自然科学奖公示生物质催化转化制乙二醇

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2023年度国家自然科学基金委员会化学工程与工业化学领域科学基金项目申请与评审工作综述

2023年度国家自然科学基金委员会化学工程与工业化学领域科学基金项目申请与评审工作综述

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期2023年度国家自然科学基金委员会化学工程与工业化学领域科学基金项目申请与评审工作综述王天富1,2,周晨1,张国俊1(1 国家自然科学基金委员会化学科学部,北京 100085;2 上海交通大学环境科学与工程学院,上海 200240)摘要:总结了2023年度国家自然科学基金委员会化学工程与工业化学(B08)领域科学基金各类项目的申请、受理和资助概况,对B08下属16个二级代码的各类项目申请与资助情况进行了分析,为下一年度国家的项目申报提出了建议。

关键词:国家自然科学基金;化学工程与工业化学;申请;受理;资助中图分类号:TQ0 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0560-05National Natural Science Foundation of China ’s fund applications andgrants in 2023: A review based on Chemical Engineering &Industrial ChemistryWANG Tianfu 1,2,ZHOU Chen 1,ZHANG Guojun 1(1 Department of Chemical Sciences, National Natural Science Foundation of China, Beijing 100085, China;2School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China)Abstract: A summary of National Natural Science Foundation of China (NSFC)’s fund applications, grants and funding in 2023 was provided about the discipline of Chemical Engineering & Industrial Chemistry (B08), where the fund applications and grants for the 16 secondary application codes of B08 were provided, and the statistics for a series of funded programs were detailed, giving suggestions for proposal applications in the next year.Keywords: National Natural Science Foundation of China; Chemical Engineering & Industrial Chemistry; applications; grants; funding2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,是党领导人民全面建成社会主义现代化强国、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要一年。

生物质平台化合物电催化制备高值燃料与化学品研究进展

生物质平台化合物电催化制备高值燃料与化学品研究进展

了一系列基于 γ⁃戊内酯水溶液的木质纤维素综合利用工艺, 可以高效地将纤维素转化为高浓度单糖、
乙醇、 呋喃类化学品, 而木质素可降解为芳香族化合物单体或制作成碳材料. 此外, 最近基于“ 木质素
优先” 概念的生物质全利用思路也取得了重要进展, 其中还原催化分馏工艺( RCF) 备受关注 [6,13 ~ 15] .
台化合物工艺的日益成熟, 如何将这些平台化合物精炼为高附加值的商品变得格外重要. 在这方面,
热催化虽然具有丰富的理论和实践基础, 但通常反应条件剧烈( 高温、 高压) , 需要消耗大量化石燃料
提供反应所需的热量. 因此, 开发绿色的生物质平台化合物精炼工艺, 发展温和条件下由可再生能源
驱动的生物质催化转化方法成为新的研究热点.
素、 15% ~ 30%的半纤维素和 15% ~ 30%的木质素组成 [4] . 技术经济分析结果表明, 通过分级转化工艺
( 即将生物质的所有组分分级分离、 降解并提炼为高附加值产物) 可以实现生物质自身价值的最大
化 [2,5,6] . 目前, 在生物质组分分离与降解方面已经开发了多种有效的方法, 如 Dumesic 等 [2,5,7 ~ 12] 开发
Vol.41
2020 年 7 月
高等学校化学学报
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
[ 综合评述]
No.7
1449 ~ 1460
doi: 10.7503 / cjcu20200212
生物质平台化合物电催化制备高值燃料与
化学品研究进展
周 华1 , 栗振华2 , 孔祥贵2 , 段昊泓1
(1. 清华大学化学系, 北京 100084;
2. 北京化工大学化学学院, 化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029)

生物质催化转化制乙二醇

生物质催化转化制乙二醇
国内作者
SCI他引次数
他引总次数
知识产权是否国内所有
1
Direct catalytic conversቤተ መጻሕፍቲ ባይዱon of cellulose into ethylene glycol using Nickel-promoted tungsten carbide catalysts,Angew. Chem. Int. Ed., N. Ji, T. Zhang, M. Zheng, A. Wang, H. Wang, X. Wang, J. G. Chen
6.567
2010, 46, 862
2009年12月8日
T. Zhang
Y. Zhang
Y. Zhang, A. Wang, T. Zhang
111
125

3
Transition Metal-tungsten bimetallic catalysts for the conversion of cellulose into ethylene glycol,ChemSusChem, Zheng,M. Zheng, A. Wang, N. Ji, J. Pang, X. Wang, T. Zhang
1.自然科学奖公示:生物质催化转化制乙二醇
项目名称
生物质催化转化制乙二醇
推荐单位
(推荐专家)
中科院大连化学物理研究所
项目简介
本项目属“化学工业”学科中的“工业催化”领域。木质纤维素是自然界中储量最丰富的可再生资源,高效利用木质纤维素合成含氧小分子,对于部分替代化石资源、实现二氧化碳减排、建立可持续发展的化学化工新过程,具有重大意义。本项目在科技部、自然科学基金委的资助下,围绕温和条件下纤维素的水解、高选择性切断纤维素中C-C键、多步串联反应速率匹配等关键科学问题,发展了以含钨化合物为催化C-C选择断键活性组分的多种新型双功能催化剂,在国际上首创了木质纤维素直接催化转化制备大宗化学品乙二醇的新反应,建立了复杂反应动力学研究方法,取得了国际领先的创新成果,有力推动了生物质化学转化的发展。

中科院相关领域专家主要研究成果信息

中科院相关领域专家主要研究成果信息

附件1中科院相关领域专家主要研究成果信息第 1 分会场:能源化工驻场专家:徐杰、田志坚、丁云杰、朱向学、高进徐杰简介徐杰,博士,研究员,博士生导师。

现任大连化学物理研究所学术委员会、学位委员会委员,中国化学会催化专业委员会委员、均相催化专业委员会委员,中国化学会绿色化学专业委员会委员,催化基础国家重点实验室学委会委员,羰基合成与选择氧化国家重点实验室学委会委员,《催化学报》等杂志编委。

团队主要研究方向: 1. 催化选择氧化,围绕-CH3、-CH2、-CH 等键的选择氧化活化等科学问题,开发烃类、醇类等选择氧化的新路线和新方法,为工业应用提供创新技术;2. 催化选择加氢,开发不饱和有机化合物选择加氢、选择加氢脱氯等具有重要科学意义和应用背景的催化新方法和新技术。

3. 生物质转化,以糖类及其衍生物、甘油等生物基平台化合物为原料,催化转化制乙二醇、丙二醇、乳酸、马来酸、呋喃二甲醛、呋喃二甲酸等具有重要应用价值的精细化学品和大宗化学品。

长远目标:以纤维素、木质素及其他生物质为原料,制备高分子材料单体以及新型液体燃料,发展非石油路线制备大宗化学品和能源产品的新方法和新技术; 4. 催化新材料,围绕石油化工、精细化工、生物质催化转化等重要过程,研究开发多相催化新材料、新型催化剂载体、均相催化新材料以及仿生催化新材料的制备新方法和应用新技术。

可转移转化的科技成果: 1. 对二甲苯催化氧化技术工业应用。

团队研究开发出PX氧化制PTA关键新技术,研制出具有自主知识产权的高效催化体系,提高氧化反应活性和效率,大幅降低溴用量。

该技术在乌鲁木齐石化10 万吨/年PTA生产装置连续应用6年,Co Mn Br用量可降低15%以上,并可减少醋酸溶剂消耗,装置运行稳定,产品质量优良; 2. 乙苯催化氧化技术工业应用。

团队研究开发出乙苯催化氧化制苯乙酮新技术。

与企业合作,设计建成2000 吨规模工业装置,实现了该技术的工业应用,苯乙酮产品纯度达99.5%以上,达到进口产品质量指标要求; 3. 甘油催化加氢制1,2- 丙二醇。

乙二醇合成路线选择及应用介绍

乙二醇合成路线选择及应用介绍

乙二醇合成路线选择及应用介绍乙二醇生产技术主要分为石化路线、生物质资源路线、煤化工路线。

(1)石化路线目前石化路线乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料,在贵金属银催化剂作用下,乙烯氧化制环氧乙烷,通过环氧乙烷直接水合生产乙二醇。

通过对环氧乙烷生产成本的分析表明,成,工业上以乙烯计的乙二醇收率在70%左右。

②环氧乙烷水合还会生成大量二乙二醇、三乙二醇等副产物,为了得到高收率的乙二醇,水合反应必须在较高的水和环氧乙烷比例下进行,导致生成物中乙二醇浓度很低,分离精制工艺复杂,能耗大。

这是现行石化路线乙二醇工业生产方法的主要缺点。

目前,该方法的技术发展趋势是开发新的催化工艺,降低水的用量。

③乙烯是以石油为原料生产的,目前原油面临不足的趋势,价格逐渐上涨,经济性会逐渐降低。

至今该法仍是世界上工业生产乙二醇普遍采用的一种方法,产品总收率约为90%。

目前我国乙二醇主要生产企业有十几家,几乎全部采用石化路线生产乙二醇工艺。

(2)生物质资源路线生物质资源路线主要以玉米淀粉为原料生产多元醇,多元醇加氢合成二元醇。

目前核心技术路线是以玉米淀粉为原料生产山梨醇,山梨醇加氢生产二元醇。

其主要反应为:C6 H1406+2H2—3C2 H6()2(乙二醇)C6H1406+3H2—2CaH80z(丙二醇)+2H20C6H1 406+H2—2CaH803(丙三醇)C6H1406+3H2一C4HloOz(丁二醇)+CzH602+2H20由于国家粮食政策的保护,目前仅有长春金宝特生物化工开发有限公司以玉米淀粉为原料生产乙二醇。

目前的主要问题是,反应产物的后续分离仍有一定问题。

(3)煤化工路线20世纪70年代在世界石油危机的冲击,使人们认识到石油资源的有限性,各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产化工产品。

在这种情况下,人们开始探索碳一路线合成乙二醇的新方法。

我国煤炭资源十分丰富,而石油资源不足,原油较重,裂解生产乙烯耗油量大,而且乙烯又是塑料及许多重要石化产品的基本原料。

中美联手开发生物质制取乙二醇新催化剂

中美联手开发生物质制取乙二醇新催化剂

初起就从 事二 甲醚( ME 的技 术开发 、 D ) 催化剂 、 应用 和市 场 , 向伊 朗的 Z go ME装置供应催化剂。 并 ars D D E有潜力成为化石燃料有竞争力 的可再 生替代 燃 M
料。从生 物质 生产 D ME的特 征是 能效 高 , 且对气 候变化 的影 响很 小。D ME汽车排放很低 , 并且 D ME无毒 。 C e rc型高温气 化 器在美 国北 卡罗 林那 州 的造纸 hm e
使纤 维素破解为其单一 的糖类 成分 , 糖类成分再去发
瑞典建设欧洲第一套 生物 二甲醚装 置 瑞典的 C e rc 司于 2 0 hm e 公 0 8年 9月 1 5日宣布 , 在瑞
酵, 这一破解过程是缓 慢而耗资 的过程 。因此 , 纤维 素 将 直接转化 为有 用的有机化合物是有吸引力的替代 方案 。 现已开发 了使用不 同贵金属催化剂 的初 步反应 , 但其
缺点是需耗 费大量 贵 的金属才 能破解 纤维 素。在工业
典 Pt 建设欧洲第 一套生 物二 甲醚 ( i M 装置 , i e Bo E) D 该项
目将按工业规模验证 从木质 纤维 素生物 质生产对 环境友
好的合成生物燃料 。该 验证装 置的产 品为从 造纸 废液通
20 0 8年 1 0月
国内外 动态
5 7
斯夫公 司也是领 先的排放控制催化剂生产商 , 并且 是化工
套从 生物质生 产 D E的装置 , M 产量为 4~ / 。P分销和建设 4个加注站。沃尔沃公 司将 为重型 汽车验证 D ME技术 , 行 1 进 4辆卡车的现场试 验。能源技术 中心 ( T ) 在该 中型装 置 中评价 产品的 EC 将 性能特征 。D l i e h 柴油 系统公司 为卡车发 动机 提供燃 料 p

提名国家自然科学奖项目公示项目名称生物质定向热解制取高品质液体

提名国家自然科学奖项目公示项目名称生物质定向热解制取高品质液体
向热解制取高品质液体燃料基础理论与方法 教育部
提名单位意见: 该项目在国家自然基金、863、973 等项目的资助下,针对生物质热解制取高品质 液体燃料中,由于含大量碳氧键,提质脱氧易缩聚的世界性难题,历经多年,解析了 生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)碳氧键断键机理,提出了结构定向调变 预处理方法,发现了生物质直接催化热解一步法制备汽油、航油等不含氧燃料和生物 质快速热解-定向温和加氢制备醇类含氧燃料两条转化新途径,揭示了转化过程中碳氧 键演变机理和产物缩聚机制,提出了抑制缩聚方法,大幅提高了目标产物收率和品质。 该项目 8 篇代表性论文被欧、美、加、澳、中等国院士和著名学者在 Chem. Rev.、 Chem. Soc. Rev.等权威期刊 SCI 他引 567 次,获得了国内外同行的高度评价,为生物 质高值化科学与技术发展做出了突出贡献。项目负责人连续三年(2014-2016)入选能 源学科中国高被引学者,担任能源领域顶级期刊 Fuel Process. Technol.(IF3.75) 副主编,Int. J. Greenh. Gas. Con.(IF3.74) 、太阳能学报等期刊编委,教育部科 技委学部委员等学术兼职,具有广泛的学术影响。该项目曾获 2017 年教育部自然科学 一等奖,符合国家自然科学奖推荐条件,提名该项目申报 2018 年国家自然科学奖二等 奖。
代表性论文专著目录: (按照提名书表格列出主要内容,不需再做表格) 论 文 署 名 SC 论文专著 序 号 名称/刊名 /作者 影响 因子 年卷页 码 发 表 时 间 通 第 讯 一 作 作 者 者 国内作 者 I 他 引 次 数 他 引 总 次 数 单 位 是 否 包 含 国 外 单 位 Comparison of non-catalytic and catalytic fast 5.65 pyrolysis of corncob 1 in a fluidized bed reactor/Bioresource Technology/Huiyan Biomass fast He Zhang, Rui Xiao, pyrolysis a Huang, Gangin Xiao fluidized bed reactor under N2, CO2, 5.65 CO, CH4 and H2 1 atmospheres/Bioreso urce Technology/Huiyan Zhang, Rui Xiao, Denghui from Wang, Biodiesel palm Guangying He, oil via loading Shanshan Shao, KF/Ca-Al 3.21 Jubing Zhang, hydrotalcite 9 Zhaoping Zhong catalyst/Biomass & Bioenergy/Lijing Gao, guangyuan Teng, Guomin Xiao*, Ruiping Wei 2009 年 100 卷 1428-14 34 页 200 8年 张 张会岩, 09 肖 16 会 肖睿,黄 月 睿 7 岩 和,肖刚 30 日 张会岩, 2011 年 102 卷 4258-42 64 页 201 肖睿,王 0年 张 邓惠,何 12 肖 会 光莹,邵 月 睿 岩 珊珊,张 23 居兵,仲 日 兆平 2010 年 34 卷 1283-12 88 页 201 高李璟, 0年 肖 高 腾广远, 04 国 李 66 月 肖国民, 民 璟 28 魏瑞平 日

废弃生物质可生产乙二醇

废弃生物质可生产乙二醇

直 接碳 燃 料 电池是 一 种 将燃 料 碳 的化学 能通 过 电化学氧化过程直接转化为电能 的装置 , 属于一种高 温燃 料 电池 ,具 有理 论 效率 接 近 10 0 %、污染 物排 放 少、 固体碳 燃料 来源 广泛 、 碳燃 料 能量 密度 高 、 电池 结 构简 单等优 点 。 仲 兆平 等 组 成 的课 题 组 长期 以来 从事 生 物 质 综 合利 用 、大气 污染控 制及 新 能源 方 面的研 究工 作 , 承 担 了多项 国家 自然科 学基 金 、9 3计 划 和“6 ” 划 “7 ” 8 3计
长期 发 展 战略 , 是 保证 我 国经济 稳 定 、 持 续发 展 也 可 的政 策措施 之一 。
生 物质是 一种 典型 的可再 生 能源 , 球上 每年 通 地

今 后 的研究 工作 提供 了理 论依 据并积 累 了实践 经验 。
该 技术 可充 分利 用 国内丰 富 的生物 质 资源 , 既是
使用废弃的生物质取代石油来生产乙二醇、 丙二醇等 临界液 体 的化学 性质 。 他们 将 这些液 体生 物质 在高 压 昂贵 的化学 物质 ,这不 仅可 以大 大 削减 石油 的消 耗 , 下加热 , 直到出现液体和气体的临界状态 , 并让其在 还可减 少工 业生 产 中的环境 污染 。 此临界 状态 下发 生化 学反应 。在他 们 的实 验 中 , 了 除 爱荷 华州 立大 学化 学教 授沃 尔特 ・ 拉汉 沃斯 基 产 生大 量 乙二 醇 、 特 丙二 醇和 其他 分 子重 量 比较 轻 的化 团 队本来 打 算 在高 温 高压 条 件 下使 用 纤 维 素和 其 他 学 物质外 , 产生 了烷基 糖 苷 、 旋 葡聚 糖 , 者 可 以 还 左 后 形 式 的生 物质 来制造 糖类 衍生 物 。结果 在 实验 中 , 他 被转 化为 葡 萄糖生 产 乙醇或 作为他 用 。

国家自然基金生物制氢

国家自然基金生物制氢

生物质制氢氢燃料技术的研究
邱新平
能源问题是影响全球政治格局、经济秩序和军事活动的最重要因素,以氢能为代表的新型可再生能源已成为能源领域内的研究热点。本项目在意在研究生物质乙醇的重整制氢过程,以期为利用生物质能提供材料与理论基础。本项目充分考虑到生物质制备的乙醇的特点,提出使用多功能催化剂,以实现同时对生物质乙醇中C-H、C-C键的催化断裂功能。利用现场气相色谱、TPD等方法研究乙醇重整催化过程。利用从头算法研究催化剂活性组分表面
生物质气化制氢零排放机理研究
东南大学肖军
随着全球大气"温室效应"问题日益严峻,在未来的可持续能源系统中,氢有望成为重要的载能体,因而越来越引起世界各国政府与科研人员的关注,其中可再生能源生物质气化制氢具有很大的发展前景。对我国这样一个农业大国,含有大量生物质资源如木屑、秸秆等,开展生物质制氢研究具有重要意义。本课题以典型的生物质如木屑、秸秆等原料制成颗粒状型料作为气化反应物料,加入以MgO/CaO为床料、过热蒸气为流化气体介质的增压流化床气化反应器内,在特定的温度和压力条件下进行生物质气化制氢,以及CO2与MgO/CaO的固化反应;研究生物质在MgO/CaO条件下蒸气气化气化反应机理以及催化反应特性,分析探讨MgO/CaO对气化产物的影响及其作用,对该系统进行热力性能分析,优化系统参数,实现真正生物质高效制氢零排放。
含铀新型复合金属多相催化剂的研制及其在生物质有机物氧化重整制氢反应中的应用
复旦大学戴维林
利用我国大量的核废料- - 贫铀为原料,采用Sol-Gel、乳化或微乳法结合模板剂组装等手段,合成出具有大比表面和特殊孔结构的纳米硅基、铝基或钛基含铀复合氧化物载体,并通过浸渍、原位合成、分子锚定等方法将镍、铜、银、钯、铂、铑等第二金属引入到上述催化剂中,依靠铀的多种氧化态形式,形成具有特殊选择氧化能力的纳米复合金属多相催化剂。同时,将上述催化剂应用到基于植物生物质的有机物- - 乙二醇、甘油、山梨醇和葡萄糖的选择氧化重整制取氢气的气固相或液相反应中,试图得到对该系列反应具有高活性、高选择性以及长寿命的新型高性能催化剂。另外,采用系列表征手段从分子水平研究影响该催化剂活性和选择性的因素,并揭示该新型催化体系的反应机理。从而既利用了贫铀废料,又可以找到一条绿色环保开发氢能的新途径。

纤维素制取乙二醇技术:为生物质转化提供新途径

纤维素制取乙二醇技术:为生物质转化提供新途径

龙源期刊网 纤维素制取乙二醇技术:为生物质转化提供新途径作者:夏爽来源:《发明与创新(综合版)》2009年第01期中科院大连化物所所长张涛研究员所在的研究组与美国特拉华大学教授陈经广合作完成的研究成果《镍促进的碳化钨催化剂催化转化纤维素制取乙二醇的研究》发表在近期出版的《德国应用化学》杂志上,并被选为该期封面文章。

日前,笔者从大连物化所获悉,此项成果已经申请了多项专利,陈经广教授的身份为大连化物所的客座教授,知识产权完全为大连化物所所有。

纤维素是自然界中最丰富的生物质资源,它不可食用,其大量使用不会带来粮食供应方面的负面影响。

因此,纤维素的转化和利用被认为是发展可持续能源的一条有效途径。

然而,纤维素同时也是最难水解的生物质。

传统上采用液体酸、碱或酶的方法首先将纤维素转化为葡萄糖,然后再将葡萄糖进一步转化为其他的能源或有机化学品,工艺路线长,且对环境有一定污染。

近年来,国际学术界开始尝试在贵金属的催化作用下将纤维素一步转化为六元醇的绿色转化路线,但由于该反应路线选择性低,昂贵的贵金属价格更是大大限制了该路线的工业化应用。

大连化物所研究人员利用碳化钨在涉氢反应中的类贵金属性质,首次尝试将廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化,发现活性炭担载的碳化钨催化剂不仅能像贵金属催化剂一样,将纤维素全部转化为多元醇,而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性,尤其是在少量镍的促进下,乙二醇的吸收率高达61%。

此项目相关人员还介绍说,镍促进的碳化钨催化剂催化转化纤维素制取乙二醇中所使用的纤维素是商业化的产品,纯度很高。

而实际原料中,例如农作物秸秆,还含有其他组分,包括木质素、半纤维素等。

对于这些多组分原料的利用,此项目研究人员正在积极进行研究。

目前这项技术的主要产物还是集中在乙二醇上,乙醇的制备则可能需要不同的催化过程。

乙二醇是生产聚酯、汽车防冻液等最重要的化工原料,现在全球需求量接近2000万吨,并以每年约5%的速率递增。

中科院科技成果——生物质催化转化制乙二醇

中科院科技成果——生物质催化转化制乙二醇

中科院科技成果——生物质催化转化制乙二醇
项目简介
乙二醇是重要的大宗能源化学品和基础化工有机原料,主要用于PET聚酯合成(涤纶纤维、饮料瓶)、化学中间体、汽车防冻液等。

2011年全世界乙二醇的消费量达到2160万吨,而且预计未来五年中将继续以每年5%的速度增长,市场需求量十分巨大。

目前乙二醇的工业生产主要采用乙烯工艺路线。

我国乙二醇的表观消费量占世界总量的近一半,而进口依存度达到75%。

2012年,中国化纤纺织工业协会通过了《生物质纤维及生化原料科技与产业发展30年路线图》,明确提出以生物质原料替代化石原料生产乙二醇。

因而,生物质催化转化制乙二醇技术符合我国相关行业的发展战略,发展前景广阔。

2008年大连化物所在世界上首次发现碳化钨催化剂上纤维素直接催化转化高选择性制乙二醇技术,在镍促进的碳化钨催化剂上实现纤维素100%转化和乙二醇61%的收率,开辟了生物质转化利用的新途径,引起国际学术界与工业界的广泛关注。

在此后的研究中,研究团队以工业化应用为目标导向,不断取得研究进展,先后发展出双金属催化剂、介孔炭载催化剂、氧化物-金属复合催化剂体系,不仅使乙二醇收率进一步提高到75%,而且催化剂稳定性大幅提高,制备成本显著降低。

国家自然科学奖提名公示内容

国家自然科学奖提名公示内容
杰出青年”基金、中科院突出贡献中青年科学家、谈家桢生 命科学创新奖等多项荣誉。
客观评价
胆固醇是生命活动必需的脂类物质,并与心脑血管疾病、神经退行性疾病及肿瘤的发生 密切相关,胆固醇代谢是生物医学的前沿领域和药物研发的关键基础。该项目集中于胆固醇 代谢调控及代谢性疾病研究,在细胞内胆固醇运输途径、人体小肠胆固醇吸收、胆固醇合成 途径等方向开展探索,取得原创引领性研究成果。 胆固醇是一种极度疏水的小分子,它如何在细胞内特异运输是长期困扰学术界的科学难 题。该项目研究发现溶酶体和过氧化物酶体形成膜接触进行胆固醇运输的新方式,并揭示详 细分子机制。该突破性成果开拓了胆固醇运输研究领域,同期 Cell 配发专评指出该成果:揭 示胞内胆固醇运输的新方式、发现过氧化物酶体的新功能、提供全新的思路用于治疗临床相 关疾病;该成果先后被一些著名期刊如 Mol Cell,Nat Chem Biol,Nat Cell Biol,Nat Genet, Nat Plants 等的科学研究论文所引用。也被一些著名期刊的综述文章引用评论,如 Annual Review of Cell and Developmental Biology (2 次) , Current Opinion in Cell Biology (4 次) , Trends in Cell Biology(3 次) ,Physiological Reviews 等。F1000 将其评为“Exceptional”并进行了推 荐;该工作还入选“2015 年度中国生命科学领域十大进展” ,并在 2016 年世界生命科学大会 上展示。 胆固醇吸收过量是导致高脂血症进而引发心脑血管疾病的主要危险因素。该项目对小肠 胆固醇吸收进行长期探索,从分子层面阐明了胆固醇吸收的机制并鉴定了一系列重要蛋白, 目前学术界对胆固醇吸收的认识主要就是基于该项目成果。如代表性论文 5(他引 265 次)作 为 Featured Article 发表于 Cell Metab 并被同期杂志专评介绍;该论文还获得 F1000 推荐,认 为该项工作“不仅揭示胆固醇吸收机制,而且开辟脂代谢研究的新领域,为抑制胆固醇吸收 的新药研发奠定重要基础” 。 胆固醇合成的负反馈调控通路主要有 2 个,其中合成限速酶 HMGCR 的降解机制主要由 第一申请人完成。 该项目研究发现 HMGCR 的泛素连接酶 gp78 的激活因子 Ufd1 (代表论文 6) 。 同时,揭示 gp78 调控肝脏脂质合成与脂肪能量代谢的生理功能和分子机制(代表论文 3) ,研 究成果受到 Nature China,Nature Reviews Endocrinology,F1000prime Reports,Annual Review of Nutrition 介绍推荐。 我国约有 40%的人血脂异常,他汀类降脂药物长期位于药品销售榜首,但心脑血管疾病 仍然呈上升趋势,因此发现降胆固醇的新靶标或新化合物具有重要的临床价值和社会意义。 该项目的创新成果,为新型降胆固醇药物研发提供了新靶标。特别是针对脂质合成途径,获 得能同时降低胆固醇和甘油三酯的活性化合物白桦酯醇,提出了降脂药物研发的新策略(Cell Metab, 2011, 代表性论文 4, 他引 221 次) 。 Nature Reviews Drug Discovery 和 Science-Business eXchange 发表同行专评,认为其“发现了比现行策略更具优势的治疗高脂血症的新手段” 。

农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术

农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术

一、专业评审组林业二、项目名称农林生物质定向转变制备液体燃料多联产要点技术三、介绍单位国家林业局四、单位介绍建议经审查,申报资料填写吻合要求,真切有效,赞同介绍该项目申报2016 年度国家科学技术进步一等奖。

五、项目简介本项目针对农林生物质转变利用过程中存在的反响过程定向可控性差、间歇式生产能耗高、附带值低等问题,展开木质纤维和植物油脂定向转变过程的控制体制等基础理论研究,打破了溶剂定向液化、自热式定向催化裂解、串连式加压连续酯化耦合精馏、连续酯化耦合酯互换、多联产高值化利用等要点技术,获得了多项创新性成就:1)创新研发了农林生物质定向热化学转变技术。

揭露了木质纤维溶剂可控定向降解过程的基本规律,创新开发了木质纤维定向催化液化要点技术,形成了五碳糖、六碳糖为主体的混淆糖苷(总含量>90%)和解离木素(含量>80%)两类化合物,开发了混淆糖苷化合物构造重组同步转变为燃油增添剂乙酰丙酸衍生物要点技术;发了然植物油脂定向催化裂解制备烃类燃料技术,开发了连续催化裂解反响器,实现了烃类产物分子构造有效调控,裂解油收率 >75%;创制了木质纤维过热蒸汽闪速降解连续化制备乙酰丙酸要点技术,开发出高温高压串连式双反响器,产品收率较传统木质纤维蒸煮水解方法提高了30%以上。

2)创新开发了连续甲酯化制备燃料油工程化技术。

研究了高酸价油脂自催化酯化和均相酯互换反响新工艺,实现了生物柴油生产过程的连续化,解决了传统工艺腐化设施、环境污染等问题,能耗较传统工艺低20%,生产成本节俭15% 以上;开发了酯互换产物温敏减粘、闪蒸等高效分别技术和蝶式离心连续化分别系统,效率较传统沉降法提高 4 倍,能耗降低 40 %;创制了串连式加压连续酯化耦合精馏分别工程化技术,实现了富烃燃油与乙酰丙酸酯的连续化生产,酯化转变率达 99.5 %。

燃料油低温流动性和热值有显然改良(热值≥43MJ/kg,冷凝点 -23℃,冷滤点 -21℃),乙酰丙酸酯纯度达到 98%以上。

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6.567
2010, 46, 862
2009年12月8日
T. Zhang
Y. Zhang
Y. Zhang, A. Wang, T. Zhang
111
125

3
Transition Metal-tungstenbimetallic catalysts for the conversion of cellulose into ethylene glycol,ChemSusChem, Zheng,M. A. Wang, N. Ji, J. Pang, X.Wang, T. Zhang
科学发现三:阐明了反应机理和动力学。通过高温高压液相反应中活性物种的近原位捕捉以及设计系列不同W基催化剂的对比实验,发现钨酸在反应条件下的相转移性质,确定纤维素C-C断键反应过程中的真正活性中心为溶解的钨青铜物种,并在此基础上发展了高效可多次循环使用的钨酸-金属(Ni或Ru)双组元催化剂体系;以葡萄糖为模型底物建立了复杂串联反应的动力学模型并获得了相关的动力学参数,以此为基础发展了适合于高浓度糖转化的半连续反应工艺,为秸秆糖制乙二醇的工业应用奠定了坚实基础。
11.709
2008, 47, 8510
2008年9月11日
T. Zhang,
J. Na
N. Ji, T. Zhang, M. Zheng, A. Wang, H. Wang, X. Wang
334
339

2
A new 3D mesoporous carbon replicated from commercial silica as a catalyst support for direct conversion of cellulose into ethylene glycol,Chem. Commun.,Y. Zhang, A. Wang, T. Zhang
完成人情况表
1.王爱琴、排名第一、研究员、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、反应路线发现、反应机理及动力学研究;
2.郑明远、排名第二、副研究员、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、反应路线发现、产物调变机制研究、动力学及全木质纤维素研究;
3.张涛、排名第三、研究员、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、项目总体指导及主要学术思想提出;曾三次荣获国家技术发明二等奖(2005、2006、2008;第一完成人);
科学发现四:揭示了真实木质纤维素催化转化制乙二醇的规律。以玉米秸秆、芒草等全生物质为代表,研究了木质纤维素中各组分对纤维素催化转化影响的规律,发展出廉价高效的木质纤维素的预处理工艺,为本项目的工业应用提供了理论指导。
相关成果在重要国际权威刊物如Acc. Chem. Res.,Angew. Chem. Int.Ed.,Energy. Environ. Sci.上发表,其中,二十篇主要论文共被他引1488次,SCI他引1318次;8篇代表论文共被他引877次,SCI他引805次;单篇最高他引339次,SCI他引334次;他引超100次的论文5篇;撰写综述3篇;获得授权发明专利30余件,PCT申请5件,分别进入美国、加拿大、俄罗斯、马来西亚等重要生物质能源丰富的国家;项目主要完成人应邀在本领域的重要国际会议上做大会特邀报告和主题报告10余次;研究工作多次被国际著名学术期刊和国内外同行Highlight,在国际学术界产生了重要影响,成为我国在生物质催化转化中的标志性成果之一,有力推动了生物质化学转化的发展。
7.116
2010, 3, 63
2009年12月8日
T. Zhang
M. Zheng
M. Zheng, A. Wang, N. Ji, J. Pang, X.Wang, T. Zhang
国内作者
SCI他引次数
他引总次数
知识产权是否国内所有
1
Direct catalytic conversion of cellulose into ethylene glycol using Nickel-promoted tungsten carbide catalysts,Angew. Chem. Int. Ed., N. Ji, T. Zhang, M. Zheng, A. Wang, H. Wang, X. Wang, J. G. Chen
4.纪娜、排名第四、副教授、天津大学、中国科学院大连化学物理研究所、反应路线发现;
5.庞纪峰、排名第五、副研究员、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、木质纤维素催化转化规律研究。
论文、论著目录(不超过8篇)
序号
论文专著名称/刊名/作者
影响因子
年卷页码
发表时间年月日
通讯作者
第一作者
科学发现一:发现了新反应。以镍-促进的碳化钨为催化剂,在国际上首次实现了纤维素高选择性“一锅”转化为乙二醇,乙二醇质量收率达到61%,由此开辟了一条生物质直接制大宗化学品的新途径。
科学发现二:发展新催化剂体系。创制了三维连通孔道介孔炭负载的碳化钨催化剂,提高了活性组分的分散度并改善了反应物和产物的传质,将乙二醇的收率进一步提高到74.4%;构建了M-W双金属催化剂体系,通过调变两种金属的比例来分别调节C-C断键反应和C=O加氢反应的速率,进一步将乙二醇的收率提高到76.1%。
1.自然科学奖公示:生物质催化转化制乙二醇
项目名称
生物质催化转化制乙二醇
推荐单位
(推荐专家)
中科院大连化学物理研究所
项目简介
本项目属“化学工业”学科中的“工业催化”领域。木质纤维素是自然界中储量最丰富的可再生资源,高效利用木质纤维素合成含氧小分子,对于部分替代化石资源、实现二氧化碳减排、建立可持续发展的化学化工新过程,具有重大意义。本项目在科技部、自然科学基金委的资助下,围绕温和条件下纤维素的水解、高选择性切断纤维素中C-C键、多步串联反应速率匹配等关键科学问题,发展了以含钨化合物为催化C-C选择断键活性组分的多种新型双功能催化剂,在国际上首创了木质纤维素直接催化转化制备大宗化学品乙二醇的新反应,建立了复杂反应动力学研究方法,取得了国际领先的创新成果,有力推动了生物质化学转化的发展。
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