方向一:新型催化材料研制 面向煤基、生物质、副产物等多样化原料的综合利用,研制开发新型催化材料。利用计算机模拟技术,开展晶体二氧化硅、纳米合金、石墨烯复合材料、功能聚合物、超细氧化物等制备过程中的构效关系研究,通过对材料的结构、组成、尺寸的工程控制和高效负载关键工艺的研究,探讨材料孔结构与催化活性的关系及其界面杂化的作用机制,考察其在催化分离过程中的协同性能,确定其构效关系及催化机理,设计合成高效、新型的载体和催化材料;建立二氧化硅胶体制备的化学工程理论数学模型,制备高比表面积介孔石英、纳米合金,构建石墨烯-金属氧化物、石墨烯-金属纳米粒子、石墨烯-磁性半导体以及无机-有机复合聚合物等复合催化体系;利用专利技术,开发具有水热稳定带介孔结构的微孔分子筛,实现纳米金属、合金在分子筛内部的均匀负载,制备高比表面积介孔氧化物、硫化物载体。
方向二:催化反应分离集成技术 开展淤浆床、滴流床、流化床、微通道等反应器中化学反应的高效催化研究,运用膜分离、蒸馏、吸附等分离工艺分离提纯目标产品。研发高比表面积、高选择性和高效的新型催化剂,用于石油化工及其中下游产品生产过程中,以实现工艺的清洁化;开展催化反应与其他工艺相结合的高效复合催化工艺和技术研究,如液-液反应萃取相转移工艺、膜分离和催化工艺复合技术、催化反应与活性吸附精制工艺、化学-生物复合催化精制技术等,运用于石油化工行业简化流程、降耗节能、提高附加值;研制高活性、高选择性有机功能聚合物催化剂,替代液体酸催化、液体碱催化和氧化还原剂,用于羧酸的酯化、醇烯的醚化、醚的消除脱水、烯烃的水合和加氢、芳烃的烷基化、羰基化合物还原等多种化学反应中。
方向三:绿色化学合成新工艺 结合现代仪器和绿色催化手段,开发环境友好的化学中间体绿色合成新途径,降低成本的同时提高终端产品的品质。将微通道反应、手性合成及拆分、生物催化、小分子催化和超分子催化等核心技术运用于氧化、氢化、烃官能团化等化学反应,生产工艺或技术水准达到国内首创或国际先进水平。 |