轻工化工学院
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省重点211学科建设项目

点击:次  更新日期:2014年04月19日  

——现代精细化工中的关键与共性技术

一、项目概况

本项目依托的主干学科是化学工程与技术一级学科,含应用化学、化学工程、化学工艺、工业催化、生物化工五个二级学科。本学科点现有化学工程与技术一级学科硕士点、食品科学硕士点、应用化学博士点、应用化学二级学科广东省重点扶持学科以及清洁化学技术教育厅重点实验室。

本项目是广东省“211工程”三期新增建设项目,同时也是广东工业大学历史悠久、实力较强的学科之一,学科以解决现代精细化工的关键与共性技术为目标,以服务地方经济建设与行业发展为己任,经过长期的发展与积累,成为区域精细化工学科建设与行业发展的重要力量,2003年,应用化学博士点通过评审,2004年,清洁化学技术教育厅重点实验室立项建设并于2008年7月通过验收, 2006年,应用化学被评为省级重点扶持学科。

二、项目建设达到的目标

结合学科前沿和国家的重大需求,本项目在科学研究与解决行业发展的关键与共性技术等方面基本达到以下目标:围绕石油、天然气及可再生天然资源的高值化和精细化利用,进行精细化工学科的关键和共性技术研究,重点研究了催化新材料和基于高效催化剂的新反应、石油化工产品的深加工与高值化利用技术,精细化工中间体的清洁合成与应用、高性能化学助剂的清洁生产与应用技术,天然资源中活性组分分离提纯与高值化利用、生物活性组分结构改造与分子模拟等技术,加强了基础研究与技术创新的有机结合,深化了产学研合作,建立了高水平的产学研合作基地,促进了成果转化,解决现代精细化工中的资源利用最大化、过程清洁化、产品高性能化等关键技术与共性问题,满足国内、特别是珠三角地区精细化工领域发展的重大需求。

本项目建设期全面实现本学科科学研究的跨越式突破,承担国家自然科学基金、国家“973”计划、“863”计划、广东省粤港关键领域招标项目、省部产学研合作计划等国家级与省部级重大科研项目30项以上,科研总经费2500万元以上;获得省部级及以上科技奖励2~3项,获得国家级科技奖励的突破;

通过本项目建设,将本学科点化学工程与技术建设成为博士后流动站、一级学科博士点,应用化学广东省重点扶持学科建设成为广东省重点学科,将清洁化学技术教育厅重点实验室建成省部级重点实验室,实现本学科点的跨越式发展。加强学科平台建设力度,建设经费的~70%用于学科平台与优势研究方向条件建设,购置一批高精尖的大型仪器,实现学科资源的规范管理与高效利用,将本学科建设成为华南地区乃至全国精细化工研究开发和高素质人才培养的重要基地。

三、主要研究方向

方向一:精细化工中的催化新材料与新反应

该方向主要研究开发环境友好、低能耗、高效率的精细化学品合成用催化新材料以及催化新反应。以石油、天然气深加工为主要目标,通过开发新型催化材料和新反应途径,研制一系列高附加值、功能性的精细化工产品,提高石油、天然气资源利用率。重点研究纳米催化材料、特种分子筛、固体超强酸、离子液体等新型催化材料及二甲醚、碳五馏分、天然资源的精细化利用与下游产品开发。从催化剂设计、制备、表征、评价及催化作用机理、催化反应动力学到催化剂制备、催化反应工艺的放大效应,进行系统深入的研究。

学术带头人概况:余林教授,40岁,物理化学专业,博士,博士生导师,广东工业大学轻工化工学院院长。《催化学报》、《精细化工》、《无机盐工业》等期刊编委,全国精细化工委员会委员,广东省化工学会副理事长,广东省精细化工专业委员会主任,广东省“千百十工程”省级培养对象。主要从事催化及材料领域的研究工作,完成和在研国家及省部级科研项目30余项,已发表论文100多篇(其中40余篇被SCI、EI、ISTP收录),获得省部级以上科技奖励2项,申报国家发明专利10多项,授权发明专利4项。

确定本研究方向的依据:催化技术是现代化学工业领域的关键技术(当今化学工业中80%以上的工艺过程离不开催化剂的作用),研究开发新型、高效催化材料是降低化工过程的能耗、减少副产物排放、提高有限资源利用率、实现可持续发展的最有效技术手段之一。在学科上,催化技术涉及物理化学、表面科学、材料科学、系统工程、仪器科学与技术等多门学科,能促进多学科的交叉集成创新。本学科在纳米催化材料、特种分子筛、离子液体等新催化材料的设计、开发与制备及其在二甲醚化工、金刚烷化工中的催化作用等方面的研究已取得显著成效,为本方向进一步的深入研究工作奠定了良好的基础。

方向二:精细化工新材料及应用

本方向立足于精细化工与新材料等高新技术领域的交叉融合,以功能高分子材料、合成材料改性、光功能材料、智能材料、材料的循环利用、生物医学材料等高性能精细材料的分子设计、清洁合成与应用技术为主要研究对象,以开发原子利用率高、反应路线短、能耗低的合成路线,并最终实现材料的功能化、高性能化、资源利用最大化与绿色化为目标,同时从产品研发、关键反应条件的优化与控制等多方面着手,致力于产品的功能化、高性能化、绿色化,最大限度地从源头上减少废弃物的产生,把污染从末端治理变为在制备过程中加以控制,实现精细化工新材料的清洁合成与应用。

学术带头人概况:胡义华教授,男,50岁,博士,应用化学专业,博士生导师。1995年2月至1996年7月、1997年11月至1999年2月和2003年1月至2004年1月先后三次到香港科技大学化学系做高级访问学者,在光诱导团族等新型光功能材料的制备、光谱及应用等方面进行深入的研究。近年来,主持完成国家自然科学基金3项,在Journal of Physical Chemistry、Journal of Chemical Physics、Chemical Physics Letter,International Journal of Mass Spectrometry、Journal of Photochemistry & Photobiology A、《化学学报》、《光学学报》、《高等学校化学学报》等权威刊物发表论文30余篇,全部被SCI收录。

确定本研究方向的依据:按照原料绿色化、化学反应过程清洁化、产品绿色化与高性能化的基本原则,以分子设计与模拟为基础,结合现代电化学技术、纳米技术、新材料技术等高新技术手段研究开发低污染、低排放的原子经济型反应,合成高值化精细化工新材料、开发清洁生产工艺,促进我国精细化工学科的发展,提高我国化学工业的精细化率和国际竞争力,满足广东地区新材料、新能源、环保、微电子、信息、汽车等行业发展的实际需求。该方向是本单位学科历史悠久、实力较强、应用成果较多并具有鲜明区域经济特色的一个研究方向,迄今研究开发出聚乙烯吡咯烷酮、高吸水性树脂、聚丙烯酸钠、新型水处理剂、功能性涂料、新型塑料助剂等一系列绿色精细化工产品及其清洁生产工艺,并取得显著的经济效益和社会效益。

方向三:天然资源的有效利用

以可循环的天然资源为基础原料,利用现代精细化工中的关键与共性技术,与生物、制药、农业等领域交叉,形成多学科融合的集成技术,研究开发新型精细化学品,已成为21世纪世界各国重点发展领域之一,特别是面临石油矿产资源日益匮乏的危机,可循环天然资源的利用技术越来越受到重视。天然资源普遍具有可再生性、低能耗性、无污染性、可生物降解性等显著特征,本方向主要通过天然产物中有效成分的高效分离纯化技术、分子设计与修饰、手性合成技术、生物工程等方法与手段,在传统植物中药、多糖、活性多肽和蛋白酶等生物资源的高值化、精细化利用过程,相关基因的结构与作用机制,手性化合物的不对称合成等方面进行深入系统的研究工作,通过传统中医药与现代精细化工、高新技术的融合,促进我国中药现代化发展历程。

学术带头人概况:张焜教授,45岁,应用化学专业,博士,博士生导师。现任广东工业大学副校长。从事天然产物的精细加工与综合利用,采用超临界流体技术在新型抗癌药物筛选、绿色化妆品制备等领域取得了一系列理论成果与应用技术。主持承担省部以上科研项目20多项,获得省级科技进步奖3项,申报国家发明专利8项,发表学术论文80多篇。

确定本研究方向的依据:以天然资源为起点,采用精细化工、生物技术等研究开发食品添加剂(香精香料、天然色素、保鲜剂、防腐剂等)、生物医学材料(器官替代材料、可生物降解塑料等)、天然药物、生物表面活性剂和水溶性功能高分子等新型精细化工产品是目前国内外普遍重视的新领域。利用天然资源和技术发展精细化工,可及早解决未来可能出现的三大化石原料危机和环境危机,实现现代精细化工产品的清洁化生产。近年来,本方向通过天然产物分离与纯化、手性合成技术、生物工程等方法与手段,在多糖类、活性多肽和蛋白酶类天然资源的精细化利用及其相关基因的结构与功能、手性化合物的不对称合成等方面形成自己的鲜明特色,取得了一系列理论成果和应用技术,为加快天然资源的精细化利用打下了坚实基础。

四、大型仪器平台。

学科平台与条件建设:通过“211工程”第三期重点项目的建设,投入了约1300多万元(建设总经费的70%)购置了一批高精尖的大型仪器,用于建设学科平台与优势研究方向条件建设,同时,完善科学、规范的管理与使用制度,实现学科资源的共享与高效利用。

拟购买的主要仪器设备如下:

序号

拟购置仪器名称

参考型号

参考产地

参考单价

(万元)

购置批次*

1

激光紫外拉曼光谱仪

LabRAM HR

法国

250

1

2

电子顺磁共振仪

ER-200D-SRC-10/12

德国

110

2

3

广角动/静态激光散射仪

200SM(带Zeta电位分析系统

美国

110

1

4

液-质联用仪

LCMS2010A

日本

100

1

5

研究型红外光谱仪

布鲁克VERTEX70

德国

70

1

6

正电子湮没仪

BH1224G

美国

70

1

7

电化学工作站

M1PAR2273

美国

56

1

8

全自动比表面及微孔物理吸附分析仪

ASAP2020M

美国

45

1

9

全自动微波反应器

Discover S-class

美国

45

1

10

多功能药物活性筛选仪

NOVOstar

德国

45

1

11

离子色谱仪

PIC-10A

美国

28

2

12

气相色谱仪

Agillent

美国

21

2

13

荧光光谱低温附件

Eighdingber

英国

20

2

14

正置显微镜

DM LM

德国

15

1

15

倒置荧光显微镜

ECLIPSE TE2000-U

日本

27

1

16

全自动生化分析仪

SP-4430

日本

20

1

17

旋转流变仪

Gemini-II

英国

50

1

18

转矩流变仪

RM-200B

国产

18

1

19

分散稳定性分析仪

MA2000

法国

32

1

20

HP服务器

DL580G5451993-AA1

美国

16

1

21

平行聚合反应器

Ventacon MV-8

英国

13

1

22

小型分子蒸馏设备

MDS—80

国产

15

2

23

小型双螺杆挤出机

SYSLG30-IV

国产

12

1

24

离心喷雾干燥机

LPG-5

国产

12

2

25

实验/仪器台

国产

30

1

26

通风柜

国产

30

1

27

实验室改装

50

1

28

低值仪器

一批

76

2

合计

1386

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