一、团队介绍
本项目申报单位华东理工大学是“211工程”、“985创新平台”和“双一流建设”重点建设学校,是全国6所首批建立国家技术转移中心的高校之一。课题研发团队所在的化学工程联合国家重点实验室具备雄厚的研究实力和良好的实验条件,在芳烃甲基空气氧化研究方面经验丰富。
龙湘犁——项目相关负责人
工学博士,华东理工大学教授,博士生导师。
研究领域为环境与化学工程,具体研究方向为同时脱硫脱硝和化工过程绿色化。
主持国家自然科学基金面上项目和国家科技部863项目,作为主要骨干参加国家科技部863项目和国家自然科学基金重点项目的研究。
近年作为第一作者或通信作者发表SCI论文30余篇,作为第一发明人申请中国专利18项,授权8项。
研究基础和条件:
1. 研究论文
Long, Xiang-li; Zhang, Chao; Zhu, Yong; Yang, Zhi-lin; Yuan, Wei-kang. Production of NMSBA from the oxidation of NMST with oxygen catalyzed by H3PW12O40/Co/Mn/Br homogeneous catalytic system, Chemical Engineering Journal, 2016, 286:361-368.
2. 发明专利
龙湘犁,章超,贺恒,一种用氧气催化氧化制取2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工艺,申请号:201610817189.2. 申请日:2016年09月12日;
龙湘犁,李兆强,杨春河,李超,杨志林,程春生,魏振云. 一种生产2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的催化工艺,2014.9.3-2034.6.9,上海,CN201410252870.8;
龙湘犁,杨春河,李超,杨志林. 2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法,CN201410083677.6. 申请期:2014年3月7日,公开日2014年5月14日。
二、技术背景
甲基磺草酮是先正达公司开发的三酮类除草剂。杀草谱广、活性高,药效不受降雨影响、对玉米无害及环境友好性,使其于2001年通过美国环境保护局的批准,于2002年在欧盟各国与美国销售。2-硝基-4-甲枫基苯甲酸,简称NMSBA,是制备甲基磺草酮的重要化工中间体。NMSBA制备甲基磺草酮如图1所示。
图1 NMSBA制备甲基磺草酮
NMSBA国内外现状分析
1. 硝酸氧化法——唯一工业应用的方法,如图2所示。
图2 硝酸氧化法
优点:操作简便,条件温和。
缺点:氮氧化物和酸性废水,腐蚀严重,选择性低。
2. H2O2氧化法——难以工业应用,如图3所示。
图3 H2O2氧化法
优点:H2O2是绿色氧化剂。
缺点:废水量大、选择性低、成本高、危险性大。
3. 空气/O2氧化法——极具应用前景,如图4所示。
空气(氧气)是清洁、价廉的氧化剂。分子氧的氧化能力不强,技术开发的关键 是高效催化剂的研制。国内外研究现状分析如表1所示。
图4 空气/O2氧化法