1、国家催化工程技术研究中心 2003-01-17 00:00:00 来源：- 本文已被查阅:1851 次国家催化工程技术研究中心即辽宁省农药中间体工程技术中心1992年开始筹建，1996年7月成立，依托于大连凯飞化学股份有限公司。 中心组建以来，以国家建设和市场需要为导向，结合国情，突出技术创新，针对国民经济中一些关键部门和薄弱环节，在科技支农、国防军事、能源资源、石油化工、精细化工、环境保护和生命科学等领域，通过工程技术研究开发，将一批催化科研成果工程化、商品化，取得实效，并达到较高水平，多项技术属世界领先水平，并取得了一定的经济效益和社会效益。 中心现已建成4个生产基地（厂） ，拥有研究 中
2、试 产业化一条龙的较为系统的研究、开发能力，成为我国重要系列新型特种催化剂、吸附剂和高效农药及中间体的开发生产基地。中心研制的多种产品替代进口，主要产品的市场占有率达50%以上，部分产品已出口创汇，参与国际市场竞争。 2001年中心实现销售额6100余万元，利税近1100万元，出口创汇370余万元。 中心已实现甲氰菊酸、甲氰菊酯、第一菊酯乙酯、肼分解催化剂、贵金属催化剂、高强度催化剂、DC 系列乙苯脱氧催化剂、高效系列脱氧剂、FP 特种溶剂及净化设备的产业化；目前正在进行杀虫剂（溴氰菊酯、四氟苯菊酯、吡虫啉） 、中间体（2-氯-5 甲基吡啶、DV-菊酸、S-氰醇）以及杀菌剂前体（RH-1172
3、81） 、除草剂精吡氟禾草灵、生物农药（中科3、6号）和脱砷催化剂的产业化项目。中心的目标是通过人才、信息、技术集成战略的实施，建成一个技术创新基地、一个行业科技信息集散地、一个高新技术存储地和辐射源，一个高新技术企业或企业集团。 地址：大连市中山路161号 邮编：116011 电话：0411-3681012 传真：0411-3698905 E-mail： http:/ ，并向大气层排放了巨大数量的温室气体（C02）及其他对环境有害的物质（例如 SO2、NOx 等） ，从而对人类自身的可持续发展产生了严峻的挑战。因此，如何节约使用有限的化石资源和减少温室气体的排放，就成为人类当前和今后相当长一
4、段时期内必须认真面对，而又亟需研究解决的世界性难题。在这样的历史背景下，科学家们再次将目光聚焦到地球上物质循环的幕后操盘手：生物催化与生物转化系统。事实上，生物催化和生物转化一直是人类文明与社会赖以生存与发展的基础，它维系着地球上最大的物质循环与能量转换（包括 C、N、O 的循环和太阳能的吸收和转化） 。无论是农耕社会人们衣食住行所需的主要物质，还是现代工业所依赖的化石资源能源，其实都源自于太阳能驱动下的生物转化反应。当前，如何利用微生物的丰富酶系和基因资源将地球表面富余的、可以再生的大量木质纤维素原料有效地转化为人类社会有用的生物质能源和生物基化学品及材料，便成为新一代工业生物技术研究的热门
5、课题。生物催化与生物转化技术已经被作为新一代工业生物技术的主体列入了 2006-2020 年国家中长期科技发展规划，并得到国家重点基础研究计划（“973 计划”）和国家高技术研究发展计划（“863 计划” ）持续和高强度的经费支持，从而掀起了我国生物催化技术研究、开发和应用的热潮。http:/ PMO 技术、超临界萃取技术、超声波分散技术、微波原位合成和消解技术等研制高效催化剂，尝试水介质中清洁有机合成，一方面为实现绿色化工生产开辟新途经，同时挑战传统有机化学，在理论上有所创新。先后获得2项国家自然科学基金(20377031和20407014)以及1项上海市基础研究重大项目和重点项目，目前与麻
6、生明院士合作申报国家自然科学基金中德合作重大项目。取得的主要成绩如下：(1) 以纳米介孔结构材料为载体(SBA-15、MCM-41、FDU-12 等)，制备负载型金属催化剂应用于水介质中的清洁 Ullmann偶合反应，通过表面修饰苯基等增加疏水性，促进水介质中有机反应物在催化剂表面的吸附，同时通过添加 Al 提高介孔材料的水热稳定性，对 Ullmann 偶合反应的机理进行了深入研究，研究成果在 Green. Chem.、 J. Mol. Catal. A 等刊物发表。(2) 以纳米介孔结构 SiO2(如 MCM-41、SBA-15等) 为载体，通过表面嫁接有机配体( 如 PPh2-、NH2(C
7、H2)n-等) ，与金属离子 Ru(II)、Pd(II)等络合，制备固载化均相催化剂(如图1) ，并应用于水介质中清洁有机合成，催化活性和选择性接近甚至达到均相催化剂的水平，其优点是易于催化剂与反应体系分离，能多次重复使用，可降低成本，同时减少重金属离子污染，通过催化剂的系统表征，对油水相有机合成反应进行了深入研究，论文在 Green Chem.、 J. Phys. Chem.、 J. Mol. Catal. A 等发表，研究还发现，采用手性基团固载均相催化剂，能够实现水介质中烯丙基醇不对称异构化反应。最近，通过合成带有机金属的硅源，尝试采用 PMO 技术制备固载化有机金属催化剂( 如图2)
8、，为均相催化剂的固载化提供了新思路和技术，能够使活性位的分布更加均匀，与载体的结合更加牢固，有利于提高催化剂的稳定性，特别是水热稳定性，并可随意调节有机金属的负载量，进一步提高水介质中烯丙基醇异构化反应效率，甚至高于均相催化剂的水平，已申请专利2项，研究论文已投 Green Chem.（审理中） 。图1 Ru-PPh2-SBA-15催化剂的 TEM 形貌和结构示意图图2 PMO 技术合成的有机 Ru(II)催化剂的 TEM 形貌和结构示意图(3) 针对水介质中清洁 Barbier 反应，制备出纤维状的 In-B 非晶态合金催化剂，如图3。论文已投稿 J. Phys. Chem. B(审理中)，
9、同时合成了含 In 和有机金属 Pd 的负载型催化剂，在水介质中清洁 Barbier 反应中显示良好催化活性，被 化学学报 录用。目前还尝试以带有不同有机金属的硅源，采用 PMO 方法，合成双功能甚至多功能催化剂，其优点是能调节活性位的比例，发挥各自的催化功能，而且可以设计具有不同形貌和不同结构的非均相有机金属催化剂，同时进一步提高催化剂的稳定性，防止活性位在反应中的脱落，研究工作有望在高级别刊物发表。图3 In-B 非晶态合金催化剂的 TEM 形貌和 XRD 图谱我们工作的主要成果是将纳米介孔结构与均相催化剂的固载化结合，为水介质中的清洁有机合成提供高效非均相催化剂，与均相催化剂相比，有利于
10、分离和重复使用，同时能够避免重金属离子污染。研究工作受到国内外的关注，喷雾干燥辅助表面活性剂自组装制备介孔结构功能材料已经在复旦大学、华东师范大学和华东理工大学应用。 Green Chem.的审稿意见认为：“The manuscript of Li et al. describes the preparation of a novel palladium-containing catalyst that can be used for Ullmann reactions in water.The manuscript deserves publication in Green Chemistr
11、y because the usefulness of the catalyst is clearly demonstrated”。 J. Phys. Chem. B 的审稿意见“ This paper represents a significant new contribution, and should be publishedhttp:/ 的20%直接来自催化过程。催化是石油化工、环境治理的关键技术，在生物技术、药物及精细化学品合成、绿色化学等方面也起着不可替代的重要作用。本研究方向在催化反应工程方面开展了如下研究：1金催化剂的制备与应用：在国家自然科学基金项目的资助下，对纳米金催化剂
12、的制备、表征及应用进行了深入研究。开发的纳米金催化剂可在室温下完全消除 CO 等有害气体，制备工艺技术达到国内领先水平，已申请国家发明专利3件，授权2件，申报国际 PCT 应用技术专利2件。北京防化研究院陈冀胜院士、大连化物所林励吾院士等鉴定专家给予高度评价。目前正在对金催化剂的中试放大制备工艺进行优化设计，并与山西山康公司合作力争将该催化剂推向产业化市场，同时也在继续研究金催化剂用于水汽变换、臭氧分解、加氢脱硫等反应的应用基础研究。2固体酸催化剂的研究：针对液体酸催化剂所存在的废酸排放、催化剂难以再生等问题，对其替代催化剂，特别是固体杂多酸催化剂进行了研究，制备的杂多酸铯盐绿色催化剂，耐水性
13、好，在乙酸乙酯及甲缩醛等合成反应中表现出良好的催化性能，为解决目前三聚甲醛产品的质量提供了新的方法，已引起国内十多家企业的关注，目前正在进行工艺放大研究。受企业委托开发的丁烯水合尾气净化新技术已通过中石油的验收，获得 A 级评价，并已在兰州石油化工股份公司采用。正在研制的丁烯水合催化剂，可望替代酸性树脂催化剂以解决其催化效率不高的问题。 3工业催化剂的开发：对合成甲醇工业催化剂的制备参数与反应工艺进行了深入细致地研究，优化了制备条件和工艺参数。已申请3项国家发明专利，2项已获授权。与齐鲁石化公司合作研制的常温氧化锌脱硫剂、常温有机硫水解催化剂等，作为进口催化剂的替代产品已成功转让给国内多家企业，取得良好的经济效益。与烟台化工总厂合作研制成功的油脂加氢催化剂，引起许多企业的关注。与烟台天意公司共同开发的果品气调冷库乙烯脱除催化剂及其示范装置可完全替代意大利设备，而且催化剂容易再生，可为企业节约大量外汇。目前正在继续研制所需脱氧催化剂，待形成系列产品后将推向市场。http:/
