《绿色高效化工催化新材料的高通量开发和应用》

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以材料基因工程理念为基础,拟通过研究催化材料的基元结构、描述因子与催化性能之间的构效关系,开发和运用高通量算法和高通量制备技术,设计并合成纳米孔分子筛、纳米复合金属氧化物、“纳米笼”限域催化材料等三类催化新材料,并将其应用于节能型芳烃烷基化、二氧化碳加氢、环氧乙烷催化水合等绿色化工新技术中,最终实现产业化示范。主要研究内容:该项目基于材料基因工程研发思路,通过催化反应机理研究,关键描述因子和品优结构特征探寻,建立催化材料的模型计算数据库,预测潜在品优催化材料;通过高通量装备开发,开展高通量合成、表征、评价试验,验证、筛选出品优催化材料,建立催化材料的实验数据库;开展品优催化材料的规模化生产和工业应用示范。整个技术路线形成“理论计算-装备开发-实验验证-工业示范”的全链条研发流程,研究内容涵盖催化材料高通量计算与模拟预测系统的构建、催化材料高通量制备与快速表征装备的开发、高效催化材料的高通量合成及催化性能评价和绿色高效催化新材料的工业化应用示范。通过研究,拟通过基于“材料基因工程”理念的方法开发出3~5类高效催化材料,应用于节能型芳烃烷基化、二氧化碳加氢、环氧乙烷催化水合等目标反应中,性能达到国际领先水平,并实现上述催化材料的百吨级/年以上规模的工业化应用示范,申请自主知识产权大于30件,发表SCI论文60余篇。

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