湖南师范大学化学化工学院第二期部分成果推介
成果名称：水中重金属离子脱除用改性磁性纳米复合物的制备和应用
成果简介：
针对目前常用的脱除废水中污染物的吸附材料选择性较差、功能团相对较少且单一的问题，该项目提供了两种合成过程简单、对环境友好的改性磁性纳米复合物的制备方法和应用，可高效、简单、快速地脱除废水中的有机污染物和重金属离子。该项目已获得2项发明专利。该项目合成的磁性纳米复合物粒子具有粒径小、比表面积大、容易与目标物质结合、脱除有机污染物和重金属离子速度快、提取率可观，且磁性粒子可重复使用等优点，且在外加磁场的作用下能迅速实现分离，不需要离心操作，有利于分离过程的简化和自动化；原料价廉易得，合成周期短；在合成过程中没有使用有毒物质，安全环保；操作简单，耗时短，可提高效率，节省人力和能源。
技术水平：国内领先。
市场预测：对工矿企业废水处理具有应用价值。
知识产权及获奖情况：
获得国家发明专利2项，分别为：一种改性淀粉磁性纳米复合物及其制备方法和应用(ZL 201210238917.6)和一种咪唑和壳聚糖功能化磁性粒子及其制备方法和应用(ZL 201310257075.3)。
成果名称：超高性能硅碳复合固体超强酸及绿色催化工艺
成果简介：
随着国家节能减排和可持续发展战略的实施，基于传统浓硫酸催化合成系列精细化工产品的均相酸催化工艺将逐步被固体酸催化的绿色工艺所取代。尽管大孔磺酸树脂已成功取代浓硫酸用于一些多相酸催化如酯化、醚化等绿色转化中，但该类固体酸由于成本高、热稳定性差和溶胀性大而使它的应用范围受到很大限制。因此，这为以廉价易得的造纸黑液和农林副产物为原料、开发成本低廉、酸催化性能优良的生物基碳磺酸新型固体酸提供了难得的发展机遇和市场空间，也为彻底解决造纸黑液和农林副产物污染问题的同时为酸催化工业提供一种性能优异的固体酸催化材料。
本项目以廉价易得的造纸黑液和
农林副产物为原料，采用拥有自主知
识产权的先进碳化工艺，制备具有超
高磺酸密度的碳基固体酸基材；然后采
用拥有自主知识产权的碳基材分散与
隔离技术，制备系列硅碳复合固体超
强酸催化剂。发展的该类催化剂
的制备方法具有原材料价廉易得、工
艺简单绿色环保、成品催化剂成本低、成型性和热稳定性好、高外表面积和介－
超大双孔分布的优异的传质与超酸催化性能。由于上述优异的孔道结构和酸性，该系列催化剂在酯化、醚化、水解等各类酸催化转化反应中已显示出优异的催化效率和稳定性，其酸催化性能、特别是成本与目前商业化的大孔磺酸树脂相比具有压倒性的竞争优势，展示出广阔的应用前景。并已开发己二酸二辛酯（DOA）合成工艺包。此外，其衍生催化剂在碳水类化合物精细转化合成生物基平台化合物如5-羟甲基糠醛、呋喃二醛、乙酰丙酸酯、g-戊内酯、山梨醇等反应中也显示出优良的催化性能和应用前景。
技术水平：
超高性能硅碳复合固体超强酸的主要技术指标：强酸性：密度约1-1.3 mmol.g-1,酸强度大于100%硫酸，热稳定性，330-400oC；孔道性：介孔，2-11 nm，大孔，>114 nm, BET表面积，270-470 m2·g-1，孔体积，0.40-49 cm3·g-1；成本，低于4000元/吨，主要技术指标达到国际领先水平；酯化合成DOA主要指标，酯化条件为：酸醇摩尔比1：2.5，催化剂为己二酸量的2.3-4.0wt%，反应温度为125oC, 反应时间2-4h，DOA收率>98.0%; 催化剂回收使用15次的总体平均DOA收率>97.0%， 其酯化工艺达到国际先进水平。其负载钌（1 wt%）催化剂在催化纤维素水解加氢合成山梨醇反应中，催化剂为纤维素量的10wt%，反应温度为150oC, 氢压3MPa, 反应时间6h，山梨醇收率90.0%, 催化剂重复使用性能优良，达到国际先进水平; 其衍生催化剂在催化糠醇醇解合成乙酰丙酸酯、以及进一步合成g-戊内酯反应中，乙酰丙酸酯收率达97.0%，进一步转化为g-戊内酯收率达80.0%，具有优良的重复使用性能，达到国际先进水平。
市场预测：
知识产权及获奖情况：
授权3项发明专利，申请3项发明专利。
成果名称：反应型聚氨酯热熔胶的柔性生产工艺系统
成果简介：
反应型聚氨酯热熔胶初黏较高，可快速定位，又通过后固化反应，使体系发生分子间交联，兼有热熔型胶黏剂和反应型胶黏剂的优点。本技术主要提供一个反应型聚氨酯热熔胶的柔性生产工艺系统，其主要特点如下：1、在一套生产装置里，研发出了针对不同特性基材的四种热熔胶结构组成的解决方案，基本涵盖了从非极性基材到极性基材的粘接需求，实现一套生产装置柔性生产不同类型的产品。2、应用独有的专有技术，在生产中方便快捷地控制最终热熔胶产品的粘度，来满足客户对产品使用时的粘度要求，大大降低了工艺操作难度。3、通过设计的原料加入方式，解决了现有批次产品生产过程中对反应装置的清洗需求，实现了连续式生产，做到了停产才需清洗反应装置。4、通过生产原料与工艺参数控制，实现了热熔胶产品开放时间、初粘力、最终粘结强度的柔性控制，达到按需生产的精细调控目标。
技术水平：
该工艺系充统在国内具有领先技术水平，生产的同类型产品与国外知名品牌相当，某些指标更优。反应型热熔胶的生产过程是高分子的反应过程，无任何反应溶剂，基本无三废排放，而通过替代目前大量使用的溶剂型工业胶黏剂，可以实现从生产到使用的绿色环保。
市场预测：
由于生产与使用绿色环保，涂装快速高效，易于自动化，反应型聚氨酯热熔胶在汽车、建筑、包装等工业领域中呈现出高速发展。年产3千吨的规模就可以实现年产值1.2亿元，利税三千万以上的经济效益。
知识产权及获奖情况：
该柔性生产工艺系统以专有技术形式存在，已有公司成功应用案例。
成果名称：光固化功能性涂层处理技术
成果简介：
高分子材料作为应用最为广泛的一类非金属材料，具有易加工耐腐蚀等诸多优点，但其表面耐磨性及表面耐污性存在不足，且表面电阻率较高，易导致静电积累，从而形成静电危害。构建高效快捷的高分子材料表面功能改性制备新技术，提升高分子材料的抗静电、耐污及耐磨等功能，能大大提升生产企业的产品的竞争力。本项目采用光固化技术对高分子材料按照需要分别进行抗静电、耐磨及耐污染等功能性改性，本项目的技术核心是功能单体的创新设计与合成，通过大量筛选研究得到的新型结构的功能单体，制备工艺环保，与基础涂料相容性好，UV固化速度快。固化后功能单体与涂层交联成一个整体，达到功能性持久的效果。主要生产工艺是，先合成得到功能单体，再根据不同基材配制基础涂料，再将功能单体与基础涂料按不同比例调配得到功能改性液，再利用UV固化技术，对高分子材料进行表面功能涂层改性。
技术水平：
抗静电光固化功能单体，耐污有机硅光固化功能单体，以及有机无机杂化耐磨性光固化功能单体，是全新设计的功能单体结构，在国内具有领先技术水平。
市场预测：
此功能改性方法创新性强，工艺线路较简单，在改善材料性能的基础上最大限度地降低了生产成本。具有不可估量的经济效益及市场前景。按年产1000吨的功能改性液估算，年利润率超过一千万元。
知识产权及获奖情况：
相关成果已申请国家发明专利2项，并在《精细化工》、《有机硅材料》等科技期刊上发表论文3篇。团队项目“UV固化及催化功能材料的开发及产业化” 在第三届湖南省创新创业半决赛中以材料组团队第一名进入省决赛，并以湖南省新材料团队组唯一的一个名额参加国家新材料行业创新创业大赛。
成果名称：2万吨/年无碱液体混凝土速凝剂工艺技术
成果简介：
该项目开发出一种利用廉价硫酸铝为基本原料的原位制备新技术，通过原位聚合-同步生成-原位复配等“一步法”工艺过程，制备完全无碱液体混凝土速凝剂。该产品掺量低、促凝效能好，对各种水泥的适应性良好，尤其是存储稳定，且能满足实际施工中温差大及抗冻性的需求；具备回弹率低、后期强度损失极小、性价比高、绿色环保等优势。该项目已获得2项国家发明专利，被广泛应用于隧道工程、地下工程等施工中，基于项目研发的无碱液体混凝土速凝剂产品在福建、湖南等隧道工地试用效果良好。
技术水平：本项目技术水平在国内处于领先水平，达到国际先进水平。
市场预测：
按照2万吨/年规模计算，该项目预计年产值8000万元，年税收480万元，年利润达1200万元。全国市场份额约在30-50万吨/年，估计市场价值在10~20亿元。
知识产权及获奖情况：申请发明专利2项。
成果名称：大容量锦纶6聚合、柔性添加及全量回用工程技术和高品质锦纶6开发
成果简介：
该项目将聚合工程技术与添加剂工艺相融合，建立高效生产和品质控制体系，开发出浓缩液全量回用和添加剂柔性添加关键工程技术，实现单线年产10万吨以上大容量聚合能力。该项目已获得14项国家发明专利和实用新型专利，并在国内外期刊发表论文6篇；该项目已在福建中锦科技有限公司建成一条处于国际领先水平的400t/d高速纺全消光PA6生产线；该项目首次在国内开研发出全消光锦纶6切片，170余个品种的差别化功能性锦纶6纤维,分别得到美国FOREVER 21、意大利OVS、瑞典H&M、七匹狼、浪莎、红豆和三福等100余家知名企业的推广，并被广泛应用于运动休闲、安全防护和高档内衣面料等。
技术水平：国际领先。
市场预测：该项目预计实现产品年销售14.67万吨，销售收入26.53亿元，税收7469万元。
知识产权及获奖情况：授权发明专利3项，荣获2017年中国“纺织之光”科技进步一等奖。
成果名称：同时定量血清中同型半胱氨酸和半胱氨酸的多功能荧光探针
成果简介：
血浆同型半胱氨酸（Hcy）水平是最准确的独立健康指标，已是临床上诊断心血管疾病的一个独立危险因子，高浓度的Hcy（˃ 15 μM）也是造成阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）等神经退行性疾病的独立风险因素。半胱氨酸（Cys）作为一种抗氧化剂，缺乏（˂ 160 μM）会引发发育迟缓、肝损伤等疾病。目前临床上检测血浆中Hcy和Cys的常用方法是循环酶法和化学发光法，但这些方法存在耗时长、成本高、需专用仪器等不足，荧光探针具有成本低、灵敏度高、选择性好等优点已被广泛应用。利用多功能荧光探针同时定量血清中总Hcy和Cys水平，可大幅降低其检测成本，扩大检测范围，在早期诊断心脑血管疾病、早老性痴呆、预防流产等方面具有重要作用。
技术水平：国内、国际领先。
市场预测：年销售额10-30亿。
成果名称：新型荧光防伪油墨材料的开发
成果简介：
该项目采用有机小分子（如醇、胺、生物质等）为原料，大规模合成得到防伪油墨的核心材料——荧光碳纳米材料，以替代油墨中的品制备荧光防伪油墨，研制出绿色环保且灵敏度高同时在紫外光激发下可发射可见光的新型荧光防伪油墨。该项目已获得3项发明专利。作为荧光防伪油墨的核心部分——荧光碳纳米材料具有工艺简单，成本低，易于商品化生产的特点。该项目不仅能降低荧光防伪油墨的生产成本，而且还不会产生废气废液，实现绿色生产，可推动防伪技术的发展与应用。
技术水平：
伪油墨的核心材料—荧光碳纳米材料的制备工艺简单，适合大规模生产。
市场预测：
荧光油墨是票券印刷中应用比较多的油墨之一，其主要成分是荧光颜料。如果将荧光碳纳米材料代替荧光颜料将会有很大的市场需求，有很好的应用前景。
知识产权及获奖情况：该项目已获得3项发明专利和湖南省自然科学二等奖。