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甲醇制烯烴(MTO)是最有希望替代傳統(tǒng)石油裂解制取烯烴路線的新興工藝,而MTOI藝的研究重點(diǎn)在于催化劑的開(kāi)發(fā)。本技術(shù)以甲醇制烯烴反應(yīng)為對(duì)象,開(kāi)展了SAPO-34分子篩催化劑的制備與性能評(píng)價(jià),并基于篩選確定的最優(yōu)催化劑,完成了甲醇制烯烴本征動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,建立了與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好相容的本征動(dòng)力學(xué)模型。采用水熱法合成SAPO-34分子篩,晶化溫度為200℃,晶化時(shí)間為48h,動(dòng)態(tài)晶化。在一定的原料配方下,通過(guò)性能評(píng)價(jià)和XRD、SEM和TPD等表征相結(jié)合的方式,考察了雙模板劑配比、硅鋁比、磷鋁比對(duì)SAPO-34分子篩性能的影響。結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)考察的雙模板劑配比范圍內(nèi)均能合成出SAPO-34分子篩,合成的分子篩具有相對(duì)最好的MTO催化性能,總低碳烯烴(乙烯+丙烯)收率達(dá)到87.7%。在雙模板劑下過(guò)低的硅鋁比會(huì)影響SAPO-34分子篩的晶相結(jié)構(gòu),導(dǎo)致SAPO-5混晶的生成,相對(duì)適宜的硅鋁比為0.4。磷鋁比影響分子篩合成的初始凝膠PH值,過(guò)高或過(guò)低均不利于SAPO-34分子篩MTO性能的提高,相對(duì)適宜磷鋁比為1.0。以原位合成法考察了La、Ce和Y三種稀土金屬離子對(duì)SAPO-34的改性作用。

成果描述：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)。市場(chǎng)前景分析：還處于實(shí)驗(yàn)室研制階段。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：1、反應(yīng)活性及選擇性的控制；2、大規(guī)模反應(yīng)條件的控制。 國(guó)際先進(jìn)。

成果描述：目前硝酸工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化過(guò)程通常采用的鉑網(wǎng)催化劑，具有選擇性高、使用壽命長(zhǎng)、可回收再生等優(yōu)點(diǎn)。但鉑在高溫下易生成揮發(fā)性的PtO2造成鉑耗，是硝酸工業(yè)中除原料費(fèi)用外的最大成本消耗，成為硝酸行業(yè)發(fā)展的瓶頸。將鉑負(fù)載于載體上形成高分散的鉑催化劑，可在提高鉑催化劑的活性和增大催化劑比表面積的基礎(chǔ)上降低鉑的用量，是一條可能的解決硝酸行業(yè)瓶頸問(wèn)題的途徑。本成果利用光催化過(guò)程將鉑負(fù)載于光催化劑如二氧化鈦表面形成負(fù)載型催化劑，從而實(shí)現(xiàn)單質(zhì)金屬活性組分低用量高分散的負(fù)載，是一種可有效提高貴金屬催化活性降低貴金屬用量的方法。通過(guò)光催化法制備的Pt/TiO2催化劑，活化后可在二氧化鈦表面形成厚度為3 nm左右的鉑金屬薄膜。150-250 μm的Pt/TiO2催化劑，其鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g。以該催化劑催化氨氧化反應(yīng)，能有效的降低反應(yīng)溫度，氨轉(zhuǎn)化率在600~700 oC即可達(dá)100 %，低于目前硝酸工業(yè)中氨氧化反應(yīng)溫度800~ 900 oC，也低于PtO2升華溫度850 oC。該催化劑經(jīng)400 h連續(xù)反應(yīng)，其鉑載量及催化活性均無(wú)降低，是一種可靠的氨氧化催化劑，具有工業(yè)應(yīng)用前景。市場(chǎng)前景分析：化工市場(chǎng)。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：1：鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g； 2：反應(yīng)溫度區(qū)間為600~700 oC，氨轉(zhuǎn)化率可達(dá)100 %； 3：連續(xù)反應(yīng)400小時(shí)以上，催化劑性能無(wú)變化

腈水解酶、腈水合酶在高值精細(xì)化工產(chǎn)品的綠色合成中有較高的利用價(jià)值。應(yīng)用代謝工程育種和高通量篩選等技術(shù)選育高效生產(chǎn)菌種，提高酶的發(fā)酵產(chǎn)量及催化效率；解決腈水解酶的催化效率、穩(wěn)定性與實(shí)用性的共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，改造或構(gòu)建高效的工程菌株；研究腈水解酶規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)酵與分離純化技術(shù)，研 究腈水解酶的固定化等應(yīng)用工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該酶在化工、醫(yī)藥、飼料等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

固相催化劑包括：固相生物催化劑（即固定化酶）   固相化學(xué)催化劑（固體酸、固體堿、固體金屬）  通過(guò)本課題組研究的專(zhuān)利技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)中需要的成本較高的，或者是產(chǎn)生污染的催化劑固定在特殊的載體上，使催化反應(yīng)完成后實(shí)現(xiàn)催化劑的回收再利用。達(dá)到即節(jié)約成本又減少污染的目的。  項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：固定化的催化劑能夠回收并重復(fù)使用。  技術(shù)水平：有專(zhuān)利技術(shù)和獨(dú)特的固定化載體作支撐，使該技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

船舶在長(zhǎng)期在干燥 高鹽、高腐蝕的還是環(huán)境中航行，油漆容易剝落，為了保養(yǎng)船舶 延長(zhǎng)船舶使用壽命。船舶上經(jīng)常需要補(bǔ)刷油漆。光觸媒是一種以納米級(jí)二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱(chēng)，它在紫外光及可見(jiàn)光的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體，還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。但是光觸媒在發(fā)揮作用時(shí)需要較強(qiáng)光照來(lái)催化，這導(dǎo)致它在長(zhǎng)年見(jiàn)不到陽(yáng)光，只能依靠普通照明燈光的船舶內(nèi)部船艙失去用武之地。團(tuán)隊(duì)巧妙地應(yīng)利用石墨烯和金顆粒的特點(diǎn)，

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。

間苯二酚主要用于橡膠粘合劑、合成樹(shù)脂、防腐劑等主面。間苯二酚可通過(guò)加氫烷基化，不同的條件下催化烷基化可得到不同的化合物，通過(guò)定位加氫烷基化可以生成1，3-環(huán)己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止環(huán)己二醇的生成。1，3一環(huán)己二酮在醫(yī)藥、農(nóng)藥及化工合成中應(yīng)用十分廣泛，是一種非常重要的藥物和農(nóng)藥合成中間體。可以制備抗心律不齊藥物、抗血栓藥物、抗腫瘤藥物、鎮(zhèn)痛藥、殺病毒劑、5一HT拮抗藥等多種醫(yī)藥。也可用于合成農(nóng)藥，如農(nóng)用殺蟲(chóng)劑、驅(qū)避劑、各種除草劑如除草劑甲基磺草酮、殺菌及植物生長(zhǎng)性調(diào)節(jié)活性化合物等的原料。由于環(huán)己二酮類(lèi)化合物具有其良好的親水親油特點(diǎn)，弱酸性，便于植物吸收等原因，被廣泛應(yīng)用于具有生物活性物質(zhì)的合成，而且這類(lèi)化合物的環(huán)境相容性很好，在新農(nóng)藥的研發(fā)中有著良好發(fā)展前景。

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。