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納米二氧化鈦氫氧焰燃燒中試制備技術(shù)
納米顆粒材料是最早研究開發(fā)和獲得應(yīng)用的納米材料產(chǎn)品之一，然而一種納米顆粒能否產(chǎn)業(yè)化，關(guān)鍵之一仍在于這一產(chǎn)品是否具有明確且具有一定數(shù)量的市場需求。不同于其它納米顆粒材料產(chǎn)品，氣相法制備的納米二氧化鈦顆粒材料具有明確的市場需求。世界范圍內(nèi)納米二氧化鈦的需求已超過2萬噸，產(chǎn)值達到5億美元以上。國內(nèi)目前納米二氧化鈦的市場已有相當量的需求，估計在1000噸/年以上，主要從國外進口，進口價超過3萬美元/噸。隨汽車工業(yè)、化妝品等行業(yè)的發(fā)展，最近10年納米二氧化鈦的需求將保持高的增長率。納米二氧化鈦產(chǎn)業(yè)化的實施，對于促進汽車工業(yè)、化妝品等行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。 本項目開發(fā)了多重射流燃燒反應(yīng)器，利用預(yù)混火焰燃燒和擴散火焰燃燒制備了粒度和晶型可控的納米二氧化鈦顆粒，該產(chǎn)品在紫外光和可見光區(qū)域都具有很高的光催化活性，在可見光輻照下對染料RhB的脫色率明顯優(yōu)于商用P25 TiO2。 利用氣相擴散火焰燃燒制備了鋅和鐵摻雜的納米二氧化鈦顆粒，發(fā)現(xiàn)Zn主要富集在二氧化鈦納米晶表面，鐵摻雜導(dǎo)致二氧化鈦晶粒尺寸變小，Zn和Fe摻雜顯著提高了納米二氧化鈦的光催化活性。 設(shè)計開發(fā)了可供工業(yè)化應(yīng)用的多重射流燃燒反應(yīng)器等核心設(shè)備,建成了百噸/年規(guī)模的納米二氧化鈦顆粒的中試裝置，形成了氫氧焰燃燒合成過程中顆粒形態(tài)結(jié)構(gòu)可控的工業(yè)制備集成技術(shù)。 研究了納米二氧化鈦顆粒在空氣凈化中的應(yīng)用性能，發(fā)現(xiàn)氣相燃燒合成的納米二氧化鈦顆粒具有良好的光催化活性。通過酯化-縮聚及共混方法制備了納米二氧化鈦復(fù)合滌綸聚酯，顯著提高了滌綸聚脂的紫外線屏蔽功能。
華東理工大學(xué)
2021-02-01
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金屬卟啉仿生催化氧化合成含氧有機化學(xué)品
含氧有機產(chǎn)品如己內(nèi)酯、環(huán)氧環(huán)己烷均是重要的有機合成中間體。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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一種制備納米金屬氧化物及納米金屬粉的方法
本發(fā)明公開了一種制備納米金屬氧化物及納米金屬粉的方法，在二甲苯中使用納米硫酸鉀對金屬氧化物前驅(qū)體顆粒進行分散并隔離，離心沉淀后，將烘干物進行高溫煅燒分解，水洗后可得到分散的納米金屬氧化物。將煅燒產(chǎn)物在還原氣氛中二次煅燒，水洗后可得分散的納米金屬粉。本發(fā)明可以快速批量制備出分散性好、結(jié)晶完善的納米金屬氧化物或納米金屬粉。
東南大學(xué)
2021-04-11
一種異位活性氧化鎂碳化固化淤泥土方法
本發(fā)明公開了一種異位活性氧化鎂碳化固化淤泥土方法，屬于水利土木工程的領(lǐng)域。該方法包括淤泥預(yù)處理、固化劑均混、淤泥顆粒化、二氧化碳碳化、廢氣／廢液收集、資源化利用幾個步驟，通過實測含水率調(diào)節(jié)固化劑供給量，根據(jù)土性調(diào)節(jié)顆粒粒徑和二氧化碳壓力，實現(xiàn)了淤泥與固化劑的充分拌合以及氧化鎂固化淤泥顆粒的快速碳化。作業(yè)過程中吸收粉塵和二氧化碳，避免了二次污染。該方法安全簡捷、低碳環(huán)保、連續(xù)作業(yè)率高，解決了淤泥處理和工程應(yīng)用難題，淤泥碳化顆粒具有含水率低、硬度大、抗剪強度高和摩擦系數(shù)大等優(yōu)點，可用作路基、機場跑道、工程回填等填料，實現(xiàn)了淤泥／污泥和二氧化碳在工程上的再利用，具有巨大的工程建設(shè)意義。
東南大學(xué)
2021-04-11
超臨界二氧化碳中制備納米復(fù)合材料
近年來，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是這一研究領(lǐng)域的熱點。這其中，兩相熔融插層復(fù)合法因為其環(huán)境友好以及與現(xiàn)行聚合物加工技術(shù)相容已成為最主要的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料的制備方法之一，但加工過程中的高溫熔融易誘發(fā)基體大分子降解是該法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料，但MMT含量高于3％時，常導(dǎo)致MMT的插層效果不均勻，體系中同時出現(xiàn)未插層、插層與剝離的情況，從而影響復(fù)合材料的性能。本項目提出了一種制備這類納米復(fù)合材料的新方法：以超臨界二氧化碳（SCCO2）作為介質(zhì)，原位分散聚合制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料。該全新聚合工藝有如下特點：反應(yīng)溫度較低（60℃左右），可避免加工過程中因高溫熔融使大分子鏈降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、傳質(zhì)快，易于制得MMT含量高、且插層效果均勻的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料；SCCO2不燃、無毒、價廉，能替代眾多有機溶劑，避免環(huán)境污染；SCCO2對單體和聚合物的溶解能力可以通過溫度和壓力進行調(diào)節(jié)，故通過減壓即可實現(xiàn)反應(yīng)－分離一體化，省卻了高能耗的脫溶劑過程，因此使用SCCO2作為聚合反應(yīng)的介質(zhì)符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
PX氧化反應(yīng)過程性能指標實時預(yù)測與工藝操作在線優(yōu)化
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和日益激烈的市場化競爭，使得企業(yè)越來越需要對整個生產(chǎn)過程進行總體優(yōu)化操作，以得到最優(yōu)生產(chǎn)過程。因此，為了最大限度發(fā)揮過程系統(tǒng)的生產(chǎn)潛力，取得最大的經(jīng)濟效益，必須隨著實際操作環(huán)境和市場要求的變化及時地進行操作條件的優(yōu)化，采用實時在線優(yōu)化技術(shù)將穩(wěn)態(tài)操作點逐漸移到相應(yīng)工況的最佳操作點區(qū)域。 對二甲苯（PX）氧化反應(yīng)單元在精對苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)過程中處于核心地位，它直接關(guān)系到PTA產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應(yīng)動力學(xué)，結(jié)合人工智能方法建立了PX氧化反應(yīng)過程工藝機理數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)工業(yè)裝置數(shù)據(jù)采用隨機搜索算法對該模型進行了優(yōu)化校正，形成了能準確描述生產(chǎn)裝置特性的機理模型；同時建立了PX與HAC的燃燒損失智能預(yù)測模型；建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統(tǒng)，實現(xiàn)了關(guān)鍵性能指標4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預(yù)測；對PX氧化過程的工藝操作條件進行了在線實時優(yōu)化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產(chǎn)裝置運行在最佳狀態(tài)，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟效益。
華東理工大學(xué)
2021-02-01
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二氧化碳電還原反應(yīng)高效催化材料的研究
本研究設(shè)計并合成了無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應(yīng)用于二氧化碳電還原反應(yīng)中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復(fù)合物納米棒。在進一步電化學(xué)還原預(yù)處理后，該復(fù)合物被轉(zhuǎn)化為無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV 的過電位下，實現(xiàn)了高達 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復(fù)合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進行對比，發(fā)現(xiàn)在電化學(xué)還原預(yù)處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價硫會轉(zhuǎn)化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復(fù)合物中被氧化為 +6 價的硫能保留在催化劑中。后續(xù)實驗表明 ，這一部分硫能促進水的解離，而甲酸形成過程中所需的 H + 正是來自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過電位為 450 mV 時，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進一步提升硫促進水解離的效用，同時抑制氫析出反應(yīng)的發(fā)生。因此，無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉(zhuǎn)化為甲酸。
北京大學(xué)
2021-04-11
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苯乙烯空氣氧化生產(chǎn)環(huán)氧苯乙烷和苯甲醛
環(huán)氧苯乙烷是一種重要的有機中間體，主要用于香料、制藥工業(yè)、有機合成，可用作環(huán)氧樹脂稀釋劑、UV-吸收劑、增香劑。近年來，國內(nèi)外對β-苯乙醇和醫(yī)藥左旋咪唑需求量急劇增長，市場上環(huán)氧苯乙烷出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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具有抗菌抗氧化、止血性能的電活性自愈合生物活性敷料
敷料，是包傷的用品, 用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的材料。水凝膠敷料具有維持濕潤的傷口愈合環(huán)境、吸收滲出液、透氣、冷卻傷口緩解疼痛等優(yōu)點。尤其是可注射水凝膠敷料，因為其自身獨特的原位成膠性、原位封裝治療劑、與任意傷口完美吻合等，在應(yīng)用中體現(xiàn)出了獨一無二的特性。然而，現(xiàn)如今開發(fā)的可注射敷料與周圍受損組織的粘合力一般較差，大多可注射凝膠敷料僅具有較為單一的生物活性，限制了其對于傷口愈合的多重促進效果。此外，強度低是可注射水凝膠敷料的缺點，發(fā)生物理破損可能導(dǎo)致感染并進一步誘發(fā)炎癥反應(yīng)。作為傷口敷料，同時具備良好的固有抗菌性可以避免細菌感染導(dǎo)致的傷口愈合延遲、甚至惡化。最為重要的是，作為敷料應(yīng)該具有多重途徑協(xié)同促進傷口愈合過程，來加快傷口封閉、促進傷口愈合并減少疤痕形成。因此，開發(fā)更加高效、使用更加方便、多重途徑促進傷口愈合的生物活性敷料仍是一個研究熱點也是仍然存在的難題。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
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一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法
本發(fā)明公開了一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級泵站→配水井→預(yù)氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級泵站→用戶，其中，在一級泵站處投加ClO2進行預(yù)氧化，在預(yù)氧化池中投加KMnO4進行預(yù)氧化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯(lián)合預(yù)氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機物和滅藻等，還能夠通過預(yù)氧化控制和削減消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續(xù)無需活性炭脫色，也無需
安徽建筑大學(xué)
2021-01-12