科技成果 | 2019工博会——上海师范大学篇

超优香型软米水稻——“上师大19号”

“上师大19号”是利用分子标记辅助选育的中熟晚粳水稻。“上师大19号”水稻粒型类似“泰国香稻”,是目前上海市首个成功选育的长粒型香型软米水稻。与目前市场上其他香型软米水稻比较,“上师大19号”米饭不仅香软,有弹性,而且其米粒晶莹透明,是目前外观品质最好的软米水稻。“上师大19号”水稻具有非常大的市场开发前景。

VOC全分解空气净化装置

随着我国经济的不断发展和产业结构的深度调整,清洁生产已经成为一种深入人心的发展理念。近几年,我国在不断加大环境特别是工业有机废气的整治和投入力度,并取得了显著的成果。有机废气治理可选择工艺比较多,但由于受投资运行成本、生产现状,企业管理能力等综合因素的影响,当前市面上的工艺还不能满足复杂市场需求。

在民用市场,主流的处理方法为活性碳吸附,但吸附饱和和二次脱附问题一直被厂家回避,同时普通消费者也难以判断吸附饱和的时间点。一旦被吸附的有害气体发生二次脱附,不可避免会对人体造成伤害。少部厂家分采用贵金属催化氧化甲醛或者采用光催化技术氧化VOC气体。但是,贵金属催化剂在高湿度和实际环境中极易失活,只能处理醛类物质,对甲苯等苯系物基本没有太好的效果,且催化剂成本较高。光催化技术是很好的VOC处理方法,但从目前使用情况来看,催化效率低,容易产生副反应产生中间产物。

在工业领域,当前在部分化工厂的防爆区域内,由于现场条件限制,无法选用燃烧、吸脱附-催化燃烧、等离子等产生明火等危险因子的工艺,其他可选工艺如活性炭吸附法会产生大量危废;喷淋法会产生大量废水;生物法设备体积巨大。针对此问题,我们综合多项技术,开发了利用自由基(·OH)高效分解VOC气体的空气净化装置。该装置集成过滤、吸附、吸收、电催化、光催化和热催化技术,可在温和条件下,将VOC气体(醛类、苯类等)等有害易挥发气体高效转化为H2O和CO2等无害物质,同时有效抑制中间产物的挥发,可连续处理有机废气。该设备运行控制简单,投资运行成本低,具备较好的市场应用前景。

技术创新点:

1. 利用自由基(·OH)高效分解VOC气体。

2. 集成过滤、吸附、吸收、电催化、光催化和热催化技术等多项技术。

可在温和条件下,将VOC气体(醛类、苯类等)等有害易挥发气体高效转化为H2O和CO2等无害物质。

多孔有机金属催化剂研发及产业化研究

本项目根据我们长期从事纳米组装有机金属催化材料的制备与应用研究基础,拟通过介孔组装Ni(II)、Pd(II)和Ru(II)催化剂系统性研究,期望发展出1-2种新方法获得尺寸、组成、结构及表面性质与活性位微环境可控的高性能纳米有机金属催化剂规模化生产以及产业化探索,为设计发展新一代高活性、高选择性和高稳定性的多孔有机金属催化剂提供实验依据和理论指导。

本项目拟采用纳米组装方法将有机金属硅烷与无机硅烷在表面活性剂诱导下协同组装制备出纳米介孔有机金属催化材料;借助调控表面活性剂来调变催化剂的形貌及其物理参数;通过调变硅烷的种类达到精细调节催化剂的化学组分、数量及载体的表面亲疏水性和酸碱性。具体内容如下:将表面活性剂(如P123、F127),骨架硅烷分子(如正硅烷乙酯、1, 2-双(三乙氧基硅基)乙烷、1, 4-双(三乙氧基硅基)苯)和有机金属硅源(如包含铑,钯或钌有机金属硅烷)分别作为介孔孔道,骨架结构以及催化功能团的构筑单元。硅烷分子水解缩聚后的硅胶体团簇与表面活性剂分子组装,由于组装过程中反应条件温和且活性位处于胶束中,因此该方法可以有效地保持活性位分子的分子构型;由于表面活性剂和骨架构筑硅烷的种类容易调变,因此可以精确控制孔结构和骨架单元化学组成,从而设计出有利于催化反应的微环境;同时由于组装过程中可以控制活性位构筑单元参与的种类。

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