一定溫度(一般200 ℃)和壓強（下將水熱反應釜內的生物質( 碳水化合物、有機分子和廢棄生物質等) 、催化劑和水進行加熱，實現對生物質炭化的過程。水熱炭化一般制得的生物質表面積小一般500m2/g以下，同時反應時間長，因此生產成本較高。 總之制備生物質炭材料具有豐富的原料來源，同時在能源及環境方面具有廣闊的應用前景，尤其在重金屬污染治理及土壤恢復及改良前景更為廣闊。但目前生物質轉化為炭流程長，分解溫度高，造成生產成本高而致使生物質的利用率低。如何更高效、成本更低廉實現生物質的炭轉化，無論對于人類能源結構優化及環境保護均有十分重要的現實意義。 本項目提出了一種酸催化裂解炭化生物質原料的方法，采用酸催化直接將生物質分解及炭化，并在低溫下(2000C左右)加速炭化及活化(6000C以下) 過程，吸收炭化及活化過程蒸發的酸及液態有機物，酸進行循環利用，實現生物質炭材料綠色制備。由此可以制備出生物質炭材料比表面在1000m2/g以上，得率達到50%以上，從而降低生物質炭的制造成本，拓寬其應用范圍。二．技術路線酸催化生產技術路線見下圖，生物質粉碎后，采用一定酸浸濕潤，干燥后進行炭化及活化，控制在4000C下炭化完全冷卻，炭化活化過程進行酸回收并返回使用，炭化完全后冷卻，加粘結劑壓塊便得到生物質炭。  圖1 酸催化制備生物質炭工藝流程三．技術開發內容及指標技術開發內容生物質原料的篩選及酸種類的篩選溫度、時間工藝參數的優化；粘結劑的選擇與添加工藝確定日處理1噸中試放大設備選擇與設計；技術指標生物質炭得率大于50%；生物質炭的碳含量高于80%；生物質炭燃燒后的灰分小于5%；生物質炭材料比表面在1000m2/g以上。四．經濟效益初步分析生物質炭售價按3000元/噸計算，原材料及處理成本約1500元/噸；按年生產1萬噸計算，年效益為=（3000-1500）x10000=1500萬元。 本項目作為生物質炭新工藝相對于傳統工藝，大幅度提高了生物質炭的轉化效率及降低了生產成本，因此經濟效益非常顯著，如果作為活性炭使用效益更加顯著。同時具有很好的推廣前景。

環境污染和能源短缺已成為當今世界面臨的最主要危機，人們不斷探究治理環境和開發可再生能源的新方法。于1972年，Fujishima和Honda報道采用TiO2光電極和鉑電極組成光電化學體系使水分解為氫氣和氧氣，從而開辟了半導體催化這一新的研究領域。近些年，將有機污染物降解已經成為能源環境科學領域的研究熱點。該研究對于治理水污染，保護水環境具有重要的科學意義。 主要通過化學方法可控的調控可見光催化材料納米晶體的尺寸和形貌，合成具有規則形貌和特定裸露晶面的可見光催化材料（例如納米棒、納米帶、納米片、納米八面體和納米六面體等），并在此基礎上進一步優化能級能帶結構,同時探究催化劑不同晶面上光生載流子的分離行為、氧化還原能力以及催化活性的選擇性等獨特性質，深入結合理論模擬計算，研究不同形貌的催化劑的裸露晶面上光生載流子的行為和表面/界面微觀反應機制。為了深入研究太陽能-化學能轉化過程中的關鍵科學問題，構筑一種新型的具有特定結構和功能的MnxV2O5+x（x=1、2或3）基可見光催化材料，在不添加任何貴金屬元素的情況下，Mn3V2O8修飾的V2O5/g-C3N4異質結構在可見光照射下表現出明顯的光催化活性，比V2O5/g-C3N4異質結構高出近3倍。由于V2O5和g-C3N4之間的Z-方案路徑促進了載流子的分離，因此具有優異的可見光催化活性。

（專利號：ZL 201510680435.X） 簡介：本發明公開了一種負載型Au?Pd/mpg?C3N4納米催化劑催化甲酸脫氫的方法，屬于化學化工技術領域。本發明將制備好的負載型Au?Pd/mpg?C3N4納米催化劑置于反應器中，將反應器置于油浴中升至一定溫度，接著將甲酸和甲酸鈉混合液加入反應器中進行反應，生成的氫氣采用排水法收集。所述Au?Pd/mpg?C3N4納米催化劑是采用Au、Pd和去離子水按照一定摩爾比配置，將載體mpg?C3N4加入上述溶液中，向混合液中添加還原劑，經過濾、干燥后制得。與傳統的負載型催化劑不同的是：根據本發明，調節催化劑中金屬金、鈀的含量及mpg?C3N4含量就可以制得用于甲酸脫氫制氫氣的高活性、高選擇性負載型Au?Pd/mpg?C3N4納米催化劑。

本發明公開了一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用。所述表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料的制備方法包括以下步驟：1)將金屬鹽溶解于有機溶劑中，形成透明溶液、2)將步驟1)中的透明溶液與軟膜板劑混合，得到二者充分均勻分散的分散液，充分混合形成金屬鹽凝膠、3)將步驟2)中得到的金屬鹽凝膠制備成干凝膠、4)將步驟3)中得到的干凝膠高溫煅燒，所得灰分即為表面氧缺陷多孔金屬氧化物、本方法能夠同步合成出表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料。制備方法相對簡單，在形成多孔結構的同時增加了材料表面的氧空穴濃度，改變了材料的電子結構，可應用于吸附、光電催化及電池領域。

本發明屬于流化床和多相流領域，特別涉及一種強化載氧體氧化再生的化學鏈燃燒空氣反應器；包括反應室、第一提升管、復合式內構件和第二提升管；所述反應室的側壁設置給料口，底部設置空氣入口；所述反應室和第一提升管之間采用第一漸縮管連接；所述第一提升管與第二提升管之間安裝有復合式內構件；所述復合式內構件包括第二漸縮管、環形內構件、導向管、支撐板和傾斜式環形內構件；解決了現有技術中提升管內載氧體徑向分布不均、氧化再生效率不高的問題，可以有效延長載氧體的停留時間，提高大粒徑載氧體的氧化再生效率，從而提高化學鏈燃燒效率。

現有問題：現有的血紅蛋白類攜氧載體（HBOCs）主要為小分子修飾血紅蛋白、交聯劑聚合血紅蛋白以及包裹血紅蛋白。這些HBOCs制品的毒副作用在動物實驗和I, II, III期臨床試驗均有報道。正是基于臨床試驗中發現的HBOCs引起高血壓反應及增加病人心肌梗死的風險，2009年美國FDA拒絕了Northfield公司HBOCs產品（PolyHeme）的上市請求。現有HBOCs制品輸注后的毒副反應，主要是由于HBOC中游離或未聚合的血紅蛋白，包括氧合或非氧合狀態，透過內皮屏障，消耗內皮舒張因子一氧化氮（NO）；同時，血紅蛋白本身的氧化還原反應，生成的氧自由基造成機體氧化應激反應。 項目的創新性和優越性：? 本項目制備的新型攜氧納米粒子，完全不同于現有HBOCs制品，首先在納米粒子中包裹一定劑量的抗氧化劑，有效減少輸注血紅蛋白氧載體后可能產生的氧自由基。然后，通過結合珠蛋白將血紅蛋白穩定連接到納米粒子外膜。結合珠蛋白能與游離血紅蛋白結合成穩定的復合物，一方面避免了體內過量的游離血紅蛋白出現，減少輸注后縮血管效應引起的高血壓現象和胃腸道反應；另一方面，結合珠蛋白本身也可作為還原劑，減少血紅蛋白引起的氧化應激反應。?該新型攜氧納米粒子體內的代謝方式為納米粒子崩解后，結合珠蛋白/血紅蛋白復合物經網狀內皮系統清除，可大大減輕經腎臟排泄可能造成的腎損傷。?現有HBOCs類制品，特別是聚合血紅蛋白和包裹血紅蛋白，往往包含數量不等的血紅蛋白，分子量處于一定范圍，而且，還有部分游離血紅蛋白或未反應血紅蛋白并不能完全清除，這也是產生毒副作用的一大誘因。而本項目的攜氧納米粒子表面帶有數量可控的活性官能團，因此，可實現血紅蛋白的定點定量結合，得到分子量穩定的終產物。?現有的第三代HBOCs制品，大多用高分子材料將血紅蛋白包裹，輸注入人體后很難避免“突釋”效應，出現大量游離血紅蛋白，有可能對機體造成很大的傷害。而本項目所述的新型攜氧納米粒子，血紅蛋白與結合珠蛋白形成了穩定的復合物或者血紅蛋白與高分子材料牢固結合，即使納米粒子分解之后，也不會產生大量游離血紅蛋白，因此可大大減少相關風險。該新型攜氧納米粒子可以凍干粉末的形式保存，保存期長，穩定性高，運輸方便，可滿足各種環境下的應急使用和臨床常規應用。?使用的高分子載體為聚乙二醇-聚酯類共聚物。聚乙二醇（PEG）由于其本身不帶電荷、水溶性、無免疫原性、可以防止材料表面生物污染、減少蛋白質吸附和細菌貼附、并且不易被免疫體系識別等、且它在體內能溶于組織液中，能被機體迅速排出體外而不產生任何毒副作用的特點，是修飾納米粒子的理想材料。聚乙二醇的存在還可以有效屏蔽人體網狀內皮系統對納米粒子的吞噬和排異，延長粒子在血液中的循環時間。可生物降解且生物相容性良好的聚酯（聚己內酯/聚乳酸，PCL/PLA），無毒無刺激性，已經得到美國食品藥品監督管理局（FDA）的認證用于人體治療。

本發明公開了一種用富氧燃燒鍋爐煙氣制取生物質氣化氣的系統，其特征在于，包括循環流化床氣化器、旋風分離器；循環流化床氣化器具有進料口，該進料口用于將生物質物料輸入至循環流化床氣化器；循環流化床氣化器還設置有進氣口，該進氣口用于輸入富氧燃燒鍋爐的煙氣；循環流化床氣化器用于在富氧燃燒鍋爐煙氣的作用下將生物質物料氣化得到氣化氣；旋風分離器與循環流化床氣化器連接，用于分離氣化氣。將生物質氣化系統與富氧燃燒鍋爐系統配合使用，

環氧化合物與脂肪醇開環反應關鍵技術 開發了活性高選擇性好的高氯酸鹽固體酸類新型環氧化合物開環反應催化劑體系、連續管式反應器及綠色反應工藝等關鍵技術，通過催化劑、反應器和原料配比來調控反應選擇性，根據市場變化自如調節主副產品比，建立3套萬噸級連續管道式二元醇單烷基醚生產裝置，實現裝置通用化、產品系列化、主副產品綜合利用。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 項目屬化學工程精細化學品領域。項目原料環氧化合物主要為環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)和環氧氯丙烷(ECH)，進行開環加成、直接酯化或閉環反應，制得一系列環氧精細衍生化學品，主導產品包括二元醇單烷基醚、二元醇醚羧酸酯和脂肪族縮水甘油醚等醇醚酯類高級溶劑與環氧樹脂活性稀釋劑，用途廣泛。因原料危險性大、技術含量高、產品品種和品質要求多，高端產品長期依賴進口。通過對其生產關鍵技術長達20余年的協同創新研究，取得如下自主創新成果： 1、環氧化合物與脂肪醇開環反應關鍵技術 開發了活性高選擇性好的高氯酸鹽固體酸類新型環氧化合物開環反應催化劑體系、連續管式反應器及綠色反應工藝等關鍵技術，通過催化劑、反應器和原料配比來調控反應選擇性，根據市場變化自如調節主副產品比，建立3套萬噸級連續管道式二元醇單烷基醚生產裝置，實現裝置通用化、產品系列化、主副產品綜合利用。 2、二元醇醚羧酸酯直接酯化法綠色生產新工藝技術 開發了苯并噻唑類離子液體、Ni-Al/離子交換樹脂等酯化酸催化劑體系，低毒酯類共沸脫水劑體系，連續固定床預反應串反應精餾酯化工藝。預反應系統提高了反應精餾主反應的效率；催化劑可回收、循環使用，解決了常規中和帶來的操作與污染問題；酯類脫水劑低毒、高效、環境友好；GMP自動化無塵包裝，產品質量指標達國際電子級要求；建立4套萬噸級生產裝置，實現清潔生產。 3、氯醇醚高濃度堿閉環制備脂肪族縮水甘油醚清潔生產工藝關鍵技術 開發了季銨鹽型縮水甘油醚陽離子相轉移催化劑，催化高濃度NaOH閉環反應，副產固體鹽多，并消除了夾帶產品問題，通過飽和鹽水萃取可低成本精制固體鹽；用飽和鹽水熱泵蒸發析鹽，解決高濃度鹽水污染問題；建立單、雙、多縮水甘油醚等3套萬噸級通用型生產裝置，產品質量達國際先進水平；生物基、低氯、水溶及高品質產品填補國內空白，建成全球產能最大、品種齊全的脂肪族縮水甘油醚生產基地。 4、副產物的綜合利用技術 開發了開環反應副產物的資源化利用技術。二元醇醚副產殘液與堿、鹵代烷進行williamson醚化反應，制得多乙二醇雙醚；丙二醇醚副產殘液通過中和、脫色等精制得多丙二醇單醚，用作脫硫脫碳溶劑或制動液原料。 5、廢棄物的資源化利用技術 系統開發了脂肪族縮水甘油醚廢棄物資源化利用技術。固體鹽精制得工業鹽，用作水泥磨料、制磚防凍劑等；鹽水蒸發析鹽過程中回收多羥基有機物制備環氧樹脂增韌聚酯；減壓精餾前餾分精制處理出原料和產品；精餾殘液通過環氧基改性后可實現廢棄物的綜合利用；這些技術開發，解決了廢棄物出路問題，實現了清潔生產。

本新技術成果（ZL200910058055.7）于2012年3月21日授權。