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三川催化環(huán)保——輕型汽車尾氣凈化先鋒
一、項目進展
創(chuàng)意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業(yè)
入學/畢業(yè)時間
學號
馬培培
化學化工學院/安全工程
2019.09/2023.06
201931045227
三、指導教師
姓名
學院/所學專業(yè)
職務/職稱
研究方向
陳永東
化學化工學院
博導/教授
能源與環(huán)境納米催化
四、項目簡介
本團隊針對輕型汽車在用車市場存在的三效催化劑低溫活性差、尾氣不達標、壽命短等問題，順應國家綠色環(huán)保發(fā)展的大背景，自主研發(fā)出一款活性好、耐高溫壽命長、低成本的汽車尾氣三效催化劑及配套產品。它運用了先進的催化劑制備技術，“貴金屬合金化”有效提升了催化劑低溫活性，降低了成本。納米尺度調控催化劑穩(wěn)定性，使催化劑在長時間高溫中表現(xiàn)出了極強的抗燒結能力，有效延長了催化劑壽命；采用成熟的蜂窩陶瓷多層涂覆技術，有效避免了催化劑在使用過程中的脫落。基于核心技術，本團隊發(fā)表SCI論文3篇、申請專利4項，確保產品在市場上的技術領先地位。
經團隊努力，三川催化劑實現(xiàn)了從實驗室制造到尾氣市場應用的產學研結合典范。目前，已與四川建安交通工程有限公司達成合作意向，同時與四川中自環(huán)保科技股份有限公司進行聯(lián)合智能制造試生產，并獲得西南石油大學科技園學生創(chuàng)業(yè)補貼1萬元。團隊采用TO-B運營模式，充分利用產品安全、環(huán)保的性能優(yōu)勢開展有效的新媒體宣傳推廣工作，采用外包合作的方式進行機械生產，并在后續(xù)發(fā)展中不斷增加產品的研發(fā)投入。預計月銷售1000臺，均價800元/臺為例，一年可獲毛利482萬余元，毛利率達42.75%。
西南石油大學
2023-07-20
聚氯乙烯（PVC）低汞、無汞催化劑
目前，乙炔法生產PVC的催化劑，幾乎全部采用氯化汞催化劑。大量使用汞觸媒帶來的結果，不僅是汞資源的迅速枯竭，更重要的是惡劣的環(huán)境污染，汞污染造成的連鎖反應，對人類生活產生了極大的負面影響。 為確保我國乙炔法PVC和氯堿產業(yè)的安全發(fā)展，有序推進汞減排，有關部門的對策是：2012 年，實現(xiàn)電石法PVC行業(yè)低汞觸媒普及率達到50%，并全部合理回收廢汞觸媒；到2015 年，全行業(yè)全部使用低汞觸媒，廢汞觸媒回收率達到100%。 南開大學與國內重要PVC生產企業(yè)合作，工業(yè)放大制備的
南開大學
2021-04-14
一種用二苯胺催化制備咔唑的方法
目前，咔唑在工業(yè)上是從煤焦油中提取。國內生產咔唑的方法是以粗蒽為原料，方法是硫酸萃取，形成硫酸咔唑鹽溶液，然后用氨水反沖析出咔唑，參見：燃料與化工 2013，44（6）37-40。該方法在一定程度上易產生大量工業(yè)廢水。 中國發(fā)明專利申請 CN 101993411A 公開一種合成咔唑的方法，該方法是用鄰氨基聯(lián)苯閉環(huán)脫氫，所用原料是氨或氯苯。這種方法的優(yōu)點是原料易得，但其缺點是無市場競爭力，因為：(1) 合成路線長，反應步驟多。每步反應都需要復雜的前處理和后處理，分離
蘭州大學
2021-04-14
面向低碳資源轉化的分子篩催化材料
揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心
一、項目分類
重大科學前沿創(chuàng)新
二、成果簡介
開展沸石分子篩催化材料研究，闡明了惰性碳-氫鍵低溫活化轉化的機理，國際上率先提出分子圍欄催化劑設計的新方法，克服了甲烷低溫氧化中高甲烷轉化率和高甲醇選擇性不可兼得的領域難題，在70℃下突破性實現(xiàn)17.2%的甲烷轉化率和92%的甲醇選擇性；揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心，并在純硅分子篩骨架中構筑具有此類硼中心開發(fā)出硼硅分子篩新材料，催化丙烷有氧脫氫中丙烷轉化率達到41.6%，烯烴產物選擇性超過80%（效率達到傳統(tǒng)分子篩負載多聚硼材料的近十倍），為天然氣和頁巖氣的高效利用提供了理論基礎和技術支撐。
上述相關技術完成了實驗室的小試研究，指標達到國際先進水平。準備進一步推進中。
浙江大學
2022-07-22
一種空氣電極高效電催化劑
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應用提供支撐。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
隨著經濟社會的發(fā)展及環(huán)境污染問題日趨嚴峻，開發(fā)新型、綠色的和高容量的清潔能源引起了人們的廣泛關注。堿性電池由于其成本低廉、高的容量和安全性，在金屬空氣電池及堿性燃料電池中受到了廣泛關注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應用于便攜式設備中，如助聽器等。因此，開發(fā)高效、價格低廉和穩(wěn)定性優(yōu)異的陰極氧還原電催化劑對于提升鋅空氣電池的效率至關重要。
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應用提供支撐。
華中科技大學
2022-07-26
鍋爐煙氣選擇性催化還原（SCR）脫硝技術
一、技術背景 氮氧化物（NOx）是引起酸雨、光化學煙霧、溫室效應和臭氧層空洞等一系列環(huán)境問題的主要污染物，對地球生態(tài)和人體健康產生了嚴重的影響。 燃煤電廠與熱電廠所排放的NOx在人為固定污染源中占有很大的比例。因此，如何有效地消除電廠煙氣中的NOx，已成為目前環(huán)境保護中一個令人關注的重要課題。國家對氮氧化物的控制與治理也逐漸嚴格起來，氮氧化物的控制技術將成為環(huán)境領域的一個新
南開大學
2021-04-14
有機胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料
本發(fā)明涉及一種仿生有機胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料的工藝方法，特別是醫(yī)用生物降解性聚酯類聚合物合成的新工藝方法，其特點是使用無毒、無金屬的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍為催化劑進行環(huán)酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己內酯)的開環(huán)聚合反應，從而合成高度生物體安全性醫(yī)用生物降解材料。這一新工藝方法避免了使用目前廣泛使用的具有細胞毒性的辛酸亞錫類催化劑。本工藝采用本體聚合法，聚合反應具有受控、活性聚合反應特點，不僅可合成均聚物，并且能用于合成具受控組成的嵌段共聚物。本工藝無三廢污
南開大學
2021-04-14
過渡金屬催化的不對稱環(huán)異構化
成功發(fā)展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實現(xiàn)1,6-聯(lián)烯-炔不對稱環(huán)異構化反應，該反應通過新穎的5-exo-dig環(huán)化，可高效、高選擇性制備一類具有氮雜5/6環(huán)系產物。值得一提的是，該反應也可適應于聯(lián)烯末端含環(huán)狀片段的底物，可一步制備高度挑戰(zhàn)性的5/6/6或5/6/5環(huán)系產物，在復雜天然產物和藥物合成中具有潛在的應用價值。 在此基礎上，他們對該反應機理進行了系統(tǒng)的理論計算研究。結果表明，該反應經過一條不同尋常的環(huán)化途徑，即Rh正離子作為π酸活化炔基，經5-exo-dig環(huán)化形成5/3并環(huán)Rh卡賓中間體，隨后經一系列擴環(huán)、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環(huán)，得到目標產物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構化過程是決速步驟，同位素標記實驗也證實了這一點。該研究不僅首次實現(xiàn)了Rh（I）催化的不對稱聯(lián)烯-炔環(huán)異構化反應，展現(xiàn)了Rh（I）獨特的催化活性和應用價值，理論計算研究也為此類反應提供了新的認識，為新的催化體系的設計提供了依據(jù)。
南方科技大學
2021-04-13
環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑
環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑系列產品包括PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、聚酯多元醇（己二酸或對苯二甲酸基）、粉末涂料用聚酯等多個聚酯品種生產所需的催化劑。上述鈦系催化劑外觀均為淺黃色至無色透明液體，具有常溫不水解、不含重金屬元素、活性高、選擇性高、添加量少、使用成本低、不屬易燃易爆危險品等優(yōu)點，是取代現(xiàn)有重金屬（銻系和錫系）催化劑以及鈦酸酯類催化劑的新一代環(huán)境友好型催化劑。該系列鈦系催化劑產品由超細粉末國家工程研究中心自主開發(fā)，均已實現(xiàn)批量生產，并在大型聚酯生產裝置（20萬噸/年PET裝置、1萬噸/年PBS裝置等）成功得到應用。
華東理工大學
2021-04-13
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乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工業(yè)上生產丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應溫度溫和、成本低，但是該過程中高錳酸鉀的使用量很大，高錳酸鉀價格較貴，投加過量會引起出廠水色度升高，長期過量投加，反應產物水含二氧化錳易使濾料板結。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產生棕色染色，粉末散布于空氣中有強烈刺激性，環(huán)境污染嚴重。現(xiàn)有專利技術則多采用氮氧化合物和堿催化乳酸乙酯制備丙酮酸乙酯。但這些方法催化劑會污染環(huán)境，含氯氧化劑有毒，難儲存運輸，對工業(yè)生產安全存在一定威脅且溶劑難于回收。
本成果采用負載型金屬催化劑，分子氧為氧化劑，在低溫、低壓條件下即可實現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高產率合成。
技術特點：
1．以氧氣氧化實現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效轉化；
2．乳酸乙酯來源廣、價格低，是理想的原料；
3．氧氣是最常見的氣體，性質穩(wěn)定，使用安全，易于控制，具有綠色化學優(yōu)勢，是氧化反應中最理想的氧源；
4．采用負載型金屬催化劑，在優(yōu)化反應條件下，乳酸乙酯的轉化率100.0%，丙酮酸乙酯的選擇性99%以上，催化劑與溶劑可重復使用。
南京工業(yè)大學
2021-01-12