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浙江省应用化学重点实验室浙江大学催化所

2014-10-23

今日科技 2014年5期
关键词:应用化学沸石微孔

浙江省应用化学重点研究实验室依托于国内催化界知名的研究所——浙江大学催化研究所,2012~2013年承担国家、部、省级科技项目16项,横向课题11项,成果转化获社会经济效益3600万元,获纵向经费823万元、横向经费686万元,发表SCI论文61篇(其中在化学与材料领域国际顶尖期刊美国化学会志、德国应用化学等期刊发表论文12篇),获发明专利授权9个。实验室主要研究方向有五方面。

一、能源化学的研究

在生物质热解油催化提质研究方面,继上一个“973计划”课题“生物油复杂体系催化过程选择性控制规律研究”(2007CB210204)于2011年通过科技部验收后,2013年又承担了“973计划”项目“生物质制取高品位液体燃料基础问题研究”,实验室成员有4人承担了其中的“生物油分级调变与催化提质研究(2013CB228104)”。此外承担的十二五农村领域国家科技计划项目“生物液体燃料科技工程”中“生物质热裂解制取生物燃油成套化设备研制与千吨级示范(2011BAD22B07)”课题的“生物燃油催化提质技术的研究”也达到了预期的研究目标。

二、环境催化新材料制备及应用研究

2012~2013年在加强基础研究的同时,继续推进研究成果“汽车三效催化剂及其催化转化器”在浙江达峰汽车技术有限公司的产业化,建成了年产80万套催化转化器的自动化生产线,催化转化器产品已与江淮、河北中兴、华泰、华晨、金杯等汽车公司配套应用,销售收入近亿元。与浙江达峰汽车技术有限公司联合申报了国家工信部稀土产业调整升级专项资金项目“年产汽车尾气净化器80万台(套)建设项目”,并已获得立项,将获得近2000万的专项资金支持。国家863重点项目“稀土催化氧化关键材料及应用”已顺利完成,将按时验收。

三、选择性催化氧化研究

丙烷氧化脱氢制丙烯的研究工作按计划进行,该项工作获得国家自然科学基金资助。目前Ti-Cr、Zr-V体系的工作已完成,Mg-Cr、Fe2O3等单组分或双组份介孔纳米复合氧化物的合成工作及其催化性能的研究工作也已取得初步成果,新开展了Mn-V体系催化剂的研究。

四、多孔材料制备

功能化多孔材料是催化剂和吸附剂的基础和关键,在绿色精细化工、能源、资源和环境保护新技术的开发中具有重要作用。

肖丰收、孟祥举课题组在国际上首次成功地在无溶剂的条件下合成了MFI、BEA、FAU和SOD等微孔沸石,在设计绿色路线合成微孔沸石方向上取得了新突破,2013年该方法推广到磷酸铝沸石,成功合成出了SAPO-34和SAPO-11等微孔磷酸硅铝沸石催化剂。SAPO-34是目前甲醇制烯烃工业催化剂,而SAPO-11是柴油品质提升(加氢脱腊)的工业催化剂。新合成路线的成功可以为这两种催化剂的工业生产大大提高效率,减少污染,是典型的节能减排路线。同时该路线的成功在基础研究方面具有重大意义,引发了沸石合成机理的重新思考。

五、精细合成工艺绿色化

王勇课题组合成了一系列介孔CNx材料并用作碱性载体负载Pd纳米颗粒,制备得到一类新型的纳米多功能催化剂并应用于香兰素以及喹啉的选择性加氢,显著地提高了加氢反应的催化效率以及催化剂使用寿命。将纳米Pd颗粒负载在介孔石墨型氮化碳上,用来催化喹啉加氢,在低温、低氢压条件下获得了接近100%的转化率和选择性,并且催化剂在多次循环利用中未见明显活性损失。该研究成果发表在催化刊物J.Catal.(2013,297,272~280)上。

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