省部级奖成果
木质活性炭功能化定向调控关键技术开发
时间:2023-03-09 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:孙康 李常利 王傲 李保军 左宋林 刘艳艳 章英如 贺平 刘军利 李广朝 孙昊 卢辛成 许伟 陈超 徐茹婷
主要完成单位:河南省大潮碳能科技有限公司 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 郑州大学 南京林业大学 河南嵩山科技有限公司 江西天美生物科技有限公司
项目起止时间:2006-2020年
获  奖  情  况 :2021年度河南省科学技术奖科学技术进步类一等奖

      本项目属于环境资源利用领域。活性炭是使用最广泛的功能材料,支撑了数万亿国家战略新兴产业的发展,被列入《战略性新兴产业分类(2018)》目录,符合国家新能源、新材料和“双碳”战略需求。但是星箭分离、风电、高铁、汽车、食品医药等领域所需的高端活性炭材料生产技术长期被美国、日本等把控,技术壁垒高,严重影响我国航天、新能源、汽车、环保等产业的自主创新发展。本项目针对我国活性炭微纳孔结构及表面性质定向调控技术缺乏导致上述“卡脖子”关键问题展开研究,以农林加工剩余物为原料,围绕活性炭孔结构和表面活性炭中心定向调控,独创和突破了水蒸气梯级活化、热解自活化、催化活化和气氛介导绿色活化等关键技术与装备,创制出超级电容炭材料、燃料电池碳材料、高效碳基催化剂和高吸附性活性炭等四类高端功能炭产品,打破了我国大功率电池、安全供氢、定向催化和燃油控制等领域的高端炭材料长期依赖进口的局面,实现了农林剩余物的高值低碳利用,解决了活性炭在高端应用领域的“卡脖子”难题。

      项目开发的“木质活性炭功能化定向调控关键技术”成果整体达到国际先进水平,其中,水蒸气梯级活化、热解自活化等技术达到国际领先。项目制定了国家、行业标准7项,授权发明专利27件,发表高水平研究论文124篇。项目成果推广至全国十多个省市,高值转化利用农林剩余物140万吨,新增产值26亿元,直接拉动下游产业链千亿元产业,推动了新能源、新材料、环保、医药等数万亿产业的高质量发展。在河南建成了全国最大规模超级电容活性炭和民用活性炭生产线,生产的储能炭、高吸附活性炭等产品分别应用于我国航天领域的“星箭分离”、风电储能、汽车、医药、乳酸精制等,奠定了河南省在我国高端活性炭行业中的地位,为将河南打造成中国“碳谷”,成为全球高端活性炭生产和研发中心提供了重要支撑。

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