广东省推荐2013年度国家科学技术奖励项目.doc

广东省推荐2013年度国家科学技术奖励项目自然科学奖序号项目名称主要完成人（工作单位）项目简介1不饱和烃转化反应的绿色合成方法江焕峰（华南理工大学）李金恒（中科院广州化学有限公司）戚朝荣（华南理工大学）周 磊（华南理工大学）张 珉（华南理工大学）该项目属于有机化学和绿色化学的应用基础研究领域，从介质、试剂、催化剂的绿色化以及发展原子经济性反应等几个方面总结了项目组十多年来（1997年1月2010年1月）在不饱和烃清洁转化方面的研究成果。以烯炔烃等基本原料为研究对象，发展系列绿色化学合成新方法与新技术，获得可应用于药物、农药、香料、涂料等相关行业的精细有机化学品及其工艺，项目成果对于绿色有机化学的学科发展，对于实现节能减排、精细有机化学工业的可持续性发展以及资源合理利用与环境保护具有重要的意义。本项目的主要内容、发现点、科学价值及引用情况包括：（一）针对化学反应过程通常大量使用有毒有害有机溶剂的现状，在国内率先开展了超临界二氧化碳介质中烯炔等不饱和烃转化反应并形成了完整的研究体系，发展了羰基化反应、缩醛化反应、Wacker 反应、偶联反应、还原反应等有机反应的新方法，发现了超临界流体介质影响反应的关键因素并提出了修饰剂的概念，推进了介质、催化剂、试剂的绿色化，为超临界流体化学反应的工业化应用提供了理论支持和基础数据。（二）针对目前常用的氧化剂污染严重、选择性与安全性差，而氧气低浓度活性差、高浓度安全性差、难以应用等问题，发展了氧气为单一氧化剂的绿色合成新方法，首次实现了炔烃的氧化断裂、氧化成环，烯烃的双酯化和双羟化、碳基化-羰基化和酯化等反应，成功实现简便制备喹啉、吲哚、呋喃、苯并吡喃（酮）、苯并呋喃、二氢吡啶等具有重要用途的有机合成子。（三）结合烯炔烃等不饱和烃转化反应以及反应微环境的绿色化要求，设计并制备了系列高分子负载催化剂。这些催化剂适用于超临界流体、水以及有机溶剂等不同介质体系，可用于氧化反应、偶联反应、二氧化碳转化反应等不同类型的有机反应，它们不仅催化活性高，可以简便回收、反复使用，环境友好，而且具有非常好的区域选择性和立体选择性。（四）基于原子经济性和碳-碳（杂原子）键的可控性构建策略，发展了不饱和键选择性切断、构建新碳-碳（杂原子）键的新方法，发现了化学键选择性切断与可控性构建的基本规律及影响过渡金属促进多重键转移过程的关键因素。这些具有原子经济性和可控性构建碳-碳（杂原子）键的新方法可方便应用于具有1,4-二烯、1,3-烯联烯、1,3,5-三烯、高顺式的2-卤代烯醇醋酸酯、烯二卤等骨架化合物及杂环化合物的合成，为功能分子和药物合成提供了新方法。截至2010年1月为止，已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等化学领域主流刊物上发表SCI影响因子大于2的研究论文133篇，其中影响因子7以上4篇，影响因子4-7的60篇；20篇核心论文他引888次，单篇他引超过80次5篇；获得授权中国发明专利16项。国际上Jessop PG、Masdeu-Bulto AM、Deelman BJ等著名超临界流体专家，Trost BM、Gabriele B、Soderberg BCG、Beller M、李朝军教授等著名化学家对该项目的研究工作给予了高度的关注，在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.以及Chem. Rev., Coord. Chem. Rev.等进行了多次引用、系统评价，多项工作被列为过渡金属催化年度研究亮点（Hightlight），发展的新方法已被Marshall JA教授、Wood教授等人应用于天然产物的合成。技术发明奖序号项目名称主要完成人（工作单位）项目简介1造纸黑液资源化高效利用的关键技术邱学青（华南理工大学）楼宏铭（华南理工大学）欧阳新平（华南理工大学）庞煜霞（华南理工大学）杨东杰（华南理工大学）周明松（华南理工大学）本项目隶属于造纸技术与精细化学工程、混凝土材料、煤化工和农药相互交叉学科。木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源。我国造纸工业以碱法制浆为主，木质素在制浆过程中变成碱木质素溶解于黑液，成为黑液的主要成分。目前，超过90%的黑液浓缩后烧掉或直接排放，既浪费资源，又污染环境；对木质素进行回收并制备成两亲聚合物是解决黑液污染问题的最有效途径，由于木质素结构复杂、原料来源及制浆工艺不同等原因，导致对其进行改性并高效利用成为了一个世界级的难题。针对碱木质素改性和黑液资源化高效利用中存在的科学问题和关键技术进行了深入研究，主要技术发明包括：（1）提出了木质素两亲聚合物制备与应用的新技术，解决了碱木质素反应效率低及木质素两亲聚合物应用性能差的难题。发现碱木质素在溶液中高度聚集是反应活性低的主要原因，采用预处理技术打开碱木质素在水中的聚集结构，大幅度提高反应活性和反应效率，为碱木质素的高效利用奠定了基础；通过调节木质素两亲聚合物的亲水、疏水基团和分子量、添加极性物等改变其在溶液中的聚集状态，提高其吸附分散性能。（2）建立了制备高磺化度高分子量的木质素两亲聚合物的新技术。发现了碱木质素的磺化和缩聚反应都在苯丙烷的酚羟基邻位，且相互竞争；采用接枝磺化新技术解决了这一难题，合成木质素两亲聚合物的磺化度高达2.7mmol/g，重均分子量达到13600。（3）针对水泥、煤和农药颗粒亲水性的不同及与木质素吸附作用力的差异，以提高在分散颗粒表面的吸附量及吸附后增大静电斥力和空间位阻为目标，采用分子基团设计的方法合成不同结构的木质素两亲聚合物，建立了制备木质素系混凝土高效减水剂、水煤浆分散剂和农药分散剂的技术路线。（4）研究了黑液中的碱、无机盐及糖份等对木质素反应及分散的作用规律，优化设计“黑液全组份利用”方案，直接以黑液为原料，制备了木质素系列高效分散剂。混凝土高效减水剂GCL1-J的减水率达25，28天抗压强度比超过135，具有减水率高、后期强度大、耐久性好等优点；水煤浆分散剂GCL3-J的分散稳定性优良，对神华低阶煤的制浆浓度大于62，性能超过萘系分散剂；农药分散剂GCL4-J对烯酰吗啉水分散粒剂的悬浮率达到95.4，性能超过国外同类产品，实施了工业化生产与应用，实现了造纸黑液“变废为宝”的目标。本成果共申请中国发明专利19项，其中15项已授权，申请美国专利1项；发表论文130多篇，其中SCI/EI收录论文90篇；多项关键技术被专家们认为“处于国际先进水平”。目前共开发了3个系列10多个产品，已在广东瑞安、深圳诺普信等大中型高新技术企业推广应用；近三年生产改性黑液系列产品约10.8万吨，新增产值约8.1亿元，新增利税2.0亿元，其应用节支约21.6亿元。本成果解决了造纸黑液资源化高效利用的多项关键技术难题，大幅度提高了木质素利用的技术水平，促进了造纸制浆工业的节能减排和循环经济的发展。科技进步奖序号项目名称完成单位完成人项目简介1南方建筑围护结构防热节能关键技术与应用 华南理工大学中国建筑西南设计研究院有限公司江苏省建筑科学研究院有限公司广东省建筑节能协会孟庆林 赵立华 张 磊冯雅 张宇峰 胡文斌许锦峰 李琼 李宁张玉 钟辉智唐 毅本成果隶属于土木建筑科学技术领域。解决南方建筑节能问题的根本途径是坚持和发展建筑围护结构防热节能为主的技术路线。近百年来我国南方地区一直是采取遮阳、通风、隔热等传统防热技术解决建筑环境过热问题。可是近20年来，随着空调设备的普及，南方建筑的能耗随之急剧增长，促使国家于本世纪初强制实施了南方地区的建筑节能。但由于建筑热环境的调节方式和目标发生了根本性的改变，原本用于解决建筑过热问题的围护结构传统防热技术体系，不能满足设备控制条件下的建筑节能要求。因此，提升围护结构传统防热理论，建立围护结构防热节能理论和方法成了南方建筑节能的迫切之需。本成果依托亚热带建筑科学国家重点实验室平台，在国家自然科学基金等课题资助下，在围护结构蒸发隔热、遮阳、防潮、通风等关键技术上取得了创新成果及其应用：1、建立了围护结构蒸发隔热技术的设计原理和实验方法。揭示了围护结构多孔材料的动态热湿传递规律，建立了围护结构被动蒸发冷却热物理模型和建筑能耗分析用逐时降雨模型；建立了玻化微珠砂浆隔热构造方法；创建了蒸发冷却性能测定的“动态热湿气候风洞实验方法”并确定了设计参数。该成果取得了1项发明专利和国家计量认证（CMA），已被7部国家和地方建筑节能标准采用。2、建立了透明围护结构的遮阳设计参数确定方法和涂膜遮阳技术。定义了窗口“综合遮阳系数”及其计算方法；建立了窗口百叶类外遮阳的光热传递模型和设计方法；提出了外窗玻璃透射太阳光谱的涂膜遮阳控制方法和遮阳性能的光电测试方法。该成果取得发明专利3项并作为强制性条文已被我国9部国家和地方建筑节能标准或标准设计图集采用。3、建立了围护结构防潮原理和设计方法。揭示了围护结构内部湿传递机理，建立了围护结构热湿双向传递防潮理论及构造设计方法；提出了围护结构多孔材料湿平衡状态下的工程设计参数。该成果已被11部国家和地方建筑节能设计标准采用。4、建立了围护结构自然通风开口设计方法和节能设计指标。提出了建筑风环境的分级模拟方法；定义了外窗自然通风的可开启面积比指标并确定了其节能设计取值范围。该成果取得发明专利1项并作为强制性条文已被9部国家和地方建筑节能设计标准采用。本成果发表论文113篇，出版专著2部，授权5项发明专利和7项实用新型专利，取得3项软件著作权，主持编制行业标准和标准设计17部。多项关键技术被专家们认为“处于国际领先水平”。本成果立足建设行业标准化推广，形成了我国18部标准和标准设计图集，在我国南方8省区采用本成果的新建节能建筑设计达17.398亿平方米，在包括广州亚运城、泰州民俗文化展示中心（胡锦涛同志旧居）、广州大学城、杭州萧山国际机场航站楼、重庆大学新校区、广州新白云国际机场等20余项大型工程中应用，并在国外同类气候区的赤道几内亚、巴基斯坦等国家应用。本成果解决了南方建筑围护结构防热节能的多项关键技术难题，大幅度提高了围护结构节能技术水平，促进了建筑节能技术进步。2发酵与代谢调控关键技术及产业化应用1. 华南理工大学2. 中国食品发酵工业研究院3. 佛山市海天（高明）调味食品有限公司4. 广州珠江啤酒股份有限公司5. 北京燕京啤酒股份有限公司6. 广东肇庆星湖生物科技股份有限公司7. 广州双桥股份有限公司8. 广东燕塘乳业股份有限公司9. 广州合诚实业有限公司10.广东珠江桥生物科技股份有限公司 赵谋明 张五九 赵海锋黄文彪 李惠萍 李国基崔 春 贾凤超 潘 力赵强忠 徐正康 罗 宁王德良 黎旭晖 吴惠玲本项目隶属于轻工食品技术领域。针对我国大宗优势发酵制品生产中存在的关键技术和基础科学问题，进行了系统和深入的研究，获得了一整套发酵与代谢调控共性关键技术，通过技术集成应用于酱油、啤酒、酸奶和苏氨酸的工业化生产，解决了这些发酵制品在生产过程中菌种发酵性能退化、生产原料利用率低、发酵周期长、质量和档次低等多项技术难题，并取得了一系列创新性的技术成果：高性能发酵菌种的选育与改造技术提高功能性微生物的发酵性能，促发酵肽制备和应用技术缩短发酵周期、改善产品品质，发酵过程优化与代谢调控技术提高发酵效率、缩短发酵周期和改善产品稳定性，分离与精制新技术提高产品口感和质量，功能因子评价和鉴定技术提高发酵食品的功能性，发酵过程质量安全控制技术大幅度提高产品的安全性，最终形成了系列高品质产品。（1）本成果运用现代工业微生物育种理论与技术获得了高产酸性蛋白酶的曲霉、高浓酿造啤酒酵母和高产苏氨酸的生产新菌株，并应用于三大类产品的工业化生产，在大幅提高发酵效率的同时，显著改善了产品的质量。（2）提出了运用促发酵肽促进微生物增殖、调控关键代谢酶活性和相关基因表达率、提高发酵效率的新方法，并形成了系列促发酵肽制备和应用调控技术，将其应用于酱油、啤酒和酸奶的工业发酵过程，显著促进了微生物的增殖，缩短了发酵周期，提高了产品品质。（3）集成应用过程优化技术对发酵和精制过程进行优化与调控，建立了基于多尺度理论的发酵过程预测模型与调控技术，解决了自然发酵过程参数难以预测和控制、高浓酿造过程中酵母发酵滞缓和风味不稳定、酸奶储藏期间后酸化及活菌含量低、酱油发酵过程中潜在安全性，膜分离技术在复杂体系中应用的膜污染、膜通量恢复等多项技术难题，显著提高了发酵效率、产品质量和安全性，节能降耗显著。（4）运用多种柱分离方法结合核磁共振、X-射线单晶晶体衍射等鉴定手段，首次从酱油中分离鉴定出了多种具有显著生理活性的化合物，为功能保健型产