化工学院-20212010810

1化工学院课题名称：光催化水分解制氢的分子机理研究申请人：刘柏平职称：教授核定所需学生数：2课题完成时间：2008-2009实验室：实验十二楼338联系人：程瑞华联系电话：64253364联系地址：华东理工大学实验十二楼334课题背景：自从Fujishima和Honda发现水能够在紫外光照射的TiO2电极上分解以来，光催化水分解制氢引起了众多的关注。在光催化反应中，半导体催化剂将吸收的光能转化为化学能，使水分子分解释放出氢和氧，是很有前途的太阳能利用和生产氢气的方法。但是，目前该研究也存在着一些亟待解决的问题，如光致电子和空穴对的转移速度慢，复合率高，导致光催化量子效率低、只能用紫外光活化，太阳光利用率低、粉末状TiO2在使用过程中存在分离、回收困难等。如何进一步提高转化效率已经成为进一步发展的瓶颈。创新点：本项目旨在采用目前开始流行的计算机分子模拟手段，如基于量子化学理论的密度函数法(DFT)和成对相互作用分子轨道法(PIO)对水在光催化催化剂的活性中心的形成，重要基元反应机理进行静态和动态的量子化学计算和动力学模拟，从理论上揭示如何有效地提高光解水的效率，为实验研究提供理论参考。本项目成本低廉、可以提升对光解水过程的认识，同时也可以使学生了解可再生能源转换知识、掌握先进的理论计算方法。课题名称：筛板塔水力学计算的软件开发申请人：刘玉兰职称：副教授核定所需学生数：5课题完成时间：实验室：实验十楼219联系人：刘玉兰联系电话：[phone]联系地址：华东理工大学实验十楼219课题背景：筛板塔在工业上应用非常广泛，而在塔内件设计过程中，其水力学计算不可避免且相当复杂，耗费大量时间和精力。若制作出方便实用的计算软件，无疑将减少重复计算，节约大量时间和人力资源。创新点：将化工计算与计算机软件有机结合，具有实际意义和实用价值。2课题名称：库拉索芦荟中芦荟苷的提取与含量测定申请人：刘霞职称：副教授核定所需学生数：2课题完成时间：2008.12实验室：轻化工程专业实验室联系人：刘霞联系电话：[phone]联系地址：实验十二楼111室课题背景：芦荟苷是药用芦荟中的主要有效成分。目前国内芦荟制品一般都是将芦荟药材制成粉末直接使用，或只做粗略的分离，存在技术含量不高、产品附加值较低的问题。本课题旨在探索从芦荟中高效经济地提取芦荟苷，进而制成高附加值产品。创新点：用现代分离技术提取芦荟苷，以期获得纯度大于90%的芦荟苷产品。课题名称：石油化工中气分装置工艺流程的模拟计算申请人：叶启亮职称：副教授核定所需学生数：3～5课题完成时间：2009.02实验室：化工原理联系人：叶启亮联系电话：64252351联系地址：实验十楼219室课题背景：石油化工中气分装置主要生产丙烯，丙烯是重要的化工原料，可以生产聚丙烯。该分离过程是多组分精馏，而多组分精馏过程的计算非常复杂。本研究主要采用AspenPlus对石油化工中气分装置工艺流程进行模拟计算，确定合适的操作条件。AspenPlus、Pro/II等是一些功能强大、运行可靠的过程模拟软件。这些软件已被世界许多著名企业，如AirProducts，BASF，DuPont等使用；同时，世界许多著名高校以AspenPlus或Pro/II等作为科研和教学的主要工具。创新点：1石油化工中气分装置的工艺流程也主要是精馏过程，只是产品纯度要求达到聚合级，塔板数将超过200块。通过AspenPlus或Pro/II对该精馏的模拟计算，将有利于拓宽学生的知识面及培养学生的创新思维。2将计算机技术与工艺计算、工艺优化有机结合起来，培养学生较强的大型计算软件的应用能力3课题名称：CO2作为粉煤气化剂的创新性研究申请人：司忠业职称：讲师核定所需学生数：2~3课题完成时间：2008年12月实验室：实验十六楼311联系人：司忠业联系电话：64252554联系地址：华东理工大学实验十二楼513课题背景：国际石油价格飞涨带来的能源危机让中国这个以煤作为主要能源的国家在煤的利用方面投入更多的精力开展研究，煤炭气化是对煤炭进行化学加工的一个重要方法，是最重要的洁净煤技术之一，也是以煤合成气为主要原料生产多种化工产品和合成燃料的新一代煤化工工业的先导技术。二氧化碳的排放是国际性的环境问题，其温室效应给全球气候带来的影响是巨大的，也是造成当前世界多发气候性灾难的重要原因之一。2008年发生在中国中部和南部的雪灾集中反映了气候变化带来的危机，尤其是煤、电、铁路三者相互制约的循环效应让雪灾造成的困难变得更难解决。本课题研究以CO2作为粉煤气化剂，生成合成气以CO为主，后者可以直接作为化工原料使用。创新点：1）以CO2作为生产原料，可大大减少其排放，可以解决环境问题；2）大量利用CO2中的C，可以减少煤的消耗，可以解决资源问题；3）生产的CO可以直接作为化工原料使用，可以解决化工问题。希望通过模拟计算和实验，初步建立以CO2作为气化剂的粉煤气化过程。课题名称：生物柴油低温流动性能的研究申请人：吕涯职称：副教授核定所需学生数：2课题完成时间：2008、12实验室：实验十二楼225联系人：吕涯联系电话：64252968联系地址：实验十二楼220课题背景：生物柴油具有可再生性，资源不会枯竭。生物柴油作为优质的柴油代用品，具有良好的前景。生物柴油推广应用的关键在于成本，成本主要取决于原料油，即油脂。由廉价的油脂来源如棕榈油或餐饮废油生产的生物柴油往往凝固点高，不能符合现行的柴油标准。解决这一问题的途径之一是添加降凝剂。添加降凝剂可使生物柴油的凝点降低5～10℃。创新点：（1）研究的生物柴油是以符合我国国情的、来源稳定、价格较低的油脂为原料合成的，这些生物柴油推广应用的可能性较大，因此对生物柴油的推广应用有重要意义。（2）对生物柴油在低温下的结晶行为的研究在国内是空白，在国际上涉足者寥寥。这一方面的研究有很高的实际应用价值，同时对结晶学和流变学的理论是有益的补充。4课题名称：高凝稠油特稠油乳化降凝降粘及机理研究申请人：吴本芳职称：副教授核定所需学生数：3课题完成时间：2008、11实验室：实验十楼联系人：吴本芳联系电话：[phone]联系地址：华东理工大学实验十楼220课题背景：我国稠油资源丰富，随着对稠油的深度开发，面临着深层复杂稠油特稠油油藏的开采难题，目前国内一些油田面临着对凝点高于40℃且粘度属于稠油特稠油范围的高凝高粘双高复杂稠油特稠油的降凝降粘开采和输送难题。高凝高粘双高复杂稠油特稠油的特点是蜡含量较高，与石蜡基原油基本相当，胶质+沥青质含量高，与环烷基原油相近，其生产过程要解决的问题既有防蜡，又要降粘，两者同等重要，缺一不可，这是目前最难解决的问题之一。高凝高粘双高复杂稠油特稠油对市售乳化降粘剂及市售降凝剂的降凝降粘感受性并不好，出现降凝效果不好、难以乳化降粘和严重分相分层等现象，严重制约着油田的开发。为此，我们展开对高凝稠油特稠油的乳化降凝降粘研究，本研究着重在机理的突破、新型降凝降粘剂的开发、乳化降凝降粘剂复合技术、使用工艺条件的成熟优化等方面进行研究，以期实现在低温下乳化降凝降粘代替热采目的。创新点：（1）高凝高粘双高复杂稠油特稠油对现有乳化降粘剂感受性很差，与其蜡含量高及石蜡碳链长度有关；高含蜡特稠原油很难以粗油滴系分散于活性水中致使降粘剂难以渗入粗油滴发挥其降粘作用。我们通过对蜡晶及胶质沥青质聚集体结构的微观研究，设计合成出能够进入蜡晶网状结构及胶质沥青质片状分子层内与之形成氢键等多种分子间作用力，部分破坏蜡晶网状结构及部分拆散胶质沥青质的平面重叠堆砌的高分子聚合物或大分子型降凝降粘剂。（2）把优选出的针对蜡晶和胶质交互影响体系的乳化降凝降粘剂配方加入含石蜡和胶质的模拟油中配制O/W型乳状液；采用三元相图分析方法研究含石蜡和胶质的模拟油、掺水量、乳化降凝降粘剂三者之间的关系，为建立稳定性适中的适合高凝高粘双高复杂稠油特稠油乳化降凝降粘开采和输送的中相微乳化液体系提供依据；考察优选出的乳化降凝降粘剂配方对高凝高粘双高复杂稠油特稠油的降凝降粘效果。5课题名称：介孔氧化铝分子筛的制备研究申请人：周静红职称：副教授核定所需学生数：2课题完成时间：2009年12月实验室：实验十六楼609联系人：周静红联系电话：64252169联系地址：华东理工大学实验十六楼605室课题背景：氧化铝是目前石油化工、有机合成和精细化工领域应用最为广泛、使用量最高的一种催化材料，其中-Al2O3具有最大的比表面积（200-300m2/g），最常作为催化剂或催化剂载体应用，被称为活性氧化铝。介孔氧化铝分子筛是1996年才被报道合成的一种新型非硅介孔材料，其较-Al2O3具有更大的比表面积（400-800m2/g），更窄的孔径分布，因此介孔氧化铝分子筛在择形催化反应中比常规的-Al2O3表现出更好的催化选择性。介孔氧化铝分子筛的制备研究，对于多相催化有着重要的意义，也具有良好的潜在应用前景，目前正成为多相催化、环保及清洁能源等领域的研究热点。创新点：技术路线：本课题以不同种类（中性、阳离子和阴离子）的表面活性剂作为模板剂，以异丙醇与水的共沸物水解异丙醇铝，制备一水软铝石中间体，并经进一步的焙烧得到介孔氧化铝分子筛。创新点：该工艺过程可以实现异丙醇的循环使用，可以大大降低醇盐水解法制备氧化铝的生产成本，使其可以与传统的酸碱法生产的氧化铝相竞争，从而产生较好的经济效益。课题名称：气化原料反应活性改善方法的研究申请人：唐黎华职称：副教授核定所需学生数：3课题完成时间：2008、11实验室：实验十六楼311联系人：唐黎华联系电话：64252386联系地址：华东理工大学实验十六楼309室课题背景：高温气化技术的效率与气化原料的反应性密切相关，而反应性的高低除了与原料本身密切相关之外，还与其他众多因素有关。本课题尝试寻找一种有效的改进难气化固体原料的活化方法，从而达到提高其气化反应性之目的，最终实现难气化原料高温气化效率的显著改善。创新点：整个构思新颖，有创意。6课题名称：一种新型煤灰熔融行为调节剂的研究申请人：唐黎华职称：副教授核定所需学生数：3课题完成时间：2008.11实验室：实验十二楼133室联系人：唐黎华联系电话：64252386联系地址：华东理工大学实验十六楼309室课题背景：我国煤炭资源较为丰富，但主要以高灰熔点煤为主。高温气流床煤气化技术对煤灰熔点有一定的要求，为保证这一点通常采用加助熔剂的方法加以解决，但缺点是成本较高，且消耗大量的有价资源。本课题尝试利用一种固体废弃物取代现在工业常用的助熔剂，达到固体废弃物资源化利用之目的。创新点：利用一种固体废弃物作为煤灰熔融性的调节剂，同时又回收固体废弃物中的有用物质，达到固体废弃物资源化利用之目的。课题名称：高温耐火材料表面改性的研究申请人：唐黎华职称：副教授核定所需学生数：3课题完成时间：2008.11实验室：实验十二楼133室联系人：唐黎华联系电话：64252386联系地址：华东理工大学实验十六楼309室课题背景:Texaco气化炉是当今主要的煤气化炉之一，耐火砖的寿命对气化炉的运行成本具有决定性的影响。影响耐火砖寿命的因素有很多，其中煤灰熔渣对耐火砖的作用是导致耐火砖损害的最重要原因之一。本课题尝试通过耐火砖的表面改性弱化煤灰熔渣与耐火砖的相互作用，从而达到耐火砖寿命延长的目的。创新点：整个构思新颖，有创意。7课题名称：新型碳、氧双自由基捕获剂型抗氧剂的合成以及性能评价申请人：孟鑫职称：讲师核定所需学生数：2课题完成时间：2008、11实验室：实验十二楼117联系人：孟鑫联系电话：64253624联系地址：华东理工大学实验十二楼117课题背景：碳、氧自由基是聚合物自氧化链反应的主要产物，主抗氧剂主要通过对其的有效捕获来抑制自氧化反应，从而保护聚合物体系。并且由于各类抗氧剂不同的抗氧机理，使其只能对氧或者碳自由基具有很强的捕获能力，因此在抗氧剂的实际应用过程中，多采用多个抗氧剂复配使用的方式来发挥最优的抗氧性能。但是由于分子间复配存在着分子协同作用差、后期添加复杂的问题，因此研究分子内