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鋰-硫電池真正能夠滿足實用化需求，除了需要解決前述硫正極材料的導電 性、體積膨脹以及多硫化物的溶解等問題外，還存在鋰-硫電池中因使用金屬鋰 作為負極可能導致的安全問題，鑒于此，團隊研究者設計了一種原位制備硫化鋰 /微孔碳復合電極材料的新方法，將前期研究制備的碳/硫復合電極材料延伸到與 產(chǎn)業(yè)化結合，實現(xiàn)商用鋰離子電池的電解液在鋰-硫電池中的使用，因此，該方 法可滿足現(xiàn)有鋰離子電池生產(chǎn)工藝需求，并與國際知名電池企業(yè) SAFT 公司開展 相關技術合作。

技術簡介： 催化精餾技術在一個設備內(nèi)整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同 時，通過精餾過程把產(chǎn)物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要 催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉化率和催化劑的選 擇性通常達不到 100%的情況。 天津大學開發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術，在實現(xiàn)催化精餾耦合過程的同 時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催 32天津大學科技成果選編 化精餾填料，可提升通量 50%以上。填料內(nèi)部的特殊結構設計可有效提升氣液固 三相的傳質(zhì)，促進物料在催化劑內(nèi)部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。 目前該技術已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異 構化等工藝中得到了應用。 應用前景分析： 催化精餾最早應用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 藝中，現(xiàn)已廣泛應用于包括酯化、醚化、異構化、烷基化、疊合過程、烯烴選擇 性加氫、氧化脫氫、碳一化學、水解、酯交換和其他反應過程等多種平衡反應。 化工行業(yè)中有著巨大的市場需求，且由于催化劑的活性問題，每三年即需要更換 一次，因此該需求有較好的持續(xù)性。傳統(tǒng)捆扎包式催化精餾填料存在通量小，壓 降大，易發(fā)生偏流和短路，分離和反應效率低等問題。新型崔化精餾規(guī)整填料技 術完美的解決了上述問題，目前，該填料已經(jīng)在多個工藝上成功工業(yè)化應用，為 企業(yè)節(jié)約了大量的投資費用和操作成本，產(chǎn)品轉化率等也有明顯提升。 經(jīng)濟效益預測： 相比于傳統(tǒng)的捆扎包式的催化精餾填料，該新型催化精餾填料技術可提升通 量 50%以上，節(jié)約固定設備初投資 30%以上，節(jié)約操作費用 30%以上。相比于 傳統(tǒng)的先反應再分離的技術，可節(jié)約設備初投資 50%以上，節(jié)約操作費用 50% 以上。 技術成熟度:產(chǎn)業(yè)化項目

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有能量轉換效率高和環(huán)境友好等優(yōu)點， 是電動汽車的理想動力源。但燃料電池電動汽車(FCV)的商業(yè)化，必須解決基 于碳載鉗(Pt/C)催化劑FCV的高成本問題。 自2009年美國科學家在Science雜志報道氮參雜碳納米管(NC)具有潛在 的氧還原(0RR)催化活性以來，化學家與材料科學家一直在探尋如何進一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料電池發(fā)動機中的Pt/C催化劑。因此，我們的研究團隊基于氮參雜石墨烯(NG)材料，在國際上首次通過 “NG分子結構一NG電導率一0RR催化活性”的關聯(lián)，找到了該科學難題的突破 點.我們在分子結構模擬的基礎上，認識到三種氮參雜NG材料中，既唳型和既 咯型具有二維平面結構，使NG保持了石墨烯原有的平面共輾大兀鍵結構，具 有良好的導電性，因而具有優(yōu)異的0RR催化活性；而丁基型NG為三維空間不 平整結構，破壞了石墨烯原有的二維平面共巍大e鍵結構，導電性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮參雜應以唬唳型和唬咯型為主，盡可能減少甚至 杜絕丁基型NG的形成。我們利用層狀材料(LM)的層間限域效應，通過調(diào)制LM 層間距，在LM層間插入苯胺單體，層間聚合，然后熱解的方法，獲得平面氮參雜 達90%以上的NG材料。其催化0RR的半波電位僅比Pt/C催化劑落后60mV,是傳 統(tǒng)方法下獲得的NG材料0RR催化活性的54倍，以該材料為正極催化劑的質(zhì)子 交換膜燃料電池的輸出功率達580mW/cm ,與Pt/C催化劑的0RR活性處于同一 個數(shù)量級，為世界領先水平。我們開發(fā)的此類新型NG材料已經(jīng)具備了在燃料 電池發(fā)動機中完全替代Pt/C催化劑的可能性。LM層間近乎封閉的扁平反應空間 不僅克服了傳統(tǒng)開放體系下合成的NG以丁基型為主，導電性差，活性低的弊病， 而且也克服了開放體系下因摻N效率低而導致合成NG成本高的問題。該研究成 果意味著，長期困擾燃料電池實用化的高成本問題將不再是瓶頸問題。

成果簡介： 構筑碳-碳鍵的烯烴鏈式聚合和生成碳-雜鍵的環(huán)狀單體開環(huán)聚合，有賴過渡金屬配合物催化的發(fā)現(xiàn)而取得卓越成就。然而，金屬催化大多基于路易斯酸（金屬原子空d軌道）作用。探索有機分子催化的聚合體系，可以拓展更多催化和聚合反應模式，揭示涵蓋路易斯酸、堿，布朗斯特酸、堿，和氫鍵（及其他弱）作用的，多樣性和多功能協(xié)同的催化聚合新范式。發(fā)現(xiàn)新聚合反應，創(chuàng)制新型

采用綠色氧化劑空氣、氧氣和雙氧水等，將芳甲基直接氧化物芳香醇、醛和酸，反應具有較好的選擇性，催化劑價格便宜，容易回收。反應條件簡單、容易控制。

該項目為“十五”國家 863 計劃課題成果。針對難降解工業(yè)廢水濃度高、色度大、 有毒有害的特點，開發(fā)出催化鐵、催化鋁等內(nèi)電解方法，經(jīng)處理后廢水的可生化性大大 改善、色度降低，且產(chǎn)生的鐵離子等起到混凝作用，強化了后續(xù)好氧生物處理工藝。對 一般化工區(qū)混合廢水采用該方法預處理、再經(jīng)通常的生物處理工藝，出水可以達到二級 排放標準。 

催化精餾技術在一個設備內(nèi)整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同時，通過精餾過程把產(chǎn)物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉化率和催化劑的選擇性通常達不到100%的情況。天津大學開發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術，在實現(xiàn)催化精餾耦合過程的同時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催化精餾填料，可提升通量50%以上。填料內(nèi)部的特殊結構設計可有效提升氣液固三相的傳質(zhì)，促進物料在催化劑內(nèi)部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。目前該技術已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異構化等工藝中得到了應用。

1、成果簡介：（500字以內(nèi)） 以鈦金屬為基體的帶有電催化涂層的電極最初由H. Beer在1965年發(fā)明，被稱為DSA?型RuO2-TiO2涂層陽極在意大利的Denora公司首先實現(xiàn)了工業(yè)化，商品名稱為尺寸穩(wěn)定陽極DSA? （Dimensionally Stable Anode）。DSA?陽極首先被用到氯堿工業(yè)，由于它的不溶性，氯過電

項目針對國內(nèi)外脂溶性功能因子微膠囊化產(chǎn)品儲藏穩(wěn)定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質(zhì)不足，提出以構建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎，進行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩(wěn)態(tài)化、可控型納米顆粒及固態(tài)粉末產(chǎn)品的綠色制備。產(chǎn)品結構多樣，填補了國內(nèi)市場空白，縮小了我國食品配料產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家的差距。取得了一系列創(chuàng)新性成果。 針對脂溶性營養(yǎng)素微膠囊化產(chǎn)品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質(zhì)的分子柔順性和復雜大分子結構，采用增溶、乳化-溶劑揮發(fā)高效制備技術，提高營養(yǎng)素載量，同時收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養(yǎng)素的蛋白質(zhì)納米顆粒。該產(chǎn)品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質(zhì)易在等電點 pH、高鹽、高溫等極端環(huán)境下因變性而失穩(wěn)，采用Maillard 糖基化反應對其進行接枝，通過控制反應進程及糖基供體，獲得等電點不沉淀、乳化穩(wěn)定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩(wěn)定蛋白。以 其為載體制備的抗環(huán)境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內(nèi)粒徑均穩(wěn)定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個月，營養(yǎng)素保留率達 92%以上。 針對液態(tài)乳化產(chǎn)品在儲藏過程中的不穩(wěn)定性，利用淀粉的結構可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機制的基礎上，提出同步改性-乳化-干燥技術，構建了脂溶性營養(yǎng)素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩(wěn)定性及生物有效性之間的相關性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產(chǎn)品。復水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術。創(chuàng)新性的采用“熱液處理”原淀粉結合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強揮發(fā)性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產(chǎn)品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達 98%以上，且產(chǎn)物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。