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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(nèi)生產(chǎn)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(chǎn)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(diǎn)是原料易得，但其缺點(diǎn)是無市場競爭力，因?yàn)椋?1) 合成路線長，反應(yīng)步驟多。每步反應(yīng)都需要復(fù)雜的前處理和后處理，分離
蘭州大學(xué)
2021-04-14
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面向低碳資源轉(zhuǎn)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(gòu)效關(guān)系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心
一、項(xiàng)目分類
重大科學(xué)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(zhuǎn)化的機(jī)理，國際上率先提出分子圍欄催化劑設(shè)計(jì)的新方法，克服了甲烷低溫氧化中高甲烷轉(zhuǎn)化率和高甲醇選擇性不可兼得的領(lǐng)域難題，在70℃下突破性實(shí)現(xiàn)17.2%的甲烷轉(zhuǎn)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(gòu)效關(guān)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(gòu)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(zhuǎn)化率達(dá)到41.6%，烯烴產(chǎn)物選擇性超過80%（效率達(dá)到傳統(tǒng)分子篩負(fù)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(chǔ)和技術(shù)支撐。
上述相關(guān)技術(shù)完成了實(shí)驗(yàn)室的小試研究，指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。準(zhǔn)備進(jìn)一步推進(jìn)中。
浙江大學(xué)
2022-07-22
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一種空氣電極高效電催化劑
本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)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(yīng)用提供支撐。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展及環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)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(guān)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(guān)注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中，如助聽器等。因此，開發(fā)高效、價(jià)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(guān)重要。
本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)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(yīng)用提供支撐。
華中科技大學(xué)
2022-07-26
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鍋爐煙氣選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)
一、技術(shù)背景 氮氧化物（NOx）是引起酸雨、光化學(xué)煙霧、溫室效應(yīng)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(chǎn)生了嚴(yán)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(hù)中一個(gè)令人關(guān)注的重要課題。國家對氮氧化物的控制與治理也逐漸嚴(yán)格起來，氮氧化物的控制技術(shù)將成為環(huán)境領(lǐng)域的一個(gè)新
南開大學(xué)
2021-04-14
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以甲醇為原料選擇性催化氧化生產(chǎn)
新一代環(huán)保型柴油添加劑甲縮醛（DMM）新工藝 甲縮醛，又名二甲氧基甲烷（簡稱DMM）。因其毒性非常低可用于香料生產(chǎn)和藥品合成的溶劑，又是面廣量大的民用涂料的環(huán)保溶劑。DMM的另一個(gè)重要用途是合成聚甲醛。聚甲醛是一種重要的工程塑料，它機(jī)械強(qiáng)度高，可代替銅、鋁等金屬，在汽車工業(yè)方面有廣泛的應(yīng)用。DMM更重要的用途是作為柴油添加劑，它不僅可以代替部分柴油，減少原油進(jìn)口量，還可以改善柴油的燃燒性能，減少顆粒物及氮氧化合物的排放，可以說它是下一代的新型柴油添加劑。目前，工業(yè)
南京大學(xué)
2021-04-14
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過渡金屬催化的不對稱環(huán)異構(gòu)化
成功發(fā)展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實(shí)現(xiàn)1,6-聯(lián)烯-炔不對稱環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，該反應(yīng)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(chǎn)物。值得一提的是，該反應(yīng)也可適應(yīng)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(chǎn)物，在復(fù)雜天然產(chǎn)物和藥物合成中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 在此基礎(chǔ)上，他們對該反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的理論計(jì)算研究。結(jié)果表明，該反應(yīng)經(jīng)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(jīng)5-exo-dig環(huán)化形成5/3并環(huán)Rh卡賓中間體，隨后經(jīng)一系列擴(kuò)環(huán)、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構(gòu)化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環(huán)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構(gòu)化過程是決速步驟，同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。該研究不僅首次實(shí)現(xiàn)了Rh（I）催化的不對稱聯(lián)烯-炔環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，展現(xiàn)了Rh（I）獨(dú)特的催化活性和應(yīng)用價(jià)值，理論計(jì)算研究也為此類反應(yīng)提供了新的認(rèn)識，為新的催化體系的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
一種用于烯烴氧化的催化體系及應(yīng)用
本發(fā)明公開了一種用于烯烴氧化的催化體系，屬于有機(jī)催化領(lǐng)域，其為鈀鹽、非氧化還原活性金屬鹽溶于溶劑中形成的溶液，所述溶劑為有機(jī)溶劑和水形成的混合液；所述溶液中，鈀鹽與非氧化還原活性金屬鹽的摩爾比為1︰2～10，且鈀鹽的濃度為1毫摩爾/升～10毫摩爾/升。本發(fā)明還提供了采用如上所述的催化體系進(jìn)行烯烴催化氧化的方法。本發(fā)明中催化體系能使反應(yīng)體系簡單、易于實(shí)現(xiàn)、原子利用率高、污染小，并且其反應(yīng)效率高、成本低廉。
華中科技大學(xué)
2021-01-12
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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(chǎn)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?qū)Ρ蕉姿峄⒎勰┩苛嫌镁埘サ榷鄠€(gè)聚酯品種生產(chǎn)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(xiǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，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(chǎn)品由超細(xì)粉末國家工程研究中心自主開發(fā)，均已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在大型聚酯生產(chǎn)裝置（20萬噸/年P(guān)ET裝置、1萬噸/年P(guān)BS裝置等）成功得到應(yīng)用。
華東理工大學(xué)
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(chǎn)丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經(jīng)高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應(yīng)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(jià)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(yīng)產(chǎn)物水含二氧化錳易使濾料板結(jié)。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產(chǎn)生棕色染色，粉末散布于空氣中有強(qiáng)烈刺激性，環(huán)境污染嚴(yán)重。現(xiàn)有專利技術(shù)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(yùn)輸，對工業(yè)生產(chǎn)安全存在一定威脅且溶劑難于回收。
本成果采用負(fù)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(shí)現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高產(chǎn)率合成。
技術(shù)特點(diǎn)：
1．以氧氣氧化實(shí)現(xiàn)乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效轉(zhuǎn)化；
2．乳酸乙酯來源廣、價(jià)格低，是理想的原料；
3．氧氣是最常見的氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，使用安全，易于控制，具有綠色化學(xué)優(yōu)勢，是氧化反應(yīng)中最理想的氧源；
4．采用負(fù)載型金屬催化劑，在優(yōu)化反應(yīng)條件下，乳酸乙酯的轉(zhuǎn)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(fù)使用。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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異硬脂酸催化合成關(guān)鍵技術(shù)
C18飽和支鏈脂肪酸（異硬脂酸）是一種具有支鏈結(jié)構(gòu)的長鏈飽和脂肪酸，分子式與硬脂酸相同，但是常溫下呈液態(tài)。異硬脂酸及其酯在合成潤滑油、液壓油、燃料添加劑、高檔化妝品、高分子材料、表面活性劑、紡織、涂料和醫(yī)藥等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多行業(yè)以及軍事、航空等方面都有廣泛的應(yīng)用。異硬脂酸的生產(chǎn)只局限在歐洲的少數(shù)幾個(gè)規(guī)模較大的油脂化工企業(yè)，如英國Corda、比利時(shí) Oleon 等。在國內(nèi)，一方面尚無企業(yè)掌握異硬脂酸生產(chǎn)技術(shù)，另一方面異硬脂酸產(chǎn)品需求逐年增長，2016 年我國進(jìn)口異硬脂酸產(chǎn)品超過 10000噸。這樣的局面造成異硬脂酸產(chǎn)品市場的供求嚴(yán)重失衡，價(jià)格居高不下。尤其在國內(nèi)，該產(chǎn)品是典型的賣方市場，2019 年異硬脂酸國內(nèi)的市場價(jià)格達(dá)到 6.5 萬人民幣/噸，利潤驚人！
近年來，江南大學(xué)自主研發(fā)了異硬脂酸合成工藝，以廉價(jià)的工業(yè)油酸為原料，經(jīng)催化異構(gòu)化、氫化合成異硬脂酸產(chǎn)品，可將異硬脂酸的生產(chǎn)成本控制在 1.5 萬人民幣/噸以內(nèi)，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到 Corda 和 Oleon 的現(xiàn)有水平，發(fā)展前景廣闊。
技術(shù)指標(biāo)：
擁有低成本、高活性催化劑制備的核心技術(shù)；
掌握催化異構(gòu)化、氫化關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)；
掌握產(chǎn)品純化分離技術(shù)；
催化合成異硬脂酸的收率超過 70%；
在小試基礎(chǔ)上，開展 1000 倍工藝放大實(shí)驗(yàn)，效果良好。
項(xiàng)目成熟度：
1）小試成熟；
2）工藝放大：已經(jīng)成功完成 1000 倍工藝放大實(shí)驗(yàn)；
3）產(chǎn)品成本：采用江南大學(xué)自主研發(fā)的合成工藝生產(chǎn)異硬脂酸，生產(chǎn)成本低于 1.5 萬人民幣/噸。
江南大學(xué)
2021-04-13