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本發明公開的去除焚燒煙氣中NOX的催化劑，是以碳納米管和二氧化鈦為載體，以錳的氧化物以及氧化鈰為雙元活性組分的催化劑。制備方法可以采用溶膠凝膠法、溶劑熱法、或者共沉淀法。本發明的催化劑將碳納米管和TiO2同時作為載體，利用了CNTs優異的吸附性能和大的比表面積，結合TiO2作為傳統載體的優點，并且以無毒無污染的MnOx和CeOx作為雙元活性組分，使得CNTs的吸附與MnOX和CeOX的催化發生協同作用，降低了選擇性催化反應的操作溫度，在125℃時，達到99.5％的NOX脫除率。該催化劑可用于去除燃煤電廠、冶金工業、垃圾焚燒等高溫過程中排放的NOX大氣污染物。

有關新冠肺炎疫情防護，在專家給出的眾多建議中，除了戴醫用口罩和N95口罩外，還有一項最重要的方法，就是“注意手衛生，勤洗手，使用洗手液或肥皂，流水洗手或使用含酒精成分的免洗洗手液”。疫情發生后，華東理工大學化學與分子工程學院王利民教授立即帶領“化學與藝術”課程團隊，投入到“華理香”免洗手消毒液的研發中，并依托產學研合作企業投入生產，目前產品已面市。“華理香”洗手液是化學與藝術的一次碰撞，是產學研深入結合的范例，更是華理師生將創新創業與抗擊疫情相結合的一次實戰。在王利民教授開設的“化學與藝術”系列課程中，“十二花神——香文化與化學”等主題將同學們帶入了一個化學與藝術交融的世界。在王利民的指導下，同學們動手、動腦，不僅將課堂上所學的日用化學品專業知識轉化為抗疫急需的產品，同時賦予產品人文情懷，使其變成有溫度的“藝術品”。“化學與藝術”課程強調將化學專業學習與人文修養結合起來，做到理工滲透、文理藝結合，善于發現化學化工中蘊藏的美，同時挖掘日常生活中的美。對此，課程中的學生創新團隊將化學與藝術結合起來，將消毒洗手液與香文化結合起來，在王老師的指導下，研發出富有東方韻味的“華理香”消毒洗手液。殺菌率99.99%、75%酒精、免水洗……“華理香”消毒洗手液具有哪些特色？據研發團隊介紹，洗手液的配方系團隊新研發，其中組分有性能獨特的助劑，可達到洗護合一的效果。洗手液體系中的酒精和水共同存在時，破壞蛋白質分子間的各種作用力，蛋白質會失去生理活性，從而達到殺菌的目的。不過，過高濃度的酒精會很快沉淀蛋白質形成一層保護膜，反而阻礙其透入深層發揮殺菌作用。若酒精濃度過低，雖可進入細菌，但不可將其體內的蛋白質凝固，同樣也不能將細菌徹底殺死，所以75%的濃度最為合適。團隊產學研的合作單位廣東好順歐迪斯科技股份有限公司是一家大型日化企業，生產設備好，工藝先進，管理嚴格，確保產品的質量符合要求。在研發的各環節，院士工作站給予了強大技術支持。據王利民介紹，無論是從有效成分含量、消毒抑菌效果，還是保濕護理效果、pH值等各個方面看，該款自主研發的酒精消毒洗手液都是抗疫防疫必備的防身利器。屈原《離騷》中有許多香的詠嘆：“扈江離與辟芷兮，紉秋蘭以為佩”“朝飲木蘭之墜露兮，夕餐秋菊之落英”。我國香文化歷史悠久，發源于春秋戰國，經過長期歷史演變，逐步融入中華民族精神、價值觀念和美學觀念等。王利民帶領團隊傳承中華傳統香文化，結合現代香氛技術，研發出了“華理香”系列品牌。該款免洗手消毒液即為系列品牌的第一款茶香產品。據王利民介紹，這款產品是以課題組最新的日用化學品技術為基礎，結合公司先進的生產設備，再賦予產品東方茶香香氛而形成的，也是學生積極回報社會，將創新創業和時下的社會需求相結合的“好作業”。在產品研發過程中，團隊曾多次到企業考察交流，將實驗技術成果和企業生產實踐相結合，與企業進行溝通，確保產品的質量和使用效果。在實現產品的批量生產后，團隊立即將免洗手消毒液送到抗疫的一線工作人員手里，為他們多提供一道安全防護。

煤是一種廉價的、使用量最大的、短期內無法替代的能源。隨著機械化采煤技術的普及，煤炭在開采過程中的塊煤率降低，粉煤、末煤率卻高達 40~60% 以上。粉煤與塊煤的價格相差甚遠，如不加以合理利用，會給煤炭企業帶來較大的經濟損失。西安科技大學化學與化工學院周安寧教授帶領的科研團隊針對這一現狀及粉煤熱解加工利用難題，成功開發了新型粉煤成型技術及連續式梯級熱解 - 活化耦合多聯產移動床（自有專利技術），在實現粉煤熱解加工利用的同時，多聯產蘭炭（或高附加值的活性炭）和氫氣。相關的研究成果已申請發明專利 2 項，發表論文 10 余篇。目前該成果已進入中試開發階段。

亞氨基二乙酸(IDA)是生產除草劑草甘膦的重要中間體。它也被用于生產新型兩性鉻絡合 品紅染料、漂白活化劑、順鉑類抗癌藥物等。目前生產亞氨基二乙酸主要有化學合成法和生物 合成法。利用高效、高酶活、穩定的產腈水解酶生產亞氨基二乙酸，符合綠色化學的發展方 向，有著化學方法無可比擬的優越性。本項目篩選到一株高效、高酶活、穩定的產腈水解酶的 菌株，一步水解得到所需的亞氨基二乙酸。 本項目通過篩選適合的菌株、對菌株發酵優化以及整個催化過程的優化，最后分離純化得 到亞氨基二乙酸。整個反應過程條件溫和、操作簡單、無副產物產生。

"氯乙烯(VCM)主要用于合成聚氯乙烯樹脂(PVC)。目前我國氯乙烯生產主要通過乙炔法生產。然而，乙炔法一直采用劇毒的氯化汞催化劑，嚴重制約著乙炔法的可持續發展。Au催化劑被眾多研究者認為是最有可能工業化的非汞催化劑。本研究制備了一種促進型Au基催化劑，結果表明該催化劑對Au活性物種的失活、催化劑載體表面的積碳消除作用有明顯的促進效應。穩定性考評結果顯示，在工業條件下，氯乙烯選擇性為100%，預估壽命超過3000 h。相關研究結果已申請多項中國專利。 項目已完成實驗室小試和催化劑組成，載體等參數的優化和催化劑放大制備。擬應用于全國層面的氯堿行業替代劇毒氯化汞催化劑，即煤基乙炔氫氯化合成氯乙烯單體過程中的關鍵催化劑，在不改變原有乙炔氫氯化工業反應條件前體下僅替換現有氯化汞催化劑即可，具有較好的社會效益。"

眾所周知，煉油廠催化裂化裝置中煙氣輪機的安全運行和使用壽命在很大程度上取決于第三級旋風分離器排出的煙氣介質中所含催化劑濃度和顆粒度的大小。為保證煙氣輪機得以安全長期運行，有必要對煙氣輪機入口的煙氣進行在線實時監測，以及時了解煙氣中含催化劑的濃度和粒度大小以及變化，并采取相應的控制措施。 我校最新研制的全自動TSM-2顆粒濃度和粒度在線監測系統，根據先進的Mie光散射理論，針對催化煙氣的工藝特點和粒徑范圍，采用全散射原理和多波長消光測粒技術，可實時地獲得顆粒的粒徑分布和濃度數據。系統功能如下 1．能實現非接觸連續測量。 催化劑檢測范圍：粒度：0.1微米—20微米；濃度：20—1000mg/m3。 2．系統使用開放式的數據庫管理技術，采用樹狀管理結構。保證了系統的易擴展性和數據的易維護性，同時為用戶提供了方便、開放、靈活的系統設置和組態功能。 3．采用兩種數據保存方式：數據文件和數據庫的形式，大容量的存儲空間可以保留長期的監測數據。 4．查詢催化劑監測數據。 5．報警： ①可以設置濃度報警限值 ②可以設置平均粒徑報警限值 6．采樣時間間隔設置：可以任意設置（大于１分鐘），最快的采樣時間間隔為５秒鐘。 眾所周知，煉油廠催化裂化裝置中煙氣輪機的安全運行和使用壽命在很大程度上取決于第三級旋風分離器排出的煙氣介質中所含催化劑濃度和顆粒度的大小。為保證煙氣輪機得以安全長期運行，有必要對煙氣輪機入口的煙氣進行在線實時監測，以及時了解煙氣中含催化劑的濃度和粒度大小以及變化，并采取相應的控制措施。 我校最新研制的全自動TSM-2顆粒濃度和粒度在線監測系統，根據先進的Mie光散射理論，針對催化煙氣的工藝特點和粒徑范圍，采用全散射原理和多波長消光測粒技術，可實時地獲得顆粒的粒徑分布和濃度數據。

以科學發展觀為指導，通過建立生物催化與轉化關鍵技術平臺，大力發展工業生物技術；以生物技術高效制造精細化學品為目標，實現高值精細化學品的原料替代和生產路線替代，促進化工產業結構調整與升級，應對市場競爭和經濟危機，最終實現生物產業的跨越式發展，引領生物經濟浪潮。以國家重大需求和科學前沿為導向，以工業生物技術為中心，形成基礎研究－共性關鍵技術－產品工程一體化的研究體系。

（專利號：ZL 201310142076.3） 簡介：本發明提供一種芳烴加氫負載金屬鎳催化劑及其制備方法，屬于石油化工領域。該催化劑載體為蒙脫石，活性組分為金屬鎳，該金屬鎳質量為催化劑總質量的5～30％。該催化劑制備方法是：將蒙脫石先用有機銨鹽進行有機改性，再以此有機蒙脫石為載體，采用浸漬法制備出蒙脫石負載氧化鎳催化劑前體，然后經過還原、鈍化步驟最終得到可直接在空氣中保存的蒙脫石負載金屬鎳催化劑。該催化劑在芳烴加氫反應中，與未經有機改性蒙

項目簡介本項目采用兩步催化法合成水溶性酚醛樹脂，實現了苯酚苯環上的多元羥甲基化反應，使酚羥基鄰對位上亞甲基克分子比達到o／p=2，保證產品具備更強的脫水縮合反應能力。經減壓脫水后，水溶性甲階酚醛樹脂的有效含量達到82%，殘留甲醛量為1.1%( wt)，游離酚為0.05%( wt)。作為膠粘劑，該產品不僅提高了固化速度，而且降低了固化溫度。該技術在遼寧某廠已經實現工業化生產。二、市場前景水溶性酚醛樹脂是合成酚醛樹脂的甲階產品，具有良好的耐水性和力學強度，作為膠粘劑特別適合于人造木材板、木材改性和橡膠制品加工等。由于酚醛樹脂還具有良好的阻燃性，即使燃燒時也不會熔融，不產生一氧化碳有毒氣體等優點，因此由水溶性酚醛樹脂制備的酚醛泡沫塑料可以在許多工業領域應用，同時也時一代理想的環保絕熱材料。三、主要設備及投資夾套式搪瓷襯里攪拌反應釜，保溫中間罐，（2t蒸汽鍋爐自備）。按照月生產60噸計算，需要投資20萬元。四、效益分析按照同類進口產品市場價格計算，應用本技術生產的產品稅前利潤為900～1200元/噸。五、合作方式技術轉讓。項目負責人：黎鋼聯系電話： 022-60202443

1. 高品質納米鈦白粉的研究及結構化成型納米二氧化鈦由于具有良好的化學穩定性、高比表面積、熱穩定性、無毒性等特點，并易于與負載金屬間產生SMSI效應，在催化工業中得到了廣泛應用，諸如：火電廠尾氣脫硝處理、VOCs(揮發性有機化合物)催化燃燒處理、柴油車尾氣排放控制等。以火電廠的煙氣脫硝SCR催化劑為例，納米級鈦白粉作為催化劑載體，占催化劑粉體的80?90%，總成本的40?50%，是SCR脫硝催化劑的重要組成。但是目前全球只有日本和歐洲的少數廠家可以生產高品級納米鈦白粉。在我國，目前應用于催化劑工業的納米鈦白粉尚未完全國產化，這是煙氣SCR脫硝催化劑等環保催化劑的價格居高不下的主要原因之一。大多數國內SCR脫硝催化劑是通過引進技術、設備和納米鈦白粉粉體等原料，其后自行壓縮制作蜂窩式、板式等催化劑，并沒有完全掌握催化劑中所有成分的制作及依據不同燃料尾氣進行配比的技術經驗和訣竅。總體上說，SCR脫硝催化劑在國內基本還處于“來料加工”的狀態(即使是國內市場份額較大的東方凱特瑞、無錫龍源等企業)。我們研究室通過探索鈦白粉的物化性質、成型性及催化性能三者之間的關系，嘗試從科學角度去構建適用于SCR脫硝催化劑等環保催化劑的納米鈦白粉的制備關鍵技術。進而在此基礎上，制備高品級的納米鈦白粉，包括鎢鈦，硅鈦，釩鈦等一系列產品，達到國外同類產品技術水平。同時通過探討不同因素在蜂窩狀脫硝催化劑成型過程中的影響，制備工業級別的蜂窩狀催化劑，從而最終改變目前國內煙道氣脫硝催化劑尚處于的“來料加工”狀態，掌握完全自主的知識產權。在研究中，我們采用改進的水熱合成法，在較為溫和的條件下(< 100°c的低溫、常壓下)，以偏鈦酸為原料出發，制備具有高比表面積和良好耐熱穩定性的納米鈦白粉(圖-1)。同時在制備鈦白粉的過程中，充分考察漿料的ph值、雜質含量、助劑(鎢、硅)等的添加、煅燒溫度等對最終產品的影響。另一方面，在催化劑成型中，我們對添加劑種類、加入順序、加入量和操作條件等對催化劑機械性能和活性等的影響進行了徹底的研究。在充分考慮泥團的酸堿，硬度，塑性等多種指標的前提下，采用獨自的多段攪拌技術制備了蜂窩狀催化劑(圖-2)。在納米鈦白粉粉體及成型性研究的同時，我們對其作為載體或催化劑在脫硝、脫臭及光化學催化中的應用也開展了研究，例如電廠、大型鍋爐、垃圾焚燒廠、船舶(新型輕質波紋板催化劑)等大型設備的煙氣SCR脫硝催化劑、VOCs(揮發性有機化合物)催化燃燒催化劑等，以及小型工廠、自動車、民用等SCR脫硝、VOCs催化燃燒等。圖-3為納米氧化鈦在VOCs催化燃燒中的應用，圖-4為工業級火電廠脫硝用納米氧化鈦擠出型蜂窩狀SCR催化劑，圖-5為工業級柴油車尾氣脫硝用涂層式蜂窩狀催化劑。與商業鈦白粉的耐熱性對比(900°C 9 h in air)    不同摻雜物質對納米氧化鈦比表面積的影響圖-1 高比表面積和良好耐熱穩定性的新型納米鈦白粉2. 新型金屬整體式催化劑載體(PCT專利WO2005/089939A1，日本專利2011-31162) 催化劑的活性組份、結構化載體和反應器三者集成化的思想，已成為當前催化領域重要的且被逐漸接受的新思維。從宏觀尺度出發研制的具有結構化的整體式催化劑，由于糅合了催化劑設計和反應器設計，從而具有傳質傳熱好、床層壓降低、緊湊小型、工程放大簡單等優點，有利于提高催化反應的活性和選擇性等。在大氣環保和催化燃燒等氣固相反應中已得到廣泛應用，在多相反應中也顯示了巨大的潛力。但傳統的涂層式整體式催化劑，因活性組分涂層與基材物性(堇青石或金屬合金)的較大差異，使得涂層的粘附穩定性不高，易剝離的問題尚未得到完善解決。針對傳統涂覆法制備的金屬基體整體式催化劑(MMC)的活性涂層易剝離的瓶頸，以及近年來發展的非涂覆式MMC的比表面積小、孔道難以調控的缺點，我們利用多孔陽極氧化鋁材料(PAA)的金屬自生長氧化鋁膜與金屬基體間具有高度粘附性的特點，在保持其有序孔骨架結構的前提下，通過“陽極氧化-擴孔-水熱反應-焙燒”的方法，對其孔道結構和化學特性進行改性修飾，制備一種具有大比表面積的新型非涂覆式MMC。在材料合成過程中，結合陽極氧化和擴孔處理對多孔膜的幾何參數的調變，解析水熱反應中擬薄水鋁石層的形成機制以及由此帶來的封孔效應，創新性地利用金屬自生長和原位相變技術在MMC上實現大范圍尺度可調的規則雙孔道結構。在此基礎之上，我們通過探索PAA催化劑的構效關系，獲得既利于分散和反應又有利于擴散傳質的孔道特征，發展了一套面向具體反應可控合成MMC的新方法。改性PAA膜與金屬基材間緊密的一體化構造，實現了反應場上熱量的快速供給與轉移。高度可塑性的金屬基材使得催化劑可以具有復雜的立體結構，確保了裝置的低壓損和小型化(圖-6)。采用Al/Fe–Cr–Ni Alloy/Al覆層鋁材制備的高溫型PAA載體，實現了快速通電加熱，從室溫到1000°C僅需數秒，大幅提升了系統啟動性和響應性(圖-7)。另外，開發了金屬中間擴散層技術和微小龜裂技術用于改善PAA膜在劇烈機械或熱沖擊下的韌性和穩定性，在40000次通電加熱1000°C – 室溫急冷的循環測試中，未發現PAA膜的剝落。在研究PAA載體的同時，對其在環保和新能源領域，尤其是對系統壓損、啟動性、熱應答性/熱耦合、輕質化及小型化等具有嚴格要求的體系中的應用，均開展了長期的研究，例如自動車尾氣脫硝處理，VOCs/CO/NH3的催化燃燒，甲烷/甲醇/乙醇/DME/煤油的重整制氫等等。3. 貴金屬替代型高效催化燃燒(含尾氣污染的催化燃燒治理)目前在工業催化燃燒中，主要以貴金屬為活性組分，多使用顆粒狀充填反應器或堇青石蜂窩狀反應器。主要問題是：① 貴金屬催化劑性能優異，但價格昂貴；② 設備較為龐大，能量利用率低和運轉費用過高，從而嚴重限制了向中小型企業的普及應用。貴金屬替代催化劑和高效節能的緊湊型反應器的開發成為該領域的主要發展趨勢。我們對于有機揮發性氣體VOCs、CO及NH3的催化燃燒凈化，使用多種類型的催化劑進行了研究。主要包括：傳統的粒狀負載催化劑、負載型改性PAA整體式催化劑、Bulk型復合金屬氧化物催化劑、改性TiO2催化劑、含碳素的非貴金屬催化劑等。目前為止，所開發的Bulk型Cu-Co系、Cu-Mn系、Fe-Mn系等催化劑，在芳香族(苯、甲苯、二甲苯)的燃燒上接近貴金屬催化劑。在CO、NH3、乙酸乙酯、己烷等的燃燒上達到或超越貴金屬催化劑(表-1)。當前，我們在整合PAA改性修飾技術和復合金屬氧化物技術的基礎之上，正在從事負載非貴金屬的PAA催化燃燒催化劑的開發，并把它用于化工供熱源及大氣污染的燃燒治理(VOC、NH3、CO、HC等)。充分利用金屬整體式催化劑在可塑性和傳熱性上的優異性能，通過合理的催化劑成型及反應器設計，提高放/吸熱耦合性，實現高效節能和小型化的目的(諸如采用Multi-tube型、Wall-type型、多層同心圓等反應器設計，在平板狀催化劑的兩側分別設置燃燒反應和換熱介質)。同時，在結合金屬整體式催化劑特性的基礎之上，根據具體的用途對反應體系進行合理的工藝設計。例如對于低濃度大風量尾氣的處理，采用“濃縮–燃燒”一體化設計，并在反應啟動階段采用通電啟動催化反應(圖-8)。圖-8 大中小型VOCs催化氧化處理系統4. 多功能型重整制氫催化劑的研究 (日本專利2011-31162) 碳氫化合物的重整制氫主要用途為PEFC燃料電池的制氫及H2和CO化工原料的制備。但是由于重整制氫多為強吸熱反應，反應體系對吸/放熱的耦合有嚴格要求，另外PEFC制氫的啟動性和小型化等也被較多地關注。2004年起，我們啟動了多功能重整制氫催化劑的開發(甲烷、DME、甲醇、乙醇、煤油等)，為降低催化劑成本，使用低價Ni為主要活性成分(圖-9)。為解決鎳催化劑中常出現的鎳氧化、結焦、燒結等失活問題，在孔道控制的基礎之上，通過Nickel Aluminate中間層及痕跡量貴金屬添加等技術的開發，制備了具有較高壽命并且可以自活化?自復活的AAO鎳催化劑。在與商業催化劑（SüD–CHEMIE的RUA和FCR-4，新日本石油的RUA-2）的對比測試中，該催化劑表現出更加優異的性能。使用都市煤氣13A為原料，3000h靜態壽命測試及500回DSS模式測試(Daily startup and shutdown)均取得良好結果(圖-10)。基于板式通電加熱型PAA催化劑的水蒸氣重整制氫的測試結果表明，采用階段式通電加熱，系統啟動時間可從傳統的外加熱式的1h縮短為10min，從而為實現PEFC的快速啟動提供了有力的技術保障。多用途是該催化劑的重要特點。除天然氣的水蒸氣重整之外，在甲醇、乙醇、燈油的水蒸氣重整，甲烷直接部分氧化重整，甲烷二氧化碳重整等體系中均取得了良好結果。迄今為止，在非貴金屬催化劑中，多功能型重整催化劑尚未見報道。目前的主要工作是：1) 催化劑的進一步改良優化；2) 以流程集成化和強化傳熱為目的，進行Multi-tube或Wall-type型反應器的設計(重整–燃燒一體化) (圖-11)；3) 整合非平衡式“CO2吸附–重整”一體化設計，超越CO的SHIFT反應的平衡限制，例如采用CO2吸附技術，或催化膜反應器等；3) 生物質原料(生物質甲醇、乙醇、甲烷等)的重整制氫，及CO2的重整等研究；5. 整體式催化劑的新用途在上述研究的基礎之上，我們根植于材料化學工程國家重點實驗室和化學工程與技術國家一級重點學科，進行跨專業跨學科的合作，充分發揮整體式催化劑的特點，逐步拓展其在能源和環保等領域中的應用，例如：1) 金屬基催化劑的放電電極和催化反應效果的疊加2) 再生式環控生保系統二氧化碳的Sabatier反應3) 加氫、裂解、C1及C2合成4) 水污染治理上的應用5) 傳統化工領域的技術革新，例如，在催化精餾中實現流道設計用的塔填料與反應用的催化劑的一體化構造，用以實現裝置的小型化、降低床層壓降以及解決催化精餾常出現的液泛等問題。