化工学院-20212010810.doc

化工学院化工学院 课题名称 光催化水分解制氢的分子机理研究 申请人 刘柏平 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 2009 实验室 实验十二楼 338 联系人 程瑞华 联系电话 64253364 联系地址 华东理工大学实验十二楼 334 课题背景 自从 Fujishima 和 Honda 发现水能够在紫外光照射的 TiO2电极上分解 以来 光催化水分解制氢引起了众多的关注 在光催化反应中 半导体催 化剂将吸收的光能转化为化学能 使水分子分解释放出氢和氧 是很有前 途的太阳能利用和生产氢气的方法 但是 目前该研究也存在着一些亟待 解决的问题 如光致电子和空穴对的转移速度慢 复合率高 导致光催化 量子效率低 只能用紫外光活化 太阳光利用率低 粉末状 TiO2在使用 过程中存在分离 回收困难等 如何进一步提高转化效率已经成为进一步 发展的瓶颈 创新点 本项目旨在采用目前开始流行的计算机分子模拟手段 如基于量子化 学理论的密度函数法 DFT 和成对相互作用分子轨道法 PIO 对水在光催化 催化剂的活性中心的形成 重要基元反应机理进行静态和动态的量子化学 计算和动力学模拟 从理论上揭示如何有效地提高光解水的效率 为实验 研究提供理论参考 本项目成本低廉 可以提升对光解水过程的认识 同 时也可以使学生了解可再生能源转换知识 掌握先进的理论计算方法 课题名称 筛板塔水力学计算的软件开发 申请人 刘玉兰 职称 副教授 核定所需学生数 5 课题完成时间 实验室 实验十楼 219 联系人 刘玉兰 联系电话联系地址 华东理工大学实验十楼 219 课题背景 筛板塔在工业上应用非常广泛 而在塔内件设计过程中 其水力学 计算不可避免且相当复杂 耗费大量时间和精力 若制作出方便实用的计 算软件 无疑将减少重复计算 节约大量时间和人力资源 创新点 将化工计算与计算机软件有机结合 具有实际意义和实用价值 课题名称 库拉索芦荟中芦荟苷的提取与含量测定 申请人 刘 霞 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 轻化工程专业实验室 联系人 刘 霞 联系电话联系地址 实验十二楼 111 室 课题背景 芦荟苷是药用芦荟中的主要有效成分 目前国内芦荟制品一般都是将 芦荟药材制成粉末直接使用 或只做粗略的分离 存在技术含量不高 产 品附加值较低的问题 本课题旨在探索从芦荟中高效经济地提取芦荟苷 进而制成高附加值产品 创新点 用现代分离技术提取芦荟苷 以期获得纯度大于 90 的芦荟苷产品 课题名称 石油化工中气分装置工艺流程的模拟计算 申请人 叶启亮 职称 副教授 核定所需学生数 3 5 课题完成时间 2009 02 实验室 化工原理 联系人 叶启亮 联系电话 64252351 联系地址 实验十楼 219 室 课题背景 石油化工中气分装置主要生产丙烯 丙烯是重要的化工原料 可以生 产聚丙烯 该分离过程是多组分精馏 而多组分精馏过程的计算非常复杂 本研究主要采用 Aspen Plus 对石油化工中气分装置工艺流程进行模拟计算 确定合适的操作条件 Aspen Plus Pro II 等是一些功能强大 运行可靠的过程模拟软件 这些软件已被世界许多著名企业 如 Air Products BASF DuPont 等使用 同时 世界许多著名高校以 Aspen Plus 或 Pro II 等作为科研和教学的主要 工具 创新点 1石油化工中气分装置的工艺流程也主要是精馏过程 只是产品纯度要 求达到聚合级 塔板数将超过 200 块 通过 Aspen Plus 或 Pro II 对该 精馏的模拟计算 将有利于拓宽学生的知识面及培养学生的创新思维 2将计算机技术与工艺计算 工艺优化有机结合起来 培养学生较强的 大型计算软件的应用能力 课题名称 CO2作为粉煤气化剂的创新性研究 申请人 司忠业 职称 讲师 核定所需学生数 2 3 课题完成时间 2008 年 12 月 实验室 实验十六楼 311 联系人 司忠业 联系电话 64252554 联系地址 华东理工大学实验十二楼 513 课题背景 国际石油价格飞涨带来的能源危机让中国这个以煤作为主要能源的国 家在煤的利用方面投入更多的精力开展研究 煤炭气化是对煤炭进行化学 加工的一个重要方法 是最重要的洁净煤技术之一 也是以煤合成气为主 要原料生产多种化工产品和合成燃料的新一代煤化工工业的先导技术 二氧化碳的排放是国际性的环境问题 其温室效应给全球气候带来的 影响是巨大的 也是造成当前世界多发气候性灾难的重要原因之一 2008 年发生在中国中部和南部的雪灾集中反映了气候变化带来的危 机 尤其是煤 电 铁路三者相互制约的循环效应让雪灾造成的困难变得 更难解决 本课题研究以 CO2作为粉煤气化剂 生成合成气以 CO 为主 后者可 以直接作为化工原料使用 创新点 1 以 CO2作为生产原料 可大大减少其排放 可以解决环境问题 2 大量利用 CO2中的 C 可以减少煤的消耗 可以解决资源问题 3 生产的 CO 可以直接作为化工原料使用 可以解决化工问题 希望通过模拟计算和实验 初步建立以 CO2作为气化剂的粉煤气化过程 课题名称 生物柴油低温流动性能的研究 申请人 吕涯 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 实验十二楼 225 联系人 吕涯 联系电话 64252968 联系地址 实验十二楼 220 课题背景 生物柴油具有可再生性 资源不会枯竭 生物柴油作为优质的柴油 代用品 具有良好的前景 生物柴油推广应用的关键在于成本 成本主要 取决于原料油 即油脂 由廉价的油脂来源如棕榈油或餐饮废油生产的生 物柴油往往凝固点高 不能符合现行的柴油标准 解决这一问题的途径之 一是添加降凝剂 添加降凝剂可使生物柴油的凝点降低 5 10 创新点 1 研究的生物柴油是以符合我国国情的 来源稳定 价格较低的 油脂为原料合成的 这些生物柴油推广应用的可能性较大 因此对生物柴 油的推广应用有重要意义 2 对生物柴油在低温下的结晶行为的研究在国内是空白 在国际 上涉足者寥寥 这一方面的研究有很高的实际应用价值 同时对结晶 学和流变学的理论是有益的补充 课题名称 高凝稠油特稠油乳化降凝降粘及机理研究 申请人 吴本芳 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十楼 联系人 吴本芳 联系电话联系地址 华东理工大学实验十楼 220 课题背景 我国稠油资源丰富 随着对稠油的深度开发 面临着深层复杂稠油特 稠油油藏的开采难题 目前国内一些油田面临着对凝点高于 40 且粘度 属于稠油特稠油范围的高凝高粘双高复杂稠油特稠油的降凝降粘开采和输 送难题 高凝高粘双高复杂稠油特稠油的特点是蜡含量较高 与石蜡基原 油基本相当 胶质 沥青质含量高 与环烷基原油相近 其生产过程要解 决的问题既有防蜡 又要降粘 两者同等重要 缺一不可 这是目前最难 解决的问题之一 高凝高粘双高复杂稠油特稠油对市售乳化降粘剂及市售 降凝剂的降凝降粘感受性并不好 出现降凝效果不好 难以乳化降粘和严 重分相分层等现象 严重制约着油田的开发 为此 我们展开对高凝稠油 特稠油的乳化降凝降粘研究 本研究着重在机理的突破 新型降凝降粘剂 的开发 乳化降凝降粘剂复合技术 使用工艺条件的成熟优化等方面进行 研究 以期实现在低温下乳化降凝降粘代替热采目的 创新点 1 高凝高粘双高复杂稠油特稠油对现有乳化降粘剂感受性很差 与 其蜡含量高及石蜡碳链长度有关 高含蜡特稠原油很难以粗油滴系分散于 活性水中致使降粘剂难以渗入粗油滴发挥其降粘作用 我们通过对蜡晶及 胶质沥青质聚集体结构的微观研究 设计合成出能够进入蜡晶网状结构及 胶质沥青质片状分子层内与之形成氢键等多种分子间作用力 部分破坏蜡 晶网状结构及部分拆散胶质沥青质的平面重叠堆砌的高分子聚合物或大分 子型降凝降粘剂 2 把优选出的针对蜡晶和胶质交互影响体系的乳化降凝降粘剂配方加 入含石蜡和胶质的模拟油中配制 O W 型乳状液 采用三元相图分析方法 研究含石蜡和胶质的模拟油 掺水量 乳化降凝降粘剂三者之间的关系 为建立稳定性适中的适合高凝高粘双高复杂稠油特稠油乳化降凝降粘开采 和输送的中相微乳化液体系提供依据 考察优选出的乳化降凝降粘剂配方 对高凝高粘双高复杂稠油特稠油的降凝降粘效果 课题名称 介孔氧化铝分子筛的制备研究 申请人 周静红 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2009 年 12 月 实验室 实验十六楼 609 联系人 周静红 联系电话 64252169 联系地址 华东理工大学实验十六楼 605 室 课题背景 氧化铝是目前石油化工 有机合成和精细化工领域应用最为广泛 使 用量最高的一种催化材料 其中 Al2O3具有最大的比表面积 200 300m2 g 最常作为催化剂或催化剂载体应用 被称为活性氧化铝 介孔 氧化铝分子筛是 1996 年才被报道合成的一种新型非硅介孔材料 其较 Al2O3具有更大的比表面积 400 800m2 g 更窄的孔径分布 因此介孔 氧化铝分子筛在择形催化反应中比常规的 Al2O3表现出更好的催化选择 性 介孔氧化铝分子筛的制备研究 对于多相催化有着重要的意义 也具 有良好的潜在应用前景 目前正成为多相催化 环保及清洁能源等领域的 研究热点 创新点 技术路线 本课题以不同种类 中性 阳离子和阴离子 的表面活性 剂作为模板剂 以异丙醇与水的共沸物水解异丙醇铝 制备一水软铝石中 间体 并经进一步的焙烧得到介孔氧化铝分子筛 创新点 该工艺过程 可以实现异丙醇的循环使用 可以大大降低醇盐水解法制备氧化 铝的生产成本 使其可以与传统的酸碱法生产的氧化铝相竞争 从而产生较好的经济效益 课题名称 气化原料反应活性改善方法的研究 申请人 唐黎华 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十六楼 311 联系人 唐黎华 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验十六楼 309 室 课题背景 高温气化技术的效率与气化原料的反应性密切相关 而反应性的高低 除了与原料本身密切相关之外 还与其他众多因素有关 本课题尝试寻找 一种有效的改进难气化固体原料的活化方法 从而达到提高其气化反应性 之目的 最终实现难气化原料高温气化效率的显著改善 创新点 整个构思新颖 有创意 课题名称 一种新型煤灰熔融行为调节剂的研究 申请人 唐黎华 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十二楼 133 室 联系人 唐黎华 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验十六楼 309 室 课题背景 我国煤炭资源较为丰富 但主要以高灰熔点煤为主 高温气流床煤气 化技术对煤灰熔点有一定的要求 为保证这一点通常采用加助熔剂的方法 加以解决 但缺点是成本较高 且消耗大量的有价资源 本课题尝试利用 一种固体废弃物取代现在工业常用的助熔剂 达到固体废弃物资源化利用 之目的 创新点 利用一种固体废弃物作为煤灰熔融性的调节剂 同时又回收固体废弃 物中的有用物质 达到固体废弃物资源化利用之目的 课题名称 高温耐火材料表面改性的研究 申请人 唐黎华 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十二楼 133 室 联系人 唐黎华 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验十六楼 309 室 课题背景 Texaco 气化炉是当今主要的煤气化炉之一 耐火砖的寿命对气化炉的 运行成本具有决定性的影响 影响耐火砖寿命的因素有很多 其中煤灰熔 渣对耐火砖的作用是导致耐火砖损害的最重要原因之一 本课题尝试通过 耐火砖的表面改性弱化煤灰熔渣与耐火砖的相互作用 从而达到耐火砖寿 命延长的目的 创新点 整个构思新颖 有创意 课题名称 新型碳 氧双自由基捕获剂型抗氧剂的合成以及性能评价 申请人 孟鑫 职称 讲师 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十二楼 117 联系人 孟鑫 联系电话 64253624 联系地址 华东理工大学实验十二楼 117 课题背景 碳 氧自由基是聚合物自氧化链反应的主要产物 主抗氧剂主要通过 对其的有效捕获来抑制自氧化反应 从而保护聚合物体系 并且由于各类 抗氧剂不同的抗氧机理 使其只能对氧或者碳自由基具有很强的捕获能力 因此在抗氧剂的实际应用过程中 多采用多个抗氧剂复配使用的方式来发 挥最优的抗氧性能 但是由于分子间复配存在着分子协同作用差 后期添 加复杂的问题 因此研究分子内协同作用的能够同时捕获碳 以及氧自由 基的抗氧剂成为未来的一个趋势 本课题通过苯并呋喃酮抗氧剂合成过程 中原料的选择和优化 设计合成能够同时对氧以及碳自由基进行捕获的抗 氧剂 来提高抗氧性能 简化抗氧剂的后期添加过程 创新点 1 在一个分子中同时键合碳 氧自由基捕获剂的活性基团 2 设计合成具有分子内协同作用的双功能抗氧剂 课题名称 瞬时流量和累积流量采集系统的实现 申请人 宁雷 职称 工程师 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 30 实验室 实验十二楼 404 联系人 宁雷 联系电话 64252963 3442联系地址 华东理工大学实验十二楼 327 室 化工小楼 2 楼 课题背景 流量测定是化工实验及工业控制中非常重要的参数 是工业设备控制 和过程评价主要监控点 传统的流量测定方法和数据采集需通过模拟信号 再从纸张记录仪上反映出来 实验者需通过记录的曲线 量尺寸 再求和 计算才能得到结果 采用计算机数据采集接口 可以精确地获得瞬时数据 进行存盘 使 用适当的软件可以对所采集的数据加工处理 获得瞬时流量和累积流量 其中软件的开发是采集数据处理的技术关键 对于学生创新能力的培养和 了解现代化控制手段在化工中的应用具有一定的促进作用 创新点 通过编程实现瞬时流量和累积流量的数据采集 绘制曲线 相关数据 处理和结果保存 输出的功能 是一般仪表所不能实现的 课题名称 纳米碳纤维气体扩散电极的制备 申请人 张新胜 职称 教授 核定所需学生数 4 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十六楼 805 联系人 张新胜 联系电话 642534694 联系地址 华东理工大学实验十六楼 805 课题背景 自 20 世纪 80 年代以来 纳米碳纤维以其优异的物理化学性能 如较 大的比表面积 很好的导电性能和较好的化学稳定性 在催化和电催化 领域体现出很好的应用潜力 气体扩散电极在电化学处理废水 能量储存 和转换等有重要应用 碳基材料由于具有较好的热稳定性和化学稳定性 较大的比表面积和较好的电导性能 作为氧阴极还原反应的电催化剂和电 催化剂载体材料受到了研究者广泛关注 本研究工作主要基于纳米碳纤维 结构的可控性和多样性 制备纳米碳纤维气体扩散电极 并研究纳米碳纤 维结构对气体扩散电极性能的影响 创新点 围绕着纳米碳纤维的多尺度结构 研究纳米碳纤维结构对气体扩散电 极性能的影响 课题名称 合成气制甲醇催化剂动力学研究 申请人 张海涛 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 9 实验室 实验十六楼 308 联系人 张海涛 联系电话联系地址 华东理工大学实验十六楼 303 课题背景 甲醇作为煤化工的重要基础原料 其生产规模越来越大 相应的反应 器设计也需要大型化 基于某国产催化剂的动力学是甲醇反应器大型化设 计的基础 创新点 1 测试某国产新型催化剂的中高压性能 2 研究某国产新型催化剂的本征与宏观动力学 课题名称 福美司坦的合成方法研究 申请人 张秋华 职称 高工 核定所需学生数 2 课题完成时间 6 个月 实验室 实验十二楼 307 联系人 张秋华 联系电话联系地址 华东理工大学 课题背景 福美司坦是美国 Ciba Geigy 公司开发研制的新一代芳香化酶抑制剂 用于治疗乳腺癌 为氨鲁米特的改进品种 本品可同时抑制外周组织和乳 腺癌组织中雄激素的生物合成 无内在雌激素活性 与其他芳香化酶抑制 剂无交叉耐药性 副作用发生率较低 适用于女性进展性乳腺癌 对其他 内分泌治疗有效的肿瘤 如前列腺癌 也有明显的疗效 目前合成的方法要么反应条件比较苛刻 要么反应收率比较底 因此为提 高产品的市场竞争能力 急需要改善反应条件 找寻到一条最佳的合成工 艺路线 创新点 文献合成工艺在乙酸与硫酸的混酸中反应 反应收率底 大量的废液 不易处理 且造成资源的浪费 本课题寻找新的催化合成方法 希望能降 低生产成本 使该产品能绿色化生产 课题名称 皂素提取的绿色新工艺 申请人 彭阳峰 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 实验十一楼 117 联系人 彭阳峰 联系电话 64252345 联系地址 华东理工大学实验十楼 117 119 室 课题背景 薯蓣皂素是一种药物价值极高的医药中间体 是合成肾上腺皮质素 性激素 孕激素等 4 大类甾体激素的主要原料 主要依靠从天然产物中提 取获得 联合国 1992 年宣布禁止使用化学合成法生产甾体类激素 我国 是皂素最大的生产国 原有提取工艺采用直接水解法 污染水量很大 被 国家环保总局禁止 因而 必须开发一种绿色环保的从黄姜中提取皂素的 绿色新工艺 创新点 本研究基于皂素的分子结构和其在薯蓣黄姜中的存在形式 采用新型 裂解工艺和提取路线 避免了最容易产生污染的水解方法 可使液体污染 物减少 90 以上 同时 新工艺结合薯蓣黄姜中含有丰富淀粉的特点 还可以充分副产淀粉糖或乙醇 减少固体污染物 80 以上 是环境友好 的提取皂素的新型工艺 课题名称 低能耗制备无水乙醇工艺条件探索 申请人 徐承中 职称 高工 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 实验室 实验十楼 224 联系人 徐承中 联系电话联系地址 华东理工大学实验十楼 220 课题背景 无水乙醇常用于工业有机合成 是许多化工产品的基本原料 使用量 很大 近年来它被大量用于制各汽油醇 ga coho1 和取代抗爆剂四乙基铅 随着其它工业的发展 酒精的用途也越来越广泛 国内工业生产无水乙醇主要用两种方法 共沸脱水法和加盐萃取精馏 法 这两种方法采用的进料都是 95 的乙醇 即先用普通塔精馏得到 95 的乙醇水共沸物 形成共沸物的过程耗能较太 以节能为目的来研究 无水乙醇的分离技术越来越多 目前国外所研究的主要有以下三种方法 精馏法 膜法和吸附法 本课题主要对上述 3 种分离方法进行工业规模生产的经济性评估 通过实验室实验的方法找出适合我国国情的节能措施 创新点 通过实验室实验的方法进行工业规模生产的经济性评估 这样得出的 结论具有生产指导意义 可进行技术转让 课题名称 固体酸合成羟基乙酸甲酯过程研究 申请人 施云海 职称 副教授 核定所需学生数 3 4 课题完成时间 2008 11 15 实验室 实验 12 103 联系人 施云海 联系电话 64252355联系地址 华东理工大学实验十二楼 423 室 课题背景 羟基乙酸甲酯因其分子中含有 H 及羟基和酯基两种官能团 其兼有 醇和酯的化学性质 如羰基化反应 水解反应 氧化反应等 这决定其不 仅在化工 医药 染料等诸多领域有广泛的应用 并可作为有机合成 药 物合成的中间体 更可作为生产甘氨酸 羟基乙酸和乙二醇的原料 本课题采用羟基乙腈水解液 即含羟基乙酸 硫酸铵和水的混合液 筛选 酯化过程的固体酸催化剂 将其与甲醇混合酯化 以得到羟基乙酸产品 并对相应的合成条件进行优选 创新点 1 将羟基乙腈硫酸法水解液与甲醇酯化 生成易与硫酸铵分离的羟 基乙酸甲酯 2 筛选得到的固体酸催化剂 可避免液体酸 如浓硫酸催化酯化带 来的副产物多 易碳化 分解 产物需碱中和同时带来的废水污染问题 课题名称 SO2 在钠基磷酸缓冲液中溶解度的实验测定 申请人 施云海 职称 副教授 核定所需学生数 3 4 课题完成时间 2008 11 15 实验室 实验 12 103 联系人 施云海 联系电话 64252355联系地址 华东理工大学实验十二楼 423 室 课题背景 SO2 是造成大气污染和酸雨的主要污染物 其根源在于火电厂 冶炼 厂以及其他燃煤锅炉烟气未得到有效治理和控制 同时 SO2 也是极其重 要的化工原料 其用途远比硫酸钠 芒硝 硫酸钙 石膏 何硫酸铵 化肥等 广 国内现有的脱硫方法主要是采用石灰石 石灰 石膏法 氨法以及传 统的钠法 脱硫成本高 经济性低 美国 DuPond 公司的 LABSORB 再生式法采用氢氧化钠和磷酸制备的 氢氧化钠 磷酸钠缓冲溶液作吸收剂 在 SO2 洗涤塔内吸收 SO2 富含 SO2 的缓冲溶液从富液槽泵经一系列换热器加热 第一台换热器利用返回 吸收塔再生后的缓冲溶液加热 第二台换热器利用蒸汽供热 加热后的缓 冲液经分离器 冷凝器和汽提塔得到高浓度 SO2 气体中 SO2 90 其 余为水 再经干燥塔干燥后液化制得液体二氧化硫 其代表了当今脱硫 技术的发展方向 本课题采用钠基化合物 NaOH Na2CO3 或 NaHSO3 等 与磷酸组成 的缓冲液 测定 SO2 在其中的溶解度 即气液相平衡 数据 为评价该工艺 技术提供科学根据 创新点 1 通过气液平衡实验装置 测得 SO2 在钠基磷酸缓冲液中的溶解度 数据 2 考察温度 缓冲液组成等对 SO2 溶解度的影响规律 课题名称 用 Aspen Plus 对聚丙烯装置反应器模拟 申请人 曹正芳 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 联系人 曹正芳 联系电话 联系地址 华东理工大学实验十楼 220 室 课题背景 反应器是聚丙烯生产过程中的关键 为了使生产过程处于稳定的可控 状态 有必要了解聚合反应过程的所有关键参数 本研究通过采用流程模 拟软件ASPEN PLUS开发聚丙烯反应器流程模拟模型 改善装置的操作 提高经济效益 满足装置优化操作和今后开发工作的需要 创新点 1 反应动力学模型的确定 2 聚合过程组成复杂 动力学参数的确定 课题名称 环糊精共聚物的合成及其包络作用机制研究 申请人 曹贵平 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 实 16 楼 507 联系人 曹贵平 孙朝阳 联系电话 64253934 联系地址 华东理工大学实验十六楼 505 课题背景 环糊精是由多个葡萄糖单元形成的环柱状的化合物 其中 环糊精应 用最为广泛 其大环内腔孔道直径为 0 60 0 65nm 具亲油性 外部具有 21 个羟基 具亲水性 环糊精大环内腔对有机化合物具有极好的包络作 用 将环糊精与其它物质进行共聚得到的环糊精共聚物具有极好的生物相 容性和包络吸附性 具有广阔的应用 如用于超高纯水的制备 用于缓释 药物的制备等 本课题拟研究环糊精共聚物的合成 研究共聚物的包络吸 附性能和机制 创新点 1 利用环糊精的大环包络作用的特征 研究环糊精共聚物的合成方法 得到性能独特的环糊精共聚物 2 研究环糊精的包络吸附作用机制 课题名称 纯物质的热力学状态方程特征参数计算 申请人 曹贵平 职称 教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 实验室 实 16 楼 503 联系人 曹贵平 张大伟 联系电话联系地址 华东理工大学实验十六楼 505 课题背景 超临界 CO2对聚合物有很好的溶胀作用 可借助 CO2 将功能性小分 子载运到聚合物基体中 对聚合物性能进行改造 为了获得优越的聚合物 性能 需要了解 CO2 及功能化小分子在聚合物中的溶解度等热力学性质 S L 热力学方程可以很好地模拟小分子物质在聚合物中的溶解度 但其中 包含未知的纯物质特征参数 本课题拟建立纯物质的特征参数的计算方法 为后续研究提供基本参考 创新点 1 利用 Aspen 化工流程模拟软件计算获取纯物质的 PVT 数据 2 利用纯物质已有的 PVT 数据或上述计算得到的 PVT 数据 并用非线性 模型参数估计方法 计算 S L 热力学方程的特征参数 3 利用基团贡献法以及临界温度法估算 S L 方程特征参数 并将上述方法进行比较 获得精确的计算方法和基础热力学数据 课题名称 环糊精共聚物的合成及其包络作用机制研究 申请人 曹贵平 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 实验 16 楼 507 联系人 曹贵平 联系电话 64253934 联系地址 华东理工大学实验十六楼 505 课题背景 高碳脂肪醇是生产洗涤剂与表面活性剂的重要基础原料 以天然油脂 为原料制得的脂肪醇不仅质量好 且经济效益上优于合成醇 目前 工业 上以天然油脂为原料生产脂肪醇的传统工艺路线一般经历以下过程 1 天 然油脂 如椰子油 棕榈油等 水解为脂肪酸 2 脂肪酸酯化为脂肪酸甲酯 又称 生物柴油 同时回收高纯度甘油 3 最后脂肪酸甲酯高温 高压 加氢生成脂肪醇 由于氢气在脂肪酸甲酯中的低溶解度 化学热力学平衡 和催化剂的催化活性的限制 最后一步的催化加氢过程往往是在 250 280 高温 20 30MPa 高压 高氢酯比 一般为 200 300 1 条件下的 固定床或悬浮床反应器中进行 前期文献调研结果显示 与传统工艺相比 超临界加氢工艺很好地解 决了氢气在液相中的溶解和传质阻力问题 大大缓和了操作条件 不仅降 低了氢酯比 提高了设备利用率 而且提高了反应速度 提高了反应装置 效率与后续分离设备的效率 由于超临界流体的高扩散性 使催化剂孔道 内的产物或焦状高沸点物极易扩散出来 减少结焦 或减少焦状物在催化 剂孔道积累 进而可延长工业催化剂使用寿命 因此 超临界加氢工艺具 有很好的工业应用前景 创新点 利用超临界流体像气体的扩散性致 像液体的溶解能力以及其性质可 自如调节的独特特征 将超临界流体引入脂肪酸甲酯催化加氢体系中 使 体系压力从传统工艺的 25MPa 左右降到 10 15MPa 增强氢气在甲酯中的 溶解性 提高氢气在反应区的浓度 提高反应速度 反应压力降低可以大 大延长催化剂寿命 降低工业操作成本 课题名称 PTA 废渣综合利用 申请人 朱云峰 职称 讲师 核定所需学生数 3 课题完成时间 3 5 月 实验室 十二 611 联系人 朱云峰 联系电话 64251914 联系地址 华东理工大学 375 信箱 课题背景 对苯二甲酸二异辛酯 DOTP 是一种性能优异的增塑剂 具有良好的持 久性 耐皂洗性及低温柔软性 并且能够满足电线电缆耐温性能的要求 本课题主要利用PTA 对苯二甲酸 废渣 与异辛醇反应合成对苯二甲酸 二异辛酯 从而达到废物的再利用 既环保又经济 创新点 1 利用醇类与尿素反应生成的碳酸酯进行酯交换合成新的碳酸酯 后者所副产的醇类再循环与尿素反应 进而使整个工艺具有循环经济效应 从而避免了石油化工产品紧缺对该工艺的影响 2 该工艺具有极强的普遍性 可以推广至不同官能团 不同碳链的 碳酸酯系列 课题名称 MCM 56 分子筛的合成研究 申请人 朱学栋 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验 16 楼 314 室 联系人 朱学栋 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 309 室 课题背景 分子筛催化剂一般具有很好的择形性 但较小的孔径很难用于较大 分子的催化转化 寻找既具有一般分子筛的酸性和稳定性 又具有规则的 较大孔径的催化剂是石油化工研究中的迫切需要 具有特殊晶体结构的 MCM 族分子筛则符合以上要求 其合成与催化研究已成为分子筛催化领 域中的一个热点课题 MCM 56 属于 MWW 结构的分子筛 其品胞参数 为 2 55nm 层状结构经 540 焙烧后可基本保持原状 且具有可溶胀性和 较大的分子吸附能力 目前关于 MCM 56 合成的报道较少 更未见应用 于重质芳烃轻质化的研究报道 本课题就是在中国石油天然气股份有限公 司的支持下 开展 MCM 56 结构分子筛的合成和催化重芳烃脱烷基性能 的研究 创新点 1 采用水热合成法合成 MCM 56 分子筛 2 研究不同硅铝比对 MCM 56 分子筛结晶度的影响 3 研究不同温度 不同晶化时间 MCM 56 分子筛合成的影响 课题名称 正丁烷氧化法生产顺酐催化剂的开发研究 申请人 朱学栋 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验 16 楼 314 室 联系人 朱学栋 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 309 室 课题背景 顺酐 又名马来酸酐 化学名顺丁烯二酸酐 是一种重要的有机化工 原料 已成为世界上仅次于乙酸酐和苯酐的第三大酸酐 下游产品领域极 其广阔 开发和应用前景广泛 近年来正丁烷氧化法生产顺酐的技术发展 迅速 已经在顺酐生产中占主导地位 其生产能力约占世界顺酐总生产能 力的 80 正丁烷氧化法的关键在于 VPO 催化剂的性能优劣 国外已有 多家企业有自己的催化剂 而国内至今还没有实现国产化 严重制约了顺 酐工艺技术的发展 因此本实验室在中石化的支持下 开展 VPO 催化剂 的开发工作 从而为 VPO 催化剂国产化及顺酐的工艺进步提供支撑 创新点 1 制备 VPO 催化剂探索适宜的活化条件 2 研究添加助剂对催化剂性能的影响 3 研究催化剂形状和制备条件对催化剂性能的影响 课题名称 一种含特殊丙烯酸类定型成膜聚合物的合成 申请人 朱志华 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十二楼 335 联系人 朱志华 联系电话 64253364 联系地址 华东理工大学实验十二楼 334 课题背景 成膜聚合物是发用定型剂中的关键组分 聚合物的成膜质量 吸潮 能力 水溶能力及光泽等性能 决定发用定型剂的最终性能 因此成膜聚 合物选用是否得当是最终产品能否成功的关键因素 本课题拟合成一种含特殊丙烯酸类定型成膜共聚物 主要由丙烯酸 烷基丙烯酰胺 丙烯酸酯等共聚合成 该聚合物除了在化妆品领域应用外 还在三次采油 污水处理 太阳能转换 涂料 造纸等众多方面有着 广泛用途 是一类前景看好的新型材料 创新点 1 本课题合成的聚合物 目前国内还没有报导 属于新产品开发 2 聚合物合成过程中使用特殊单体 其合成工艺具有新颖性 课题名称 浓缩湿法磷酸中杂质结垢性能研究 申请人 朱志华 职称 副教授 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 实验十二楼 335 联系人 朱志华 联系电话 64253364 联系地址 华东理工大学实验十二楼 334 课题背景 湿法磷酸是磷酸生产的主要方法 是生产磷肥的主要原料 由于采用 湿法磷酸生产得到的磷酸中含有较多的杂质 这些杂质的存在不仅会影响 磷酸的质量 而且在运输和输送过程中产生於渣 在贮槽及管道中产生结 垢现象 严重影响生产的正常进行 因此本课题拟对湿法磷酸中的杂质进 行分析研究 探寻结垢原因 提出阻垢方法 创新点 1 由于原料来源的不同 杂质含量不同 因此研究方法具有较强的针对 性 创新性 2 需要探寻一种有效阻垢剂 提出的阻垢方法具有创新性 课题名称 脱氢芳樟醇连续加氢反应催化剂的研究 申请人 朱志庆 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 联系人 朱志庆 联系电话 64252076 联系地址 华东理工大学实验十二楼 616 室 课题背景 芳樟醇可以作为高级香料调配多种香精 同时又是合成维生素 E 和 维生素 A 的重要中间体 是一种具有高附加值且市场前景良好的精细化 工产品 上海石化公司于 2004 年成功开发年产 2500 吨的工业化生产装 置 此工艺路线采用异戊二烯为原料 其中脱氢芳樟醇选择性加氢生成 产品芳樟醇 则是最重要的技术关键 现有工艺是采用间歇釜式反应 存在催化剂分离困难 产品易污染等缺陷 研究开发用于脱氢芳樟醇固 定床连续加氢反应的催化剂 有利于优化生产工艺 提高催化剂的利用 率 降低生产成本 提高产品质量 增加经济效益 创新点 目前 关于脱氢芳樟醇的固定床连续加氢反应工艺 国内研究还处 于空白 国外研究报道多采用昂贵的催化剂 而且都还处于实验室研究 阶段 尚未有实现工业化生产的文献报道 本课题将探索研究价廉且制 备方法简单的高选择性催化剂 研究内容新颖 创新点显著 一旦开发 成功 将继续与上海石化公司合作 进行放大与中试 尽早实现工业化 生产 进一步提升国内芳樟醇生产工艺的技术水平 课题名称 Ag Ni 催化剂表面上 clock 重构现象的密度泛函理论研究 申请人 朱贻安 职称 讲师 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 实验室 实验十六楼 607 联系人 朱贻安 联系电话 64253072 联系地址 华东理工大学实验十六楼 607 课题背景 在许多新型炭材料 例如纳米碳管 纳米碳纤维的生长过程中 C 原 子在催化剂表面的吸附以及扩散是不可避免的过程 实验证明 当 C 原子 在 Ni 100 表面的覆盖率高于某一临界值时 Ni 100 表面将发生 clock 重构现象 即与被吸附 C 原子相邻的四个表面 Ni 原子围绕着 C 原子作顺 时针方向或者逆时针方向的旋转 最近发现在 Ni 催化剂表面掺杂 Ag 原 子是一种有效的抑制无定形碳沉积的方法 因此研究 C 原子在 Ag Ni 催化 剂表面上的吸附以及扩散具有十分重要的意义 创新点 1 采用密度泛函理论计算揭示 C 原子在 Ag Ni 100 表面上吸附导致 clock 重构的临界覆盖率 2 采用 nudged elastic band NEB 方法计算 C 原子在未重构以及已重构 Ag Ni 100 表面上和表面下的扩散能垒 从而解释表面重构对 C 原子扩散 速率的影响 课题名称 单组分防渗碳涂料的研制及防渗碳性能的优化 申请人 李峰 职称 高级工程师 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 11 实验室 联系人 李峰 联系电话 64251049联系地址 华东理工大学实验 12 楼 426 课题背景 防渗碳涂料是一种应用于各种气体或固体渗碳及碳氮共渗的非常有效的防 渗涂料 是专金属表面工程技术研究及热加工工艺材料的重要手段 课题 内容涉及金属加工 涂料制备及优化和涂装技术等多学科 本 usrp 是企 业委托研究的横向项目 企业原有的防渗碳涂料是水性双组分 现希望改 进成单组分 并优化其防渗碳性能 创新点 1 将双组分的防渗碳涂料研究改进成单组分 2 偶联剂在涂料粉体中使用方法的创新改进 3 研究新型复合耐强碱性增稠剂 课题名称 金属基板上纳米碳纤维的原位生长 申请人 李平 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 11 实验室 实验 16 楼 602 室 联系人 李平 联系电话 64252169 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 605 室 课题背景 纳米碳纤维是一类结构独特的新型纳米碳材料 具有良好的导电和导 热性能 在催化领域也有着广阔的应用前景 本课题将通过在金属基板上原位生长纳米碳纤维 获得一种新型的复 合材料 用于对催化剂的导热和导电性具有特殊要求的催化或电催化过程 创新点 1 金属基板上原位生长纳米碳纤维 2 金属基板上原位生长纳米碳纤维用于催化或电催化过程 课题名称 二氧化钛 纳米碳纤维复合催化材料的制备 申请人 李平 职称 教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 11 实验室 实验 16 楼 602 室 联系人 李平 联系电话 64252169 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 605 室 课题背景 纳米碳纤维是一类结构独特的新型纤维状纳米碳材料 可作为催化剂 载体使用 本课题将研究在纳米碳纤维表面负载二氧化钛的制备技术 不但希望 藉此改变纳米碳纤维的表面性质 还希望获得一种新型的纤维状二氧化钛 催化材料 创新点 1 二氧化钛 纳米碳纤维复合催化材料 2 氧化物表面改性的纳米碳纤维材料 3 纤维状二氧化钛催化材料 课题名称 甲苯甲醇侧链烷基化反应研究 申请人 李瑞江 职称 讲师 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 实验室 实验 16 楼 316 室 联系人 李瑞江 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 309 室 课题背景 苯乙烯是一种重要的有机化工原料 国内年生产能力达到 300 万吨 但每年仍有 200 400 万吨的需求缺口 2007 年 Exelus 公司示范了一种通 过用甲醇进行甲苯侧链烷基化制苯乙烯单体 SM 的新工艺 用这种能源中 性工艺替代传统的乙苯脱氢路线 后者是能源密集型工艺而且是甲烷排放 的主要来源 Exelus 公司称 仅原料的改变就可以产生 SM 成本节约近 350 美元 新工艺温室气体排放量少 能耗低 创新点 1 甲醇与甲苯侧链烷基化反应合成苯乙烯工艺和传统的苯乙烯合成技术 相比 该技术工艺简单 流程短 原料低廉 来源广泛 使得该课题 的研究具有较为实用的社会价值 2 探讨甲醇与甲苯侧链烷基化反应的机理 对反应进行热力学分析 考 察碱性催化剂的反应性能 课题名称 苯乙烯生产工艺节能分析 申请人 李瑞江 职称 讲师 核定所需学生数 3 课题完成时间 2008 12 实验室 实验 16 楼 316 室 联系人 李瑞江 联系电话 64252386 联系地址 华东理工大学实验 16 楼 309 室 课题背景 苯乙烯是一种重要的有机化工原料 主要采用两段乙苯负压催化脱氢 工艺生产 我校开发的轴径向反应器及与中石化企业合作开发的苯乙烯工 艺包在国内成功应用了十余家石化企业 取得了几十亿的经济效益和社会 效益 多次获得省部级一等奖 国内苯乙烯生产工艺的能耗为 13000MJ t 苯乙烯左右 而国外工艺技术的能耗在 9000 10000MJ t 苯乙烯 为满足国家节能降耗的要求 必须对现有工艺进行分析 并与国外工 艺比较 降低生产能耗 提高企业的经济效益 创新点 1 对现有工艺进行热力学分析 进行热能效率分析 2 对比国外工艺进行对比分析 3 提出节能降耗的改进措施 课题名称 环糊精包合作用组装大分子研究 申请人 李莉 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 底 实验室 实验 12 楼 404 联系人 李莉 联系电话 64253789 联系地址 华东理工大学实验 12 楼 420 课题背景 本课题以国家自然科学基金课题 新型环糊精缔合聚合物体系的分子 设计及其流变性能研究 为背景 环状糊精 Cyclodextrin CD 是由环 糊精葡萄糖转移酶作用于淀粉或麦芽糖溶液 制得的一系列聚合程度不等 的环状低聚糖 CD 的特点在于它的内疏水外亲水的两亲特性 根据 CD 空 腔的大小或低聚糖数量的不同 环糊精表现出了对客体分子的尺寸 大小 或分子量杰出的选择性 环糊精发展至今 由于它的独特结构和两亲特性 使它能与多种客体分子形成分子包合物 并赋予了客体分子新的理化和生 物特性 如增加水溶性 增加生物利用度 改善稳定性 缓和刺激等作用 已经成为食品添加剂 维生素 香料 医药等的优良载体 把环糊精接枝 于高分子链上 既保持了环糊精对客体分子的包合 缓释 催化和识别的 能力 又可利用高分子较好的机械强度 较好的稳定性和化学可调性 为 环糊精在食品 医药及化妆品领域提供了更加广阔的应用前景 创新点 利用环糊精的可功能化及对客体分子的包合作用 将其接枝到生物可 溶性大分子上 构筑一类新型缔合聚合物体系 为其作为黏度调节剂尤其 是在药物控释领域的应用打下理论研究基础 课题名称 勃姆石溶胶制备与稳定性研究 申请人 杨座国 职称 高工 核定所需学生数 2 3 课题完成时间 2008 12 31 实验室 实验 12 楼 414 联系人 杨座国 联系电话联系地址 华东理工大学化工学院实验 12 楼 414 室 课题背景 勃姆石溶胶是制备无机陶瓷膜和纳米材料的重要原料之一 其稳定性 会影响到所制备粒子的颗粒大小 勃姆石溶胶的稳定性受到制备过程中多 种因素的影响 如温度 pH 值 离子强度 原料配比等的影响 本研究旨在研究勃姆石溶胶稳定性的主要影响因素 创新点 研究勃姆石溶胶稳定性的主要影响因素 制备稳定性好的勃姆石溶胶 课题名称 相转化法制 PVC PES 合金膜过程中添加剂和铸膜液配比对成膜 性能的影响研究 申请人 杨座国 职称 高工 核定所需学生数 2 3 课题完成时间 2008 12 31 实验室 实验 12 楼 414 联系人 杨座国 联系电话联系地址 华东理工大学化工学院实验 12 楼 414 室 课题背景 相转化法是制备高分子分离膜的主要方法 在相转化法制膜过程中影 响因素很多 如一般情况下必须通过具体的实验来验证 实验量大 再加 上操作过程中环境因素和操作因素的影响 很难做出正确的判断 本实验 采用显微镜对成膜过程进行放大观察 从微观方面研究各影响因素的影响 对实际成膜过程进行指导 具有比较重要的指导意义 创新点 采用显微镜对成膜过程进行放大观察 从微观方面研究铸膜液配比 添加剂 成孔剂等影响因素对成膜效果的影响 对实际成膜过程具有很大 的指导价值 课题名称 高级氧化法处理制药厂高浓度有机废水的研究 申请人 杨座国 职称 高工 核定所需学生数 2 3 课题完成时间 2008 12 31 实验室 实验 12 楼 414 联系人 杨座国 联系电话联系地址 华东理工大学化工学院实验 12 楼 414 室 课题背景 高浓度有机氨氮废水排入水体 特别是流动较缓慢的湖泊 海湾 容 易引起水中藻类及其它微生物大量繁殖 形成富营养化污染 高浓度氨氮 废水 500 mg L 一般来源于制药 炼油 化肥 无机化工 铁合金 玻 璃制造 肉类加工 饲料生产 畜牧业 化肥以及垃圾填埋等生产过程 氨氮处理技术的选择主要取决于水的性质 要求效果和经济性 针对某制药厂高氨氮废水 拟采用高级氧化技术进行处理 使排水达到国 家三级排放标准 污水 TN8860ppm TOC18600ppm 创新点 针对高浓度有机氨氮废水 污水 TN8860ppm TOC18600ppm 通过采 用高级氧化技术对其进行处理 使排水达到国家三级排放标准 具有针对 性和一定的创新性 课题名称 锌冶炼渣资源化利用中锌镉元素的萃取法分离研究 申请人 武斌 职称 副教授 核定所需学生数 2 课题完成时间 2008 12 实验室 实验 16 楼 205 室 联系人 武斌 联系电话 64253914 联系地址 华东理工大学化工学院实验 16 楼 201 室 课题背景 锌的湿法冶炼和加工工艺中 会产生大量的含锌废渣 对其进行资源 化利用 分离回收有价值的金属元素 兼有环境和经济效益 考虑到锌的 消耗量 每年产生的含锌废渣数量相当可观 含锌废渣综合利用显得尤为 迫切 目前应用的锌渣回收技术 多采用先用酸浸取回收 再对浸取液 逐段分离 其中采用单质锌置换法来实现锌与镉的分离 分离效率不高 增加了分离成本 本课题拟选用选择性高 成本适当的溶剂为萃取剂 以溶剂萃取法对锌渣浸取液中