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從簡(jiǎn)單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價(jià)值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。在這一過(guò)程中，過(guò)渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)一般可分為兩類(lèi)：極性過(guò)程或者自由基過(guò)程，二者有各自的優(yōu)勢(shì)和局限。如何通過(guò)設(shè)計(jì)新的催化過(guò)程，在一個(gè)反應(yīng)中融合上述兩種過(guò)程，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)的自由基-極性交叉過(guò)程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團(tuán)化反應(yīng)中初步實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過(guò)渡系金屬催化的HAT氫官能團(tuán)化反應(yīng)是一類(lèi)具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價(jià)碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實(shí)現(xiàn)了自由基與極性過(guò)程互補(bǔ)融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類(lèi)親核試劑對(duì)非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。他們進(jìn)一步通過(guò)細(xì)致的動(dòng)力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過(guò)雙金屬過(guò)程。該過(guò)程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類(lèi)有機(jī)鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。

針對(duì)燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類(lèi)工業(yè)爐窯煙氣溫度波動(dòng)范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。 （1）對(duì)以研究廣泛的過(guò)渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進(jìn)行對(duì)比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。 （2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。 （3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對(duì)SO2對(duì)改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。 該成果已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺?2017100538963 ，已公開(kāi)）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01810028858.7 ，已公開(kāi)） 。

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過(guò)理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開(kāi)發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。 （1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間； （2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t； （3）開(kāi)發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)難浸金礦浸出率低及其原因，原創(chuàng)性開(kāi)發(fā)了難浸金礦原礦催化解耦成套技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)氧化解耦，可以將影響黃金礦浸出的三種物質(zhì)（黃鐵礦、碲化金、碳質(zhì)物）有效去除，破壞黃鐵礦對(duì)黃金的物理包裹，避免氰化物反應(yīng)形成鈍膜、金氰絡(luò)合物在浸出過(guò)程中被吸附的可能，同時(shí)使礦物產(chǎn)生微孔，加快氰化物進(jìn)入難浸黃金礦的速率，從而實(shí)現(xiàn)高效浸出。該技術(shù)可以用于難浸金礦和普通金礦的未侵出部分，處理后難浸金礦的浸出率由原來(lái)的不足 20%可提高至85%以上。

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(chē)動(dòng)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(guò)程極為緩慢，需在較高的過(guò)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(lèi)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(lái)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

利用簡(jiǎn)單鐵鹽與大環(huán)多胺形成配合物作為催化劑，催化非活性芳烴和含N雜芳烴的C-H活化直接芳基化反應(yīng)。首次實(shí)現(xiàn)了鐵催化的直接Suzuki偶聯(lián)，并且獲得了中等到較好的產(chǎn)率和很好的官能團(tuán)容忍性，并獲得了較好的選擇性。這個(gè)新型的鐵催化體系的發(fā)現(xiàn)，克服了之前類(lèi)似反應(yīng)底物需要前活化，需要使用用貴金屬作為催化劑的缺點(diǎn)。對(duì)于利用這一反應(yīng)體系有效地簡(jiǎn)化了合成步驟，且大大的提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)了化學(xué)反應(yīng)綠色合成的發(fā)展，為其應(yīng)用于藥物合成提供了良好的基礎(chǔ)。

2002年以來(lái)，西南石油大學(xué)稠油注空氣采油科研組在國(guó)內(nèi)外率先提出并從理論、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)角度對(duì)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(guó)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(kāi)采和稠油注蒸氣開(kāi)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(chǎng)施工試驗(yàn)，增油效果明顯。

本技術(shù)面向化工污染控制的關(guān)鍵技術(shù)難題和迫切需求，在科技部重大“863”課題的大力支持下，憑借學(xué)校在化工催化反應(yīng)、高效分離及多技術(shù)耦合強(qiáng)化等方面的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)多年聯(lián)合攻關(guān)，在特種功能催化材料、多技術(shù)協(xié)同及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面取得了重要技術(shù)創(chuàng)新，成功發(fā)明了新型的“化工廢水有機(jī)毒物高效復(fù)合催化反應(yīng)器”。