[01737100]新型绿色高效催化体系的设计开发及应用

响应化工过程绿色化革新和发展目标，该项目就均相反应多相化和化工污染物催化转化领域，进行了新型高效催化体系的设计开发及应用研究。对于均相反应多相化，针对该过程贵金属催化利用率急剧降低问题，通过在金属纳米颗粒基体表面调控沉积贵金属，首创了一些对液相反应贵金属催化利用率接近100%的固态催化剂，并由复合金属纳米颗粒相对于均相金属催化剂所不具备的金属组分相互作用及金属催化界面可调特性，得到了催化性能呈数量级提高的新型纳米金属复合催化剂；在均相催化剂固载化研究中，针对常用多相催化剂载体难以实现官能团接载的问题，选择氧化石墨烯等为基体，凭借将基体材料的电子表面特性、功能基团的可调性及它们与金属组分相互作用等结合起来进行综合调控的设计开发新思路，创制出了性能优异的新型高效固态催化剂，如氧化石墨烯固载多相Karstedt催化剂综合性能优于德国进口的均相Karstedt催化剂，促成了其国产工业化。这些工作为研制催化性能全面超越均相催化剂的固态催化剂提供了参考及依据。针对化工污染物处理，将MOFs相关材料引入富氢CO优先氧化(CO-PROX)、甲醇部分催化制氢及CO<,2>催化环加成制备环碳酸酯等绿色化学转化领域，发现由于MOFs催化材料的大比表面，孔道高度有序及金属中心高度分散等特性，其活性、选择性、限域或分散性能均显著提高；还创制了与光伏产业硅基废料处理有关的有机硅歧化、氯丙基甲基二氯硅烷合成等工业化催化体系，结合量子计算探究了有望用于四氯化硅制三氯氢硅的稀土及过渡金属催化剂性能及作用机理。这些工作为相关化工污染物的绿色化处理开辟了可望兼具社会效益和经济效益的新途径。项目发表SCI论文70余篇，总引次数超过700次，6篇代表性论文影响因子总和34，被引260余次；这些工作获得基金支持10余项，经费总额达300万元，产生技术专利5项，技术成果(工业化)转让2项，表明这些工作受到国内外同行广泛关注与肯定的同时还产生了可观的经济效益。基于以上工作及成果，拟申请省自然科学二等奖。