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本課題首先對(duì)常規(guī)的芬頓技術(shù)進(jìn)行了探討分析，研究合成所要的非均相芬頓催化劑。采用St?ber法制備Fe3O4@ SiO2復(fù)合粒子，復(fù)合合成膨潤(rùn)土/Fe3O4/Fe0催化劑，對(duì)催化劑的制備因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討，分析得到催化性能最優(yōu)的合成條件，結(jié)合對(duì)兩種催化劑進(jìn)行表征分析，得到合成的最佳催化劑。其次，使用備Fe3O4@ SiO2復(fù)合粒子做為催化劑處理亞甲基藍(lán)模擬廢水，使用膨潤(rùn)土/Fe3O4/Fe0復(fù)合催化劑處理高效氟氯氰菊酯模擬廢水，分別對(duì)其處理的廢水的pH值、H2O2用量

非晶態(tài)合金是一類原子排列具有長(zhǎng)程無序短程有序特點(diǎn)的材料，其具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，已成為一種技術(shù)潛力很大的新型材料。非晶態(tài)合金作為催化劑的研究自二十世紀(jì)八十年代以來一直是催化學(xué)科研究的熱點(diǎn)問題之一，大量研究成果見諸于報(bào)道，但由于種種原因，其工業(yè)化進(jìn)程一直比較緩慢；南開大學(xué)開發(fā)出了粉末誘導(dǎo)化學(xué)鍍法制備負(fù)載型非晶態(tài)合金催化劑的新方法，進(jìn)而成功實(shí)現(xiàn)了催化劑生產(chǎn)的工業(yè)化，并在多個(gè)加氫領(lǐng)域中得到應(yīng)用及試用。如，葡萄糖類加氫，硝基苯類加氫，烯烴，炔烴類加氫，肟基類加氫，腈類加氫等等。與常規(guī)的加氫催化劑

新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價(jià)格及成本，可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領(lǐng)域。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 90%的化工品生產(chǎn)需要高性能催化劑，清潔能源汽車及燃料電池的商業(yè)化也離不開高性能催化劑。然而，現(xiàn)有商用催化劑一般為貴金屬（價(jià)格昂貴）或簡(jiǎn)單合金（性能及穩(wěn)定性差），無法實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的催化過程及清潔能源利用。 新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價(jià)格及成本，可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領(lǐng)域。 以化工催化中氨氣氧化制硝酸為例，工業(yè)界使用貴金屬PtPdRh催化劑網(wǎng)格，價(jià)格高昂，并且反應(yīng)溫度為900℃。使用納米分散的高熵合金催化劑（PtPdRhCoCe）,整體貴金屬用量減小90%以上，且反應(yīng)溫度降低200℃，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)異及高度穩(wěn)定。 因此，通過針對(duì)不同反應(yīng)進(jìn)行高熵合金催化劑的開發(fā)，有望代替貴金屬催化劑，大大提升反應(yīng)活性及能源效率及產(chǎn)品產(chǎn)出率等。

開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合催化材料，用于高性能的電解水制氫電極材料。

催化劑是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石，高效催化體系的構(gòu)建對(duì)于實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的快速化、專一化和溫和反應(yīng)具有決定性的作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)、節(jié)能減排意義重大。本團(tuán)隊(duì)在承擔(dān)了 3 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20771046，20903048，21106054）的基礎(chǔ)上，針對(duì)催化酯化、催化環(huán)氧化、催化臭氧化等反應(yīng)開發(fā)了多種不同的體系，包括固體酸、分子篩、離子液體、納米氧化物、金屬配合物等多個(gè)類型，其中部分催化環(huán)氧化和催化酯化體系已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)催化。關(guān)鍵技術(shù)、指標(biāo)及創(chuàng)新點(diǎn) （1）開發(fā)了針對(duì)植物油脂的無羧酸環(huán)境下催化環(huán)氧化的新工藝。先后開發(fā)了以錸系配合物、HMS 分子篩、光催化及 SALEN 配合物為代表的催化體系； （2）開發(fā)了針對(duì)酯化、酯交換反應(yīng)的非質(zhì)子酸新催化體系。先后開發(fā)了雜多酸、固體酸、離子液體、有機(jī)酸和納米氧化物為代表的催化體系； （3）開發(fā)了針對(duì)有機(jī)物臭氧化降解的新催化體系。先后開發(fā)了納米氧化鋅、納米氧化鈰、分子篩和磁性納米結(jié)構(gòu)為代表的催化體系。 

南開大學(xué)李偉課題組與宜賓天原集團(tuán)股份有限公司、湖南新晃新 中化工有限責(zé)任公司合作所開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型低汞觸 媒各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合低汞觸媒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T4192-2011 要求，工 業(yè)運(yùn)行情況穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢(shì)，且其制 備方法創(chuàng)新，制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，已通過中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織 的技術(shù)鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大推廣優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水 平。 項(xiàng)目特色： 選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對(duì)煤質(zhì)炭 進(jìn)行預(yù)處理，使活性炭表面羥基官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為其他與特定金屬離子有 強(qiáng)結(jié)合力的官能團(tuán)，大幅提升活性組分負(fù)載牢固度，提高觸媒抗積碳 能力，同時(shí)也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量， 降低助劑金屬用量，增強(qiáng)汞負(fù)載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性， 延長(zhǎng)低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡(jiǎn)便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的 需求。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 本項(xiàng)目開發(fā)的低汞催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，選擇性均達(dá)到 99%以上， 使用壽命超過 8000 小時(shí)，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在 萬(wàn)噸級(jí) PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10 萬(wàn)余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術(shù)催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬(wàn)。 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達(dá) 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價(jià)廉， 優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達(dá) A 級(jí)或 B1 級(jí)）。 本項(xiàng)目社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大 氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn)，需求量巨大，經(jīng)濟(jì) 效益可觀。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種用來快速擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，可用于生物體外進(jìn)行特殊DNA復(fù)制。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在刑偵、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域，在基因工程技術(shù)中更是有著無法替代的重要作用。作為PCR擴(kuò)增反應(yīng)的重要儀器，PCR儀是DNA擴(kuò)增的各種生產(chǎn)、研究的必要基礎(chǔ)工具。其應(yīng)用前景將隨著基因工程和基因技術(shù)的發(fā)展而不斷擴(kuò)展。 所研發(fā)的PCR生物儀器具有低成本、高精度、高穩(wěn)定性、溫度變化迅速、可調(diào)溫度梯度大等特點(diǎn)。其加熱系統(tǒng)采用了多模塊分區(qū)加熱的模式，通過加熱模塊的協(xié)調(diào)工作，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確的分區(qū)域、分時(shí)段精確控制，工作過程中可實(shí)現(xiàn)20℃以上的溫度梯度。溫度控制系統(tǒng)采用了自適應(yīng)模糊控制方法，通過控制參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了溫度控制對(duì)于使用環(huán)境的自適應(yīng)，從而提高了系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境條件、自身熱量積累、系統(tǒng)自身溫度變化等干擾的抵抗能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)溫度控制的準(zhǔn)確性和精度，溫度控制精度可達(dá)0.3℃。同時(shí)，利用分環(huán)節(jié)溫度控制設(shè)計(jì)，解決了溫度變化時(shí)反饋溫度不準(zhǔn)確的問題，通過基座溫度的適當(dāng)超調(diào)，提高了控制目標(biāo)溫度的響應(yīng)速度，即使在接近目標(biāo)溫度時(shí)，加熱速率依舊可保持1.5℃/s以上，且能夠保證目標(biāo)溫度無超調(diào)。應(yīng)用范圍:該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化預(yù)期能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其產(chǎn)業(yè)化不僅能夠填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)高精度梯度PCR生物儀器的市場(chǎng)空白，同時(shí)還能夠促進(jìn)我國(guó)基因工程技術(shù)的發(fā)展。 目前，該項(xiàng)目已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)循環(huán)過程中的溫度高精度控制。在實(shí)驗(yàn)條件下完成了20℃的溫度梯度自適應(yīng)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了0.3℃的控制精度要求。項(xiàng)目即將進(jìn)入深入開發(fā)測(cè)試、模型樣機(jī)試制和細(xì)節(jié)參數(shù)優(yōu)化階段。 本項(xiàng)目成果具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有良好的市場(chǎng)推廣價(jià)值，可考慮實(shí)施多種推廣方式相結(jié)合的方式。以技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)為主體，在成果轉(zhuǎn)化的同時(shí)，結(jié)合市場(chǎng)反饋信息，開展更深入的技術(shù)研發(fā)工作。項(xiàng)目階段:試驗(yàn)階段效益分析:所研發(fā)的PCR生物儀器，具有和國(guó)內(nèi)外一線產(chǎn)品比肩的性能，可滿足各種PCR擴(kuò)增反應(yīng)的生產(chǎn)、研究需求。在梯度模式下，能夠通過設(shè)置一系列的梯度退火溫度進(jìn)行擴(kuò)增，從而在一次PCR擴(kuò)增中就可以篩選出表達(dá)量高的最適合退火溫度，應(yīng)用于研究未知DNA退火溫度的擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)時(shí)，可有效節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間、提高實(shí)驗(yàn)效率。在不設(shè)置梯度的情況下亦可當(dāng)作普通的高精度PCR儀使用。

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種用來快速擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，可用于生物體外進(jìn)行特殊DNA復(fù)制。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在刑偵、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域，在基因工程技術(shù)中更是有著無法替代的重要作用。作為PCR擴(kuò)增反應(yīng)的重要儀器，PCR儀是DNA擴(kuò)增的各種生產(chǎn)、研究的必要基礎(chǔ)工具。其應(yīng)用前景將隨著基因工程和基因技術(shù)的發(fā)展而不斷擴(kuò)展。 所研發(fā)的PCR生物儀器具有低成本、高精度、高穩(wěn)定性、溫度變化迅速、可調(diào)溫度梯度大等特點(diǎn)。其加熱系統(tǒng)采用了多模塊分區(qū)加熱的模式，通過加熱模塊的協(xié)調(diào)工作，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確的分區(qū)域、分時(shí)段精確控制，工作過程中可實(shí)現(xiàn)20℃以上的溫度梯度。溫度控制系統(tǒng)采用了自適應(yīng)模糊控制方法，通過控制參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了溫度控制對(duì)于使用環(huán)境的自適應(yīng)，從而提高了系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境條件、自身熱量積累、系統(tǒng)自身溫度變化等干擾的抵抗能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)溫度控制的準(zhǔn)確性和精度，溫度控制精度可達(dá)0.3℃。同時(shí)，利用分環(huán)節(jié)溫度控制設(shè)計(jì)，解決了溫度變化時(shí)反饋溫度不準(zhǔn)確的問題，通過基座溫度的適當(dāng)超調(diào)，提高了控制目標(biāo)溫度的響應(yīng)速度，即使在接近目標(biāo)溫度時(shí)，加熱速率依舊可保持1.5℃/s以上，且能夠保證目標(biāo)溫度無超調(diào)。

光學(xué)相干層析技術(shù)(OCT)是一種基于光學(xué)相干特性的在體、實(shí)時(shí)、高分辨率的三維斷層成像技術(shù)，以其非侵入性及高分辨率等特點(diǎn)，在視網(wǎng)膜疾病的研究及臨床診斷中日趨體現(xiàn)出巨大的潛力。近年來團(tuán)隊(duì)以O(shè)CT成像方式為主，結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)、光致超聲、自發(fā)熒光等多種成像手段，研究具有國(guó)際先進(jìn)水平的眼底多模態(tài)成像系統(tǒng)。新型的多模態(tài)成像方式可以同時(shí)反映視網(wǎng)膜的散射特性及光吸收特性，并同步獲取眼底的結(jié)構(gòu)與功能圖像。該研究可以對(duì)由眼底視網(wǎng)膜病變所帶來的眼底組織結(jié)構(gòu)及功能上的變化進(jìn)行觀測(cè)和估計(jì)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)疾病的早期準(zhǔn)確診斷。

生物與功能陶瓷仿骨人工骨及骨組織工程支架材料研究陶瓷人工關(guān)節(jié)研發(fā)齒科材料的研究有機(jī)/無機(jī)復(fù)合生物醫(yī)學(xué)材料微焦點(diǎn)X-CT無損評(píng)價(jià)生物材料自組裝誘導(dǎo)成骨生物活性材料生物活性功能梯度材料新型陶瓷人工關(guān)節(jié)齒科用著色氧化鋯陶瓷材料可注射礦物相骨修復(fù)材料生物活性涂層材料骨修復(fù)材料研究齒科修復(fù)材料研究生物醫(yī)學(xué)材料制備技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定，產(chǎn)品注冊(cè)自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)用系列陶瓷剪刀透波陶瓷與耐超高溫陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品開發(fā)（陶瓷柱塞）系列陶瓷球閥與閥芯Si3N4基陶瓷軸承和高溫高強(qiáng)部件                 系列陶瓷柱塞                                 陶瓷人工髖關(guān)節(jié)生物活性人工骨園塊生物活性人工骨支架生物活性人工骨制品生物活性人工骨制品生物活性人工骨骨塊顆粒型生物活性人工骨眼簾支架人工耳聽骨植入體人工義眼生物活性人工骨：包括顆粒狀、塊狀及異型件