技術動態

技術動態

采用新型助催化體系由CO2制合成氣的工藝

Chem Eng，2014 - 01 - 01

美國伊利諾伊大學芝加哥分校的一個研究小組將在碳晶格中摻雜氮雜原子的類石墨納米纖維作為催化劑在電化學反應（電流密度是塊狀銀的13倍）中選擇性地將CO2轉換成CO。

目前，CO2減排領域的研究普遍采用單一的催化劑來實現所謂兩步電化學反應。而在該小組的助催化體系中，離子液體1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽（ EMIM-BF4）與CO2分子形成復合物，然后通過摻雜的碳納米纖維結構將CO2還原成CO。在該反應中，助催化體系顯示出比銀更顯著的協同效應。

該小組進一步的研究發現，摻雜的氮原子只是間接參與CO2-EMIM復合物的電化學還原，不是氮原子本身作為催化活性中心位，而是氮原子摻雜到碳晶格上激活相鄰的碳原子，從而產生催化活性中心位。

雙功能催化劑用于煉制殘油裂化氣化

Fuel，2014 - 01 - 30

研究人員合成了一種既具有裂化活性又具有氣化活性的雙功能催化劑（BFC）。熱液處理的催化裂化（FCC）催化劑和BFC催化劑對重質油裂化具有催化作用。與FCC催化劑相比，用于焦炭氣化時，BFC催化劑顯示出更高的活性。在蒸汽焦炭氣化再生過程中，FCC和BFC催化劑都具有良好的穩定性。

煉制殘油裂化氣化（RCG）工藝是首先通過催化裂化把重質油轉化成裂化液體，然后將通過裂化形成的焦炭催化氣化轉變成合成氣。在一個實驗室規模的流化床反應器中，采用FCC和BFC催化劑對煉制殘油裂化氣化進行測試。由于新鮮BFC和FCC催化劑的酸度較強，實驗獲得的減壓渣油（VR）液體產率較低；對BFC和FCC催化劑進行水熱處理后，相同條件下，VR的液體產率提高到80%（w）。

用過的BFC和FCC催化劑可在相同的流化床反應器中再生。與FCC催化劑相比，BFC催化劑的再生時間大幅縮短。這表明BFC催化劑用于焦炭氣化的活性比FCC催化劑更好。

日本帝人公司開發出新型環狀碳二亞胺化合物

JETI（日），2013，61（9）：77

日本帝人公司開發出新型環狀碳二亞胺化合物，它是一種新型環保水解穩定劑。

通常樹脂的耐久性隨溫度、紫外線及氧氣等外部條件的變化而發生變化，其中濕度、雨水及結露等原因造成的水解對其影響極大。以往為提高樹脂的耐水解性能，一般采用碳二亞胺化合物。但碳二亞胺化合物與樹脂反應時會產生有毒的異氰酸酯氣體。該氣體對皮膚、眼睛和呼吸道等有刺激性，是一種對生產現場作業環境容許值有規定的氣體。

新開發的水解穩定劑是具有環狀結構的碳二亞胺化合物，它與樹脂反應時，不會產生有害的異氰酸酯氣體。因此，在生產現場也不受作業環境的制約，可進行安全生產。

使用新型環狀碳二亞胺與以往使用的碳二亞胺化合物一樣，在不降低各種樹脂性能的情況下，用于聚酯類、聚酰胺類、聚氨酯類及聚乳酸類等通用樹脂。另外，由于它的耐熱性在300 ℃以上，可在高溫下進行混煉。

重質油和低密度聚乙烯在超臨界水存在下共熱解的結焦抑制

Fuel Proc Technol，2014 - 02

研究表明，在超臨界水（SCW）的存在下，重質油和低密度聚乙烯（LDPE）的共熱解中的結焦被有效地抑制。SCW的存在，保證了熱解網狀物之間的H—給予，這對抑制結焦是至關重要的。

當溫度693 K、水密度0.30 g/cm3時，在SCW的存在下，研究重質油和LDPE的共熱解。研究結果表明，在SCW中，與重質油單獨熱解相比，重質油和LDPE的共熱解具有結焦率下降和芳烴產率增加的顯著優點。由于增加了LDPE的裝載，共熱解的凝聚抑制 逐漸增強，表明LDPE作為外部H源在共熱解過程中起到重要作用。在SCW存在下，重質油和LDPE的熱解網狀物之間的H—給予得到有效實現，而輕質油餾分縮合成重質油餾分和瀝青焦的深度縮合僅得到部分抑制。

在重質油和LDPE的共熱解過程中，作為重質油的熱解縮合的自由基物質，可輕易地通過來自LDPE的熱解產物的H—抽取飽和。SCW的存在保證了H—給予具有良好的傳質環境。

日本三井化學公司在美國和墨西哥擴大汽車用聚丙烯產量

Chem Weekly，2013，59（15）：183

日本三井化學公司和三井化學子公司Prime聚合物公司宣布了在美國和墨西哥提高聚丙烯（PP）產量的計劃，以滿足汽車材料領域日益增長的需求。三井化學子公司的先進復合材料公司將在美國增產PP 21 kt/a，先進復合材料墨西哥公司將在墨西哥增產PP 13 kt/a。

該擴能很可能到2014年2季度試運行。擴能之后，先進復合材料公司的PP總生產能力將達到289 kt/a，先進復合材料墨西哥公司的PP生產能力將達到83 kt/a。

三井化學公司認為，盡管北美汽車行業曾遭受全球金融危機的負面影響，但該市場現已回歸常態，預計未來將出現大幅增長。三井化學公司常務執行官Akio Ayukawa表示：所規劃的PP增產將鞏固三井化學公司目前在北美市場的領先地位，從而使三井化學公司能夠更好地為汽車制造商的全球戰略作出貢獻。

目前三井化學集團在8個主要的全球市場生產PP，它們是日本、美國、墨西哥、巴西、歐洲、印度、泰國和中國。

拜耳材料科技公司開發出新一代聚碳酸酯樹脂

JETI（日），2013，61（10）：124

拜耳材料科技公司為了滿足當今專業人士對筆記本電腦要求的輕質且方便隨身攜帶、超薄時尚外觀、功能強大及持久耐用，推出了采用一種全新的外殼材料——增強聚碳酸酯樹脂的解決方案。

以往的筆記本電腦質量最大可達到2.6 kg，厚度為3.5 cm，而新一代超薄筆記本電腦的質量僅為1.5 kg，厚度只有2.1 cm。而采用拜耳材料科技公司開發的新一代聚碳酸酯樹脂可使筆記本電腦的質量再減少100 g，總質量僅為1.4 kg，并可使厚度降低45%，即不超過1.4 cm。

拜耳材料科技公司開發的這種全新增強聚碳酸酯樹脂能夠滿足終端消費者對移動設備更輕、更薄、更時尚以及安全和堅固的要求，同時它還能幫助生產商節省生產能耗和時間。一整套外殼在1 s內即可生產完成。采用該樹脂不僅可使筆記本電腦融入了輕質、耐用和能提高整體設計自由度的優點，同時還有助于實現產品高效大量的生產。

高耐熱聚乳酸用于首例生物塑料的觸摸屏電腦

Plast Technol，2014 - 02

用于首例生物塑料觸摸屏計算機外殼的高耐熱性聚乳酸（PLA）化合物是由Corbion Purac公司的丙交酯制成的。

在德國Dusseldorf 的K2013展會上，荷蘭的乳酸和丙交酯制造商Corbion Purac公司展示了據稱是世界上首例生物塑料的觸摸屏電腦。這種PLA的電腦外殼是由中國臺灣SUPLA材料科技有限公司與為眾多品牌生產消費電子產品的Kuender公司共同開發的。 SUPLA公司基于來自Corbion Purac公司的丙交酯開發出優化的高耐熱性PLA化合物用于消費電子產品。這些化合物被用于Kuender公司的配有21.5英寸觸摸屏的AIO（多功能一體機）電腦的高光澤度外殼以及裸眼3D媒體播放器。

SUPLA公司平衡用Purac公司生產的不同丙交酯制成的PLA均聚物摻混物的性能，以獲得用于監視器屏幕必要的耐熱性、阻燃性、韌性、尺寸穩定性、高光澤與穩定處理。與SUPLA公司密切合作，Kuender公司開發了注射成型PLA共混物的專門技術。最終AIO PC的新前蓋和后蓋通過了最初用于ABS 的測試標準。

日本積水化成品工業公司開發出防潮性復合發泡板材

JETI（日），2013，61（9）：79

日本積水化成品工業公司在業界首次開發出防潮性復合發泡板材。新發泡板材與以往聚苯乙烯板材（PSP）相比，水蒸氣透過率大幅降低。

由于近年來要求容器及搬運托架既要平穩又要安全，特別是為了防止食品變質及工業零部件生銹，要求空氣中的水蒸氣難于進入裝有食品的容器中以及附著在搬運托架上。而且為了使調味料防潮，盛放方便食品的杯中還要再放入袋裝防潮劑，這就造成產品的成本進一步提高。并且，直接把卷心菜等冷凍干燥食品填充到發泡材料中時，要求產品在短時間內不變色不變質。

為了滿足上述這些要求，公司開發的防潮復合發泡板材，比以往PSP的水蒸氣透過率降低80%。并且，產品深度成型時還能維持與以往PSP相同的性能。而且產品的耐油性和耐化學腐蝕性也都很好。且發泡材料制備出的產品還具有絕熱性和緩沖性。另外，新材料制備的產品還可與印刷薄膜進行層壓加工。

哈佛團隊推出新的涂層解決方案

PRW，2014 - 02 - 02

哈佛大學的研究人員模仿食肉豬籠草（即豬籠草）的內層研發出可適用于幾乎任何大小物體的一種摩擦透明涂層。豬籠草具有超光滑內面，其內層上鎖定了潤滑劑以及防潮層，防止獵物如昆蟲逃脫。

哈佛團隊創造了一種多步涂層工藝，涉及附加一層薄、但粗糙的多孔二氧化硅顆粒，用來鎖定類似的潤滑層到所要保護的表面上。

據研究人員稱，該涂層可作為墻壁或醫療植入物的防涂鴉涂料，以促進血液流動。該涂層材料規避了一些現有涂層的限制，如污染、降解、缺乏自我修復功能和損傷容限。

通過模仿豬籠草的皮膚結構，即使用小刀或刀片刮過，哈佛大學的新涂層也幾乎瞬間自愈合。同時，該涂層能夠在極端的溫度和高壓下操作，并可應用到金屬、半導體、紙張和棉織物的表面上。

日本住友橡膠工業公司開發出100%非石油源的高性能輪胎

石油化學新報（日），2013（4778）：8

日本住友橡膠工業公司采用獨有的材料開發技術“4D NANO DESIGN”，開發出高功能輪胎。新輪胎使用100%非石油資源生產，商品名為“Enasave 100”。預定2014年秋季上市。

以往輪胎中大約60%使用源自石油的原材料，而“Enasave 100”輪胎將原材料全部改為了非石油資源。雖然以前也有97%非石油原料生產的輪胎，但想要提高至100%是很困難的。剩余的3%原料中使用的防老化劑、硫化促進劑、炭黑、石蠟及硬化性樹脂等也必須改為非石油資源。其中尤為困難的是防老化劑、硫化促進劑及炭黑這3種材料。

防老化劑和硫化促進劑均為含有苯環的混合物，以往一直使用從石油中提煉的碳化氫制造。芳香族化合物以往很難用源自生物質的原料制備。而此次住友橡膠公司通過使用礦物材料反應促進劑，使由生物質材料制備苯環的技術達到實用水平。另外，炭黑的制備方法是讓碳化氫不完全燃燒，但源自生物質的材料中含有氧，因此無法實現不完全燃燒。此次通過選擇合適的植物種類，優化燃燒時的溫度，成功制備出了生物質源炭黑。