技術(shù)動態(tài)

東華大學(xué)承擔(dān)再生聚酯纖維高效制備等項目

東華大學(xué)承擔(dān)的2016年度國家重點研發(fā)計劃重點基礎(chǔ)材料專項再生聚酯纖維高效制備技術(shù)、土工建筑增強材料制備與應(yīng)用、高性能紡織結(jié)構(gòu)柔性材料制備和應(yīng)用，及東華大學(xué)參與的聚酯、聚酰胺纖維柔性化高效制備技術(shù)項目全面啟動。

國家重點研發(fā)計劃整合了原有的“973”計劃、“863”計劃、國家科技支撐計劃等內(nèi)容，其主要目的是為支撐和引領(lǐng)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展主要領(lǐng)域提供持續(xù)性發(fā)展。

大連理工納米材料研究取得突破性進(jìn)展

納米多孔金屬由納米尺度的細(xì)孔和韌帶構(gòu)成，具有極大的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，可表現(xiàn)出與塊狀金屬完全不同的物理化學(xué)性質(zhì)，是一類新型納米結(jié)構(gòu)催化劑。大連理工大學(xué)率先開展了有關(guān)納米多孔金屬催化材料在非均相催化領(lǐng)域的系統(tǒng)研究，取得了系列成果。

該研究揭示了殘留銀的量對納米多孔金（AuNPore）材料的微觀結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)和催化選擇性的影響。SEM照片顯示納米多孔金材料Au>99Ag1NPore的孔徑大小為25～40 nm，而殘留銀含量多的Au90Ag10NPore具有較大的韌帶尺寸（50～75 nm），這意味著其催化反應(yīng)活性低。XRD表征結(jié)果顯示，與Au>99Ag1NPore相比，在Au90Ag10NPore中，金原子帶有部分正電荷，而銀原子帶有部分負(fù)電荷。催化反應(yīng)研究結(jié)果表明，在氧化反應(yīng)中，Au90Ag10NPore的催化活性要優(yōu)于Au＞99Ag1NPore，而在還原反應(yīng)中，催化活性正好相反。

中科院研發(fā)出系列光致變形材料

中國科學(xué)院蘇州納米所通過從微觀到宏觀的多級結(jié)構(gòu)有序組裝，開發(fā)了一系列基于光響應(yīng)納米基元的宏觀聚合物基柔性光致變形材料，并將納米尺度的光響應(yīng)積累放大為宏觀尺度的光致變形。

該研究合成的多種具有光—機械響應(yīng)的納米級棒狀分子晶體，使宏觀薄膜獲得良好的光致變形特性，可在較弱的365 nm紫外光照下發(fā)生顯著彎曲，而在暗環(huán)境下完全恢復(fù)；設(shè)計了雙晶片光驅(qū)動器，得到了可調(diào)波長選擇性和濕度梯度的新穎驅(qū)動機理；將碳納米管與石墨烯復(fù)合，獲得了卷曲的石墨烯—納米管/聚合物光致變形薄膜，該復(fù)合薄膜在光照射下可在數(shù)秒內(nèi)從卷曲形狀展開成平直形狀，當(dāng)光照撤出后，可快速恢復(fù)到最初的卷曲形狀，具有類形狀記憶特性，在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了光驅(qū)動機器人、智能窗簾等一系列原型光驅(qū)動器件。

新型服裝材料可實現(xiàn)戶外運動充電

中國科學(xué)院納米能源與系統(tǒng)所、美國佐治亞理工學(xué)院研究人員研制出一種能從環(huán)境中同時收集利用太陽能與人體運動機械能的新型智能服裝材料，有望用來為可穿戴設(shè)備甚至智能手機充電。

該研究結(jié)合現(xiàn)有的摩擦納米發(fā)電機，研制出能同時收集并存儲人體運動機械能的復(fù)合織物系統(tǒng)。首先，將基于高分子材料的染料敏化太陽能電池做成纖維材料，從而將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。其次，利用超級電容器儲存能量，超級電容器也制成纖維狀材料。然后，在兩種材料的表面鍍置電極和摩擦層材料。經(jīng)測試，新研制的自供電編織物制成的短袖T恤能驅(qū)動發(fā)光二極管、傳感器等小型電子設(shè)備。

南京大學(xué)制備新型柔性電極材料

南京大學(xué)的研究人員采用低成本的普通纖維布為原料制備了新型電極材料，并用此材料組裝得到的固態(tài)電容器制成手環(huán)型柔性器件，成功為智能手機充電 。

柔性可穿戴式及便攜式電子器件，要求驅(qū)動其工作的供能器件不僅能提供足夠的功率密度和能量密度，還需具有良好的柔韌性。研究人員以復(fù)合雙金屬硫化物為設(shè)計思路，采用低成本的普通纖維布為原料，通過物理鍍銀的方式制得柔性基體（可推廣到所有纖維布）；在納米銀的誘發(fā)成核作用下，通過控制硫化反應(yīng)獲得了新型電極材料。由于復(fù)合硫化物組分間的協(xié)同效應(yīng)、多腳架結(jié)構(gòu)的多孔性和力學(xué)穩(wěn)定性及銀鍍層賦予的高導(dǎo)電性和強界面結(jié)合力，項目制備的柔性電極，比電容保持率高達(dá)95.1%。研究人員使用固態(tài)凝膠電解質(zhì)為隔膜，組裝得到了對稱型全固態(tài)柔性超級電容器，再將串聯(lián)后的固態(tài)電容器制成手環(huán)型的柔性器件，成功地為智能手機充電。

中北大學(xué)研發(fā)出磁載鈦硅基催化劑

中北大學(xué)研發(fā)的磁載鈦硅基催化劑制備及磁分離反應(yīng)研究取得突破，開發(fā)出了具有催化活性且可磁分離功能的復(fù)合催化劑，研制了磁分離反應(yīng)一體化裝置解決了細(xì)小催化劑的固液分離難題，減少了后序固液分離裝置和相關(guān)配套設(shè)施。

中北大學(xué)此項研究可應(yīng)用于磁性鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化制環(huán)己酮肟、磁性氧化鈦光催化降解有機廢水、磁性銅硅催化劑催化糠醛加氫制糠醇、磁性固體酸催化烯烴制聚烯烴等，磁性催化劑和磁分離反應(yīng)分離一體裝置將使超細(xì)催化劑的固液分離變得更加容易，屬于真正的節(jié)能、降耗、減排的高新技術(shù)和綠色工藝。

山西煤化所完成200 Nm3/h循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附試驗

山西煤化所完成了國內(nèi)首套200 Nm3/h循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附示范裝置實驗。實驗結(jié)果表明，CO2捕獲率達(dá)到90%以上。

該研究先后開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的K基和有機胺類吸附劑，并實現(xiàn)了吸附劑的制備放大，其CO2吸附容量分別為2.5 mmol/g和4.5 mmol/g以上，達(dá)到了同類吸附劑的國際先進(jìn)水平。同時研制并搭建了與吸附劑相匹配的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的200 Nm3/h循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附中試示范平臺，該技術(shù)具有氣固接觸面積大、氣體處理量大、傳質(zhì)傳熱好、易工業(yè)放大等優(yōu)點，具有較高的技術(shù)競爭性。該技術(shù)的研發(fā)成功為燃煤電廠的碳捕集提供了技術(shù)支撐。

山東天維滲析陰膜技術(shù)及組器項目驗收

山東天維膜技術(shù)有限公司承擔(dān)的高性能滲析陰膜關(guān)鍵技術(shù)及其組器開發(fā)項目通過了山東省科技廳組織的專家組驗收。

該項目通過引入溴和無機組分，提高膜的分離性能，實現(xiàn)產(chǎn)品系列化開發(fā)，生產(chǎn)工藝環(huán)境友好，符合環(huán)保要求。項目膜產(chǎn)品能夠解決我國化工、鋼鐵、冶金、電子、有色金屬加工等行業(yè)的工業(yè)廢酸污染難題，對提高我國多數(shù)涉酸行業(yè)的技術(shù)裝備水平，節(jié)省能源和資源及促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。

中美合作研究降解聚乙烯廢塑料取得新突破

中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所和美國加利福尼亞大學(xué)合作完成的降解聚乙烯廢塑料方面取得突破，為解決被稱為“白色污染”的廢塑料污染提供了一種可能的新途徑，而且降解產(chǎn)物還可用于生產(chǎn)清潔柴油，促進(jìn)碳資源循環(huán)利用。

該研究利用交叉烷烴復(fù)分解催化策略，以廉價的低碳烷烴為反應(yīng)試劑和溶劑與聚乙烯發(fā)生重組反應(yīng)，有效降低了聚乙烯的相對分子質(zhì)量和碳鏈長度。在該體系中，過量存在的低碳烷烴好比“剪刀”，多次和聚乙烯重組反應(yīng)，直至把相對分子質(zhì)量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為可用于生產(chǎn)清潔柴油的烷烴。

中科院東北地理所開發(fā)凈化污染水體鉛的新材料

中國科學(xué)院東北地理所在水體鉛污染凈化研究取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)布于《工業(yè)與工程化學(xué)研究》。

研究表明鉛對水生生物的安全濃度為0.16 mg/L，自來水中可接受的鉛最大濃度僅為0.05 mg/L。該研究利用天然高分子材料-殼聚糖，通過一種簡單、綠色的方法成功制備了具有海綿結(jié)構(gòu)的黃原酸化硫脲殼聚糖吸附材料，并在污染水體鉛的吸附凈化研究中取得成功。該材料對鉛離子具有優(yōu)秀的選擇性吸附能力，飽和吸附量可達(dá)188.04 mg/g，對于濃度在200×10-6以內(nèi)的含鉛廢水，其對鉛離子的去除率在1 h內(nèi)可達(dá)90%以上。此外，由于該材料呈三維的立體結(jié)構(gòu)，極易實現(xiàn)與廢水的快速分離，同時還具有較好的穩(wěn)定性，可應(yīng)用于固定床等水體污染吸附凈化反應(yīng)裝置。該成果目前已申請了發(fā)明專利。

煤制烯烴扛住了低油價

2015年，我國煤制烯烴產(chǎn)能已達(dá)到7.92 Mt，產(chǎn)量達(dá)到6.48 Mt。根據(jù)中國石化聯(lián)合會今年發(fā)布的《現(xiàn)代煤化工“十三五”發(fā)展指南》，2015年，煤制烯烴的產(chǎn)能利用率達(dá)到了81.8%，高于煤制油（47.5%）、煤制氣（51.5%）、煤制乙二醇（48.1%）的產(chǎn)能利用率。面對全球油價持續(xù)下跌，煤制烯烴普遍滿負(fù)荷且盈利。

神華包頭煤制烯烴項目已連續(xù)穩(wěn)定運行5年、年均負(fù)荷率達(dá)90%以上，累計生產(chǎn)初級形態(tài)塑料623.8 kt，銷售量同比增長18.5%，銷售收入55.5億元；2015年初轉(zhuǎn)入生產(chǎn)的中煤陜西榆林能源化工有限公司600 kt/a甲醇制烯烴、300 kt/a聚丙烯裝置，均實現(xiàn)了滿負(fù)荷運行，生產(chǎn)聚烯烴683 kt、銷售676 kt，實現(xiàn)銷售收入49.26億元；寧波富德能源有限公司甲醇制烯烴項目2014年生產(chǎn)負(fù)荷103.2%，2015年生產(chǎn)負(fù)荷97.1%，生產(chǎn)聚乙烯374 kt、聚丙烯394 kt，實現(xiàn)銷售收入53億元；山東神達(dá)化工有限公司煤制烯烴項目生產(chǎn)乙烯145 kt、丙烯148 kt、聚丙烯220.5 kt ，實現(xiàn)銷售收入38億元。西部某公司600 kt 煤制烯烴項目（1 200 kt 煤制甲醇+600 kt焦?fàn)t煤氣制甲醇進(jìn)料）2015年上半年實現(xiàn)凈利潤6.2億元。

專家把脈聚烯烴新材料發(fā)展

在2016全國烯烴及化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會上，與會專家表示，聚烯烴材料產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的發(fā)展?jié)摿Υ?。“十三五”期間，聚烯烴生產(chǎn)企業(yè)要努力滿足下游制品業(yè)持續(xù)改進(jìn)的需求，并以研究適合氣相聚合工藝的聚合催化劑為攻關(guān)重點。

專家指出，我國聚烯烴材料產(chǎn)品在質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上都還存在一些問題。我國工程塑料和聚烯烴專用料自給率分別只有52%和39%，大量依靠進(jìn)口。另外，化工行業(yè)投資熱點逐漸轉(zhuǎn)向烯烴及其下游產(chǎn)品和化工新材料領(lǐng)域，滿足下游制品更輕、更薄、更強的持續(xù)改進(jìn)需求，是高端聚烯烴樹脂產(chǎn)品開發(fā)的方向。我國聚烯烴的氣相聚合工藝目前仍為主流工藝，“十三五”期間，聚烯烴的聚合催化劑研究應(yīng)以適合氣相聚合工藝為主，爭取在氣相工藝生產(chǎn)高性能樹脂方面取得突破。

日本Kaneka公司開發(fā)出全球最高轉(zhuǎn)換效率的結(jié)晶硅光伏發(fā)電模塊日經(jīng)技術(shù)在線（日），2016-10-27

日本Kaneka公司于2016年10月27日宣布，該公司開發(fā)的結(jié)晶硅光伏發(fā)電模塊的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了24.37%（由日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所測定）。超過美國SunPower公司于2016年6月發(fā)布的24.10%，達(dá)到目前結(jié)晶硅光伏發(fā)電模塊的世界最高水平。

Kaneka公司曾在9月份宣布，異質(zhì)結(jié)背接觸型結(jié)晶硅光伏電池單元的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了26.33%。這次使用108塊這種單元，并通過采取獨特的措施（如降低單元間布線的損失、提高收集效率等），使模塊也實現(xiàn)了全球最高水平的轉(zhuǎn)換效率。

這些都是在日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）的項目下推進(jìn)開發(fā)取得的成果，詳情在10月31～11月1日舉行的“2016年度NEDO新能源成果報告會”上公布。

（“技術(shù)動態(tài)”均由全國石油化工信息總站提供）

（本欄編輯 楊天予）