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研究领域
研究方向一:新型反应器与过程强化技术
      本方向对撞击流反应器、多相反应器,超重力反应器的结构和传递特性进行了系统深入的研究工作。
      率先在国内开展了撞击流反应器的研究,开发了多种循环撞击流反应器,英文专著Impinging Streams Fundamentals: Properties and Applications 由Elsevier 出版社出版,是我国第一部撞击流反应器专著,在国际上有着重大的学术影响力,且“撞击流-原理性质应用”著作得到以色列总统Ezer Weizman的亲笔题名。撞击流反应-结晶技术研究成果已成功应用于湖北宜化集团有限责任公司季戊四醇的生产,将原有间歇的生产工艺替代为工业化连续工艺,创造性地解决了困扰季戊四醇生产的关键工艺问题。流化床反应器中压力喷嘴分别用于中国石化湖北化肥厂大颗粒尿素、山东海化股份有限公司氯化钙的生产装置,创造经济效益1.5亿元。
      从“三传一反”的观点出发,采用多相反应器强化了气泡与颗粒逆流接触的方式,建立了新的数学模型,在传质理论方面取得了重大成果,“Comparison of upflow and downflow three phase flow packed bed reactors with and without fines”等4篇论文发表在Chemical Engineering Science 等国际权威核心期刊上,被国外同行平均单篇引用超过40余次,获得湖北省自然科学二等奖。
      承担了国家“863计划”“超重力反应过程强化技术研究”课题,建立了传递过程数学模型,研究成果应用于强化烟气脱硫、工业废气治理、纳米碳酸钙和纳米碳酸锶新材料的制备过程。 


    研究方向二:石油化工清洁生产技术
      本方向主要在石油炼制、碳酸酯的合成、改性聚丙烯等方面开展研究。
      承担了中国石油化工股份有限公司润滑油基础油脱氮精制成套技术等研究项目,发明了润滑油基础油保硫脱氮添加剂后处理专利技术,解决了脱氮的环保问题,创造性地提出“保硫脱氮”的润滑油精制思路,提出采用高效吸附剂取代传统白土,降低了精制温度和能耗。该技术获5项国家发明专利,其成果已在中国石油大庆石化公司 、中国石油大连石油化工公司等中石化10家企业推广应用,其中仅中国石油大连石油化工公司直接经济效益就达2.1亿元,获得国家技术发明二等奖。道路沥青及改性沥青材料制备技术的研究,胶粉改性沥青已在“武麻高速公路”铺设中使用。
      采用非均相氧化羰化直接合成碳酸二甲酯和碳酸二苯酯,承担了国家自然科学基金2项。该方法避免采用传统工艺中的剧毒光气,采用新型反应器技术,有效地提高了反应转化率和生产能力。该工艺技术的工业应用将改变我国对聚碳酸酯完全依赖进口的局面。
聚烯烃成核剂的开发解决了聚烯烃透明改性所需的高效成核剂,获得湖北省科技进步二等奖,达到国内领先水平。改性聚丙烯成功实现基团接枝,该项目中试工艺先进,产品性能达到规定技术指标,处于国内领先水平。

    研究方向三:资源化学工程与技术
      针对湖北省优势矿产资源和天然植物资源,开展了磷矿和稀土资源开发、生物质能源化以及植物有效成份提取与纯化等研究。
为解决磷矿资源开发利用中面临的综合利用度低、工艺技术路线不合理等问题,承担了国家“十一五”科技支撑计划课题3项。采用盐酸分解中低品位磷矿,1000吨/年工业磷酸装置成功在湖北试运行;磷资源加工中浮选药剂的合成等成套技术应用于云南磷化集团有限公司,在国内首次建成了年产200万吨选矿生产线,为我国中低品位磷矿的综合利用作出了重要贡献,获中国石油和化学工业学会科技进步一等奖1项。
      在稀土有效分离技术方面,考察了风化壳淋积型稀土矿在粘土上的赋存状态及各稀土元素在不同赋存状态中的配分特性,进一步验证了风化壳淋积型稀土矿稀土配分存在的分馏效应和铈亏效应。承担了国家发展和改革委员会、国家自然科学基金项目各1项,获得湖北省自然科学奖1项,主编著作2部,其中英文著作The Weathered Crust Elution-deposited Rare Earth Ores 2007年由美国Nova Science Publishers出版社出版。
      将微波/化学预处理等技术应用于植物资源,开展生物质能源化研究。在国际上首次将离子液体用于植物纤维原料预处理,发表在Green Chemistry上的论文“ Dissolution of cellulose with ionic liquids and its application: a mini-review”引起国际上关注。同行专家认为,“离子液体在植物纤维原料方面的应用研究为植物纤维原料的绿色利用提供了一个新的技术平台”、“具有巨大的潜在的经济价值”、“对减少化学工业对石油原料的依赖具有深远的意义”。2007年该文点击率居Green Chemistry之首,被SCI刊源引用40余次。
      完成了多糖和黄酮类天然产物提取分离工艺及设备工程化研究、天然保健降害卷烟添加剂以及豆腐柴叶为原料生产高质量果胶的新工艺中试研究并产业化等,获得湖北省科技进步二等奖1项、湖北省技术发明奖1项。以豆腐柴叶为原料生产高质量果胶的新工艺中试研究并产业化,将改变我国高质量果胶的长期依赖进口的现状,此项成果具有国际先进水平。

研究方向四:精细化学品与绿色化学工艺
      以精细化学品合成、结构和功能关系为研究内容,开展新型涂料树脂、化学助剂等领域的研究,形成具有节能环保特色的精细化工新产品。
      混凝土外加剂的研究成果已成功应用于世界最高的面板堆石坝-清江水布垭水电工程大坝的建设中,并在武汉过江隧道工程、地铁工程中应用,产生经济效益2亿元,获得湖北省科技进步一等奖1项。
在水分散体涂料树脂合成、光固化涂料树脂合成及超支化涂料树脂合成方向居国内领先地位,采用复合多重交联技术,开发了一种高性能的涂层用水性PU分散体,代替了传统的有毒有害溶剂,获国家发明专利3项,实现了200L中试工艺规模的生产。 


      研究方向五:药物绿色合成技术与新制剂
      通过绿色制药技术,研究和开发具有市场潜力和高技术含量的药物、中间体及新制剂。在原料药及中间体制备、高效安全新农药、兽药、鱼药开发、新制剂工艺和手性药物分离等研究领域形成了鲜明特色。承担国家“十五”科技攻关计划1项,国家自然科学基金资助项目2项,湖北省科技厅重大专项1项。高效低毒鱼药兽药的研究成果在武穴市龙翔药业有限公司得到应用,产生经济效益1.3亿元,获得湖北省科技进步二等奖1项。牛磺酸中试工艺优化及过程控制研究于2005年在湖北富池医药化工有限公司实现产业化,已获得了良好的社会和经济效益,获湖北省科技进步三等奖1项。 


        研究方向六:工业催化剂与催化技术
      瞄准湖北地区化工、医药、兽药生产企业的具体问题,在茂金属催化剂、负载钯催化剂等方面开展研究。承担国家自然科学基金资助6项,省科技厅重大专项1项。在国内率先开发出茂金属催化剂并实现产业化;研制的聚丙烯催化剂组分二环戊基二甲氧基硅烷已实现产业化,替代了进口,获得湖北省科技进步三等奖;将负载钯催化剂成功用于碳酸二苯酯的合成,使得非光气生产路线得以突破;将金属制备成金属胺配合物,应用于非光气法生产妥曲珠利上,使催化氢化压力从9MPa降至1.5 MPa;将金属吸附在多孔载体上,通过配体处理制备氧化催化剂,应用于工业草酸生产中,革除了硝酸氧化NO2的“黄龙”污染问题。

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