化工新型材料

新型酵母菌株可提高乙醇生產(chǎn)效率

據(jù)報(bào)道，印度研究人員近日分離出一種新型酵母菌株，利用這種菌株發(fā)酵農(nóng)作物秸稈等木質(zhì)纖維素，可比傳統(tǒng)菌株發(fā)酵多產(chǎn)生約15.5%的乙醇。

據(jù)介紹，利用傳統(tǒng)酵母菌株發(fā)酵水稻和小麥秸稈等木質(zhì)纖維素生產(chǎn)乙醇，主要有以下瓶頸：需要將環(huán)境溫度控制在30℃度以內(nèi)，以確保發(fā)酵效果；酵母只對(duì)纖維素中部分成分有效，對(duì)其中的樹(shù)膠醛醣等無(wú)效，不能充分利用；木質(zhì)纖維素在預(yù)處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生糠醛等抑制劑，降低發(fā)酵性能。

印度的國(guó)際遺傳工程和生物技術(shù)中心研究人員納西姆 高爾等人在新一期英國(guó)《生物燃料技術(shù)》雜志上發(fā)表報(bào)告說(shuō)，他們從釀酒廠廢料、乳制品廢料、溫泉等多種樣本來(lái)源中分離出500個(gè)類(lèi)似酵母的菌落，再將從中分離出的菌株與已有酵母菌株進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)一種代號(hào)為NGY10的菌株最適合用于水稻和小麥秸稈發(fā)酵。

與目前市場(chǎng)上的酵母菌株相比，最新分離出的這種菌株具有耐熱性，在40℃環(huán)境下也能繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵性能不受糠醛等抑制劑影響，并能發(fā)酵纖維素中幾乎全部有效成分，從而提高產(chǎn)量、降低成本。（新華網(wǎng)）

新技術(shù)可在常溫常壓下高效合成氨

據(jù)報(bào)道，日本一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)最新發(fā)明了利用氮和水在常溫常壓下高效合成氨的新方法，今后有望用于相關(guān)肥料的生產(chǎn)。

據(jù)介紹，氨是生產(chǎn)化肥所需的一種化合物，傳統(tǒng)工業(yè)合成氨需要用到氮和氫，要求高溫高壓的反應(yīng)條件，還需耗費(fèi)天然氣等能源。業(yè)界一直希望能開(kāi)發(fā)出利用水代替氫在溫和反應(yīng)條件下合成氨的新方法。東京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)日前在英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告，他們研發(fā)出一種鉬催化劑，利用這種催化劑再加上還原劑碘化釤，可在常溫常壓下利用氮和水高效合成氨。

研究人員說(shuō)，這種氨合成反應(yīng)具有很高的活性和反應(yīng)速度，他們正在和企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展實(shí)用化研究，希望研究成果能為新一代節(jié)能環(huán)保型氨合成提供新方法。（新華網(wǎng)）

德國(guó)科學(xué)家利用人工智能勘測(cè)油氣

據(jù)報(bào)道，德國(guó)弗勞恩霍夫智能分析和信息系統(tǒng)研究所（IAIS）日前發(fā)布了利用人工智能進(jìn)行油氣勘測(cè)的最新成果，這將幫助相關(guān)行業(yè)更有針對(duì)性、更高效地勘測(cè)油氣資源。

據(jù)了解，弗勞恩霍夫智能分析和信息系統(tǒng)研究所與美國(guó)休斯敦大學(xué)和世界多家石油天然氣公司20年前共建了VRGeo聯(lián)盟，旨在推動(dòng)油氣勘測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新。

據(jù)介紹，這套人工智能系統(tǒng)通過(guò)物體識(shí)別可自動(dòng)發(fā)現(xiàn)巖層中不尋常的結(jié)構(gòu)，再依靠人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地震數(shù)據(jù)的分析，推斷出最有可能勘測(cè)出油氣資源的地點(diǎn)。使用人工智能技術(shù)不僅能提高分析準(zhǔn)確性，也把以往需要3個(gè)月的勘測(cè)時(shí)間縮短至4周。

德國(guó)巴斯夫集團(tuán)下屬的溫特斯哈爾公司今年也加入VRGeo聯(lián)盟。該公司勘測(cè)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人托爾斯滕 黑爾比希表示，“人工智能在勘測(cè)和地震數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域非常重要”，公司認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)具有“巨大潛力”。

弗勞恩霍夫智能分析和信息系統(tǒng)研究所研究人員、VRGeo聯(lián)盟負(fù)責(zé)人曼弗雷德 博根認(rèn)為，將深度學(xué)習(xí)算法集成到油氣勘測(cè)的分析過(guò)程中，讓更快發(fā)現(xiàn)高潛質(zhì)的油氣區(qū)域成為可能。（新華網(wǎng)）

新型抗氧化劑獲國(guó)際發(fā)明金獎(jiǎng)

據(jù)報(bào)道，中科院新疆理化技術(shù)研究所青年科研人員張亞剛領(lǐng)銜研發(fā)的專(zhuān)利成果——新型高性能酯類(lèi)抗氧化劑的合成方法，日前榮獲第四十七屆日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展專(zhuān)利金獎(jiǎng)，同時(shí)獲得由香港發(fā)明創(chuàng)新總會(huì)頒發(fā)的發(fā)明獎(jiǎng)。

該成果創(chuàng)造性地將多個(gè)抗氧化基團(tuán)嵌入一個(gè)骨架中，極大提高了抗氧化能力。由于其高效抗氧化性和低著色、低毒性等優(yōu)點(diǎn)，可用于潤(rùn)滑油、塑料、橡膠、纖維、化妝品等領(lǐng)域，具有非常好的應(yīng)用前景。

張亞剛表示，研究團(tuán)隊(duì)將此抗氧化劑用于潤(rùn)滑油中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，可使同一油品的抗氧化能力提高130%～150%?！斑@種新型抗氧化劑和大多數(shù)有機(jī)材料相容性非常好?！睆垇唲傉f(shuō)。

據(jù)悉，抗氧化劑在工業(yè)和日常生活中應(yīng)用十分廣泛，這是因?yàn)樗芰?、?rùn)滑油、橡膠等工業(yè)產(chǎn)品和食品、化妝品等在使用過(guò)程中都會(huì)發(fā)生氧化老化的現(xiàn)象，失去原有性能，抗氧化劑可以有效抑制或延緩這種氧化過(guò)程。（中國(guó)化工報(bào)）

中國(guó)科大教授研制出廉價(jià)高效的“電解水制氫”催化劑

據(jù)報(bào)道，近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳宇恩教授課題組運(yùn)用創(chuàng)新工藝，在氧析出催化劑研究中取得重大突破，將電解水制氫的工業(yè)化推進(jìn)重要一步，該成果被選為《自然 催化》封面文章。

“終極能源”氫能市場(chǎng)化的關(guān)鍵一環(huán)是氫氣高效廉價(jià)的制取。其中，電解水是最被看好的制備方式之一。然而，電解水過(guò)程中必需的高效廉價(jià)的氧氣析出催化劑是當(dāng)前面臨的最困難挑戰(zhàn)之一，與“非鉑氧還原催化劑的開(kāi)發(fā)”并稱(chēng)為氫能高效利用領(lǐng)域的2大“圣杯”。

氧析出常用的商用催化劑是二氧化銥。銥金屬市價(jià)為240～250元/g，工業(yè)上通過(guò)二氧化銥電解水制氫成本是33～38元/kg，而轉(zhuǎn)化為相同的能量所需的汽油成本是25～29元。這是高能、清潔、廉價(jià)的氫能源推廣的重大阻礙。相比之下，另一個(gè)可作為催化關(guān)鍵元素的釕金屬市價(jià)為19.5～20.5元/g，地球儲(chǔ)量更豐富、更廉價(jià)，如果用于工業(yè)，能夠有效降低氫氣制備成本，便于其推廣。

可惜的是，在強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性環(huán)境中，二氧化釕在高的工作電位下極易被氧化為四氧化釕，從而失去催化活性。最主要原因是二氧化釕中的晶格氧參與了產(chǎn)物氧氣的析出。因此，開(kāi)發(fā)出一種高活性和高穩(wěn)定的釕單原子催化劑，是解決上述問(wèn)題最有潛力的途徑。

釕基催化劑在酸性氧析出中的穩(wěn)定性是一個(gè)公認(rèn)的世界難題。吳宇恩教授團(tuán)隊(duì)早在2014年就開(kāi)始研究釕元素的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)高效廉價(jià)的電解水制氫，該團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)探索，創(chuàng)新性地提出利用抗氧化能力和抗溶解能力強(qiáng)的鉑基合金為載體，利用表面缺陷工程技術(shù)捕獲和穩(wěn)定單原子的方法成功制備了釕單原子合金催化劑，該釕單原子合金催化劑相對(duì)于商業(yè)釕基催化劑的過(guò)電位降低了大約30%，穩(wěn)定性提高了近10倍。

專(zhuān)家稱(chēng)，高效廉價(jià)制取氫氣的一個(gè)“圣杯”即將被科研人員奪取，這標(biāo)志著向氫能廣泛應(yīng)用的綠色未來(lái)邁進(jìn)了一大步。（光明日?qǐng)?bào)）

特大口徑超高分子聚乙烯管?chē)?guó)內(nèi)技術(shù)研制成功

據(jù)報(bào)道，近日，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員3個(gè)多月的技術(shù)攻關(guān)，近乎嚴(yán)苛的反復(fù)實(shí)踐驗(yàn)證，江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司德銅特大口徑超高分子聚乙烯管新生產(chǎn)線研發(fā)成功，新工藝不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用空白，更開(kāi)創(chuàng)了行業(yè)領(lǐng)域的先河。

“現(xiàn)在我們使用的這種‘快速硬頂擠出法，生產(chǎn)效率是國(guó)內(nèi)同行業(yè)‘硬頂擠出成型生產(chǎn)方法的3～4倍，生產(chǎn)方式在國(guó)內(nèi)更是首屈一指?！苯~（德興）實(shí)業(yè)公司玻璃鋼廠副廠長(zhǎng)王武彬介紹。

王武彬所說(shuō)的“快速硬頂擠出法”，正是江銅（德興）實(shí)業(yè)公司最新開(kāi)發(fā)出的1 m以上特大口徑超高分子聚乙烯管生產(chǎn)工藝。今年以來(lái)，實(shí)業(yè)公司瞄準(zhǔn)江銅集團(tuán)“三年創(chuàng)新倍增”發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合礦山生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)一步拓寬發(fā)展思路，加大自主研發(fā)力度，加強(qiáng)與科研院校、機(jī)構(gòu)溝通合作，持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)在原有的超高分子聚乙烯管生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，不斷在設(shè)備改造、生產(chǎn)工藝等多個(gè)方面積極開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)改進(jìn)，最終研發(fā)出特大口徑超高分子聚乙烯管生產(chǎn)線并投產(chǎn)運(yùn)行，有效解決了超大口徑成型難與生產(chǎn)速率不相匹配的行業(yè)難題，實(shí)現(xiàn)了35m/d的高速生產(chǎn)。（中國(guó)有色金屬報(bào)）

高性能碳纖維關(guān)鍵助劑實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)

據(jù)報(bào)道，高性能碳纖維用油劑和上漿劑研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目近日在吉林通過(guò)了中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的鑒定。由中國(guó)科學(xué)院趙東元院士、陳小明院士、江雷院士以及中國(guó)工程院孫晉良院士等組成的鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際同類(lèi)先進(jìn)水平，應(yīng)加速推廣應(yīng)用，以早日解決中國(guó)碳纖維生產(chǎn)助劑依賴(lài)進(jìn)口的局面。

鑒定專(zhuān)家表示，該項(xiàng)目組在兩年多的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高性能碳纖維用油劑和上漿劑的從無(wú)到有，并形成完整的生產(chǎn)研發(fā)體系，實(shí)屬不易。該項(xiàng)目的實(shí)施將助力國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)解決碳纖維生產(chǎn)中的技術(shù)瓶頸問(wèn)題，降低碳纖維生產(chǎn)成本。

該項(xiàng)目由吉林化工學(xué)院與吉林乾仁新材料有限公司共同完成。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、吉林化工學(xué)院楊春才博士介紹，高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)中最關(guān)鍵的助劑是油劑和上漿劑，國(guó)產(chǎn)助劑存在一些問(wèn)題和缺陷，無(wú)法滿足終端用戶使用要求，此前這兩種助劑主要依賴(lài)進(jìn)口。（中國(guó)化工報(bào)）

吉林大學(xué)合成最穩(wěn)定的新型共價(jià)有機(jī)骨架材料

據(jù)報(bào)道，近日，吉林大學(xué)無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授方千榮團(tuán)隊(duì)采用溶劑熱的方法，合成了穩(wěn)定性超強(qiáng)的新型共價(jià)有機(jī)骨架材料，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《自然—化學(xué)》。

共價(jià)有機(jī)骨架材料（COFs）是一類(lèi)由小分子單體通過(guò)可逆共價(jià)鍵連接形成的晶態(tài)有機(jī)多孔聚合物。近十年來(lái)，這種材料在氣體吸附、化學(xué)分離、催化、化學(xué)傳感、光電和儲(chǔ)能等領(lǐng)域表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

方千榮介紹，由于COFs的共價(jià)鍵往往依靠熱力學(xué)平衡反應(yīng)而成，因此該共價(jià)鍵是可逆的?！斑@嚴(yán)重限制了該材料的穩(wěn)定性，從而限制了其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。因此，構(gòu)建具有強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性的COFs材料是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)?！?/p>

研究人員采用高溫溶劑熱的方法，將研磨后的小分子前體（鄰二酚類(lèi)單體和鄰二氟苯類(lèi)單體）與反應(yīng)溶劑和催化劑混合，在堿性條件下，于80多度密封玻璃管中靜置三天。最后，在微溶狀態(tài)下得到了新型晶態(tài)有機(jī)聚合物。

方千榮表示，此方法合成的是2種通過(guò)芳香醚鍵連接的新型COFs，并命名為JUC-505和JUC-506。

新型材料具有高結(jié)晶度和豐富的孔道結(jié)構(gòu)，能夠在沸水、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑等極端條件下保持穩(wěn)定?！八姆€(wěn)定性超過(guò)了目前所有已知的結(jié)晶多孔材料，包括金屬-有機(jī)骨架材料、分子篩等?！狈角s說(shuō)。“這意味著這些穩(wěn)定的COFs將是制備可在極端化學(xué)環(huán)境下使用的理想功能材料?！狈角s表示。（中國(guó)科學(xué)報(bào)）

中化—上?；ぴ簭?fù)合材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室揭牌

據(jù)報(bào)道，4月26日，中化國(guó)際（600500.SH）與上?；ぱ芯吭河邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)“上海化工院”）聯(lián)手建立的“中化—上?；ぴ簭?fù)合材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”在位于上海張江高科技園區(qū)的中化國(guó)際科創(chuàng)中心舉行揭牌儀式。這是中化國(guó)際布局新材料產(chǎn)業(yè)的又一重要舉措，雙方將以此為平臺(tái)，在高性能復(fù)合材料研發(fā)領(lǐng)域全面合作，共同推動(dòng)中國(guó)先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展。

先進(jìn)復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，在比強(qiáng)度、耐疲勞性和可設(shè)計(jì)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯，可廣泛運(yùn)用于汽車(chē)、航空航天等行業(yè)，市場(chǎng)前景廣闊，是“中國(guó)制造2025”重點(diǎn)發(fā)展突破領(lǐng)域。“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃提出，將碳纖維及其復(fù)合材料作為科技創(chuàng)新的重大工程。

中化國(guó)際首席科技官陳寶樹(shù)博士在揭牌儀式上說(shuō)：“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的落成是中化國(guó)際在新材料領(lǐng)域進(jìn)行科技創(chuàng)新的又一重要里程碑。先進(jìn)復(fù)合材料是高科技戰(zhàn)略性材料研發(fā)的重點(diǎn)，符合中化國(guó)際戰(zhàn)略發(fā)展方向。中化國(guó)際將以此為契機(jī)，與上海化工院擴(kuò)大合作，打造成熟平臺(tái)，在項(xiàng)目的選擇、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程及重大項(xiàng)目的聯(lián)合申報(bào)等方面，開(kāi)展全方位合作?！?/p>

上海化工院副總經(jīng)理、副院長(zhǎng)翟金國(guó)表示：“與中化國(guó)際建立復(fù)合材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室意義重大，雙方將共同推進(jìn)碳纖維及其固化樹(shù)脂等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)、成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；共同探索科研院所與產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)的協(xié)同創(chuàng)新模式。上?；ぴ簩⒊浞职l(fā)揮技術(shù)上的資源和優(yōu)勢(shì)，與中化國(guó)際攜手推動(dòng)高性能復(fù)合材料相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化?！?/p>

目前，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的首個(gè)研發(fā)項(xiàng)目——免噴涂碳纖維復(fù)合材料研發(fā)項(xiàng)目已正式啟動(dòng)。免噴涂樹(shù)脂體系應(yīng)用于連續(xù)纖維復(fù)合材料中，具有優(yōu)異的噴涂性能，所制成的復(fù)合材料部件不需要任何機(jī)械處理的情況下即可達(dá)0級(jí)油漆附著力，可替代傳統(tǒng)的聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等熱固性樹(shù)脂用于復(fù)合材料中。該產(chǎn)品將首先運(yùn)用在新能源汽車(chē)上，不僅能減輕車(chē)身質(zhì)量，還能大幅降低復(fù)合材料的應(yīng)用成本，提高生產(chǎn)效率。未來(lái)，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室還將研發(fā)各類(lèi)高性能輕量化復(fù)合材料產(chǎn)品及技術(shù)，服務(wù)于汽車(chē)、航空航天、工業(yè)機(jī)械等行業(yè)。（中化國(guó)際）