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教师研究成果简介——制备超高纯金属铼
2021-01-30 00:31  

 

房大维,辽宁大学稀散元素化学研究所,研究员,2008年博士毕业于中国科学院青海盐湖研究所,从事离子液体的性质研究;2010-2012年在中国科学院大连化学物理研究所做博士后,合作导师为德国籍Urs Welz-Biermann教授,从事功能型离子液体的催化应用研究。主持国家科技支撑计划子课题2项,国家自然科学基金3项,中国博士后基金1项,省级项目6项,企业横向课题多项,授权专利16项,完成小试鉴定2项,为企业创造效益逾亿元。获中国产学研合作创新奖,辽宁省优秀专家,兴辽英才青年拔尖人才,辽宁省技术发明二等奖1项,辽宁省自然科学二等奖1项,辽宁省青年科技奖1项,市级科技进步奖2项,第十届辽宁省优秀科技工作者,沈阳市优秀科技工作者。制定“铼粉”(YS/T 10172015),“铼粒”(YS/T 10182015) 中国有色行业标准2项,极大地填补了我国高科技军事材料铼领域的重大空白,为我国未来航天及军事的发展奠定了基础。 在《J. Phys. Chem. B, Energy & Fuels,J. Chem. Thermodyn.》等国内外学术期刊发表论文100余篇,出版专著1部(化学工业出版社),参编英文专著1部。

产学研合作方向的研究成果或关键技术

以制备超高纯金属铼及其产业化为研究方向,采用自行研发技术,制备智能型吸附材料,以绿色吸附技术,结合溶剂萃取等分离纯化手段,制备高纯铼酸铵,通过自行研发设计的粉末冶金技术,研制出特殊物理结构和性能的超高纯金属铼粉,并通过真空熔炼、压制成型等技术制备出金属铼粒、铼条,应用于航空航天发动机的涡轮叶片生产。

研究或技术的特色和创新点

研究不同介质环境下铼或其化合物分子内结合键作用相互影响与调控机制。对铼功能材料催化作用本质的深入认识,是创制高性能铼功能材料催化剂的关键。本项目研究铼功能材料与其它组分之间的协同作用机理,铼功能材料对催化活性中心和催化性能的调控机制,以及铼功能材料电子组态及相互作用对纳、微尺度下催化材料表面性能的影响,从分子水平上认识铼功能材料催化作用的本质,建立铼功能材料催化材料的组成-结构-表/界面性质-催化性能之间的构效关系,进而根据具体的反应过程实现高性能铼功能材料型催化剂的创制。

 

 

研究或技术解决的关键问题

液态铼催化剂的纯度问题本研究解决的关键问题之一,本项目采用全新的合成方法,即以酸碱中和法来确保铼离子液体的产率达到95%以上。液态铼催化氧化体系的建立是本研究的另一个关键问题,在传统的选择性氧化体系中,反应后萃取的损失较大,以及溶剂的毒性导致的环境安全问题。以液态铼催化剂应用于烯烃环氧化体系,可将传统的非均相催化转变为均相催化,在常温及常压下,反应1小时即可达到99%以上的转化率并实现近100%的选择性。

研究或技术应用的前景、预计产生的社会效益

 本项目成果将应用于烯烃环氧化等催化流程,实现树脂生产,燃料油加工等领域的技术突破。在不饱和聚酯树脂生产领域,预期为增加产能6000吨的材料企业增加经济效益1500-3000万元。若将因京津冀地区的环保措施,所带来的树脂行业价格增长因素计算在内,则可预期实现经济效益近亿元。同时,由本项目的均相催化反应带动的能耗降低,保守估算可实现每吨原料节能2千瓦时,每年极大压缩电能损耗,本工艺的催化剂循环使用,降低了催化成本,也节约了环保等领域的开支。

 

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