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功能材料与绿色催化转化

-2026- 03/25 11:13

一、总体情况、技术团队介绍

宁夏大学史可人老师团队,依托功能材料与绿色催化转化实验室,在绿色化工与新材料领域取得系列创新成果。成功开发无光气、高选择性的氯化亚砜催化合成新工艺,实现高纯度(>99.5%)芳纶关键单体——(间)苯二甲酰氯的绿色制备。基于自有专利技术,团队攻克了高纯度农药中间体三嗪酮的绿色合成工艺,研制出多种高选择性催化剂,产品纯度提升至98%以上。在材料加工领域,团队与企业合作开发出高性能铝合金半固态铸造技术及配套装备,有效解决传统铸造缺陷,实现了细晶、高性能铸件的制备。团队致力于固废资源化,通过功能化改性将粉煤灰转化为高附加值环保材料,践行“以废治废”的绿色循环理念。上述成果展现出从实验室研发到产业化应用的强大潜力。

二、创新点与技术优势


本系列成果在关键技术上均实现了重要突破:在绿色化工领域,成功采用氯化亚砜替代剧毒光气,并开发双催化剂体系,实现了(间)苯二甲酰氯的高选择性、高纯度绿色合成,且工艺已通过8000吨/年示范线验证,具备大规模推广条件;在高纯度农药中间体合成中,通过创新应用MCM-48复合催化剂,有效解决了贵金属流失、固废多、溶剂用量大等行业痛点,形成了高效、低毒、环保的新工艺;在先进制造方面,开发的半固态铝合金铸造技术通过精确控制熔体状态与快速成型,显著细化了晶粒、减少了缺陷,从而提升了产品力学性能,并实现了降本增效;在固废资源化领域,通过对粉煤灰进行表面改性与结构调控,成功将其转化为高性能吸附与催化材料,实现了“以废治废”的绿色循环,兼具环境与经济效益。

三、知识产权与获奖情况

团队具备扎实的知识产权基础与丰富的成果转化经验,拥有39项专利,在绿色催化方向,拥有“一种MCM-48复合催化剂的制备方法及其应用”(CN114985000B)等关键专利,两次荣获宁夏科技进步奖,彰显了深厚的技术积累与市场认可度。(间)苯二甲酰氯绿色合成技术已作为秘密技术成功转让,而三嗪酮合成工艺也通过专利转化与企业共建生产线,体现了技术的高度成熟与产业化实效。材料与装备领域,团队自主研发半固态铸造配套设备并拥有相关专利,技术已达中试应用阶段。固废资源化方面,团队凭借多项专利技术已开展16项横向合作,为技术的实际应用与转化奠定了坚实基础。团队通过“专利布局-奖项肯定-合作验证”的多维路径,证明了其创新成果的可转化性与市场潜力。

四、应用场景


成果应用场景明确,市场前景广阔。绿色合成的(间)苯二甲酰氯作为关键单体,用于生产高性能间位芳纶,应用于消防、军需等特种防护领域,契合国家对关键战略材料的自主可控需求。高纯度三嗪酮作为高效农药分散剂,能显著提升药效,服务于现代农业的绿色发展,同时在医药中间体领域也具备潜力。半固态铝合金铸件以其优良的力学性能和轻量化特点,精准满足航空航天、新能源汽车及高端装备制造对复杂薄壁结构件的迫切需求。功能化改性后的粉煤灰可作为低成本高效吸附剂与环保建材,应用于工业废水处理与城市建设,对接国家“无废城市”与循环经济战略。在国家战略安全、现代农业、高端制造到环境保护的多个关键领域,展现出巨大的社会与经济价值。

 

 

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