在我国,以煤为源头选择性获取可替代燃料及化学品的技术储备及规模化生产还相对不足,作为石油化工和煤化工桥梁的甲醇,其产能严重过剩,在这种情况下,实现甲醇的高效转化具有重要意义。甲酸甲酯(MF)是一种重要的有机合成中间体,既可作为有机合成产品的原料,也可用于醋酸纤维的制造。通过甲醇酯化、甲醇液相羟基化等方法可以制备甲酸甲酯,是甲醇下游工业中的重要产品。因此,开展对甲醇和MF的研究有助于带动甲醇需求以及缓和生产过剩给甲醇工业带来的冲击。
功能型平台面向甲醇选择性氧化制备甲酸甲酯工业应用的实际需求,重点开展钒钛硫(VTS)催化剂低成本、高活性制备工艺及放大工艺的开发,以及催化氧化反应安全性测试,为MF的规模化生产奠定新技术基础。
有机液体储氢作为化学氢化物储氢技术的代表,可以在不破坏碳环主体结构下进行加氢和脱氢,这种反应对结构不敏感,是可逆的。有机液态氢化物具有高的质量/体积储氢密度和储氢效率,便于长距离输氢。但该技术操作条件苛刻,装置条件要求较高,脱氢反应需在低压高温非均相条件下进行,受传热传质和反应平衡极限的限制,脱氢反应效率低,容易发生副反应,且高温条件下容易导致脱氢催化剂结焦失活。
针对上述难题,功能型平台将探索用于新型有机液体储氢材料——N-乙基咔唑加氢脱氢反应的催化剂体系,解决催化脱氢过程中脱氢效率低、催化剂贵金属用量高等问题,实现温和条件下N-乙基咔唑的高效加氢脱氢。
锌空气电池,又称锌氧电池,是用活性碳催化剂材料吸附空气中的氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。与传统电池相比,锌空气电池结构简单,具有成本低,能量密度高、容量大等优势,且使用水相电解液,对环境基本无污染。可充放电锌空气电池的开发一直面临空气电极催化剂可逆性差、充放电极化电压区间大、电催化剂的腐蚀与失活、充放电过程中出现枝晶等挑战。
功能型平台重点针对千瓦级可充放电锌空电池的技术开发,通过放大水热反应釜,倍增电催化剂的产量,以全自动电催化剂喷涂系统,实现电催化剂的均匀喷涂,并保证电催化剂活性与稳定性,最终实现锌空电池关键组件的生产放大以及电池组的设计与制造,打通电堆生产的全部工艺流程。