——化工资源有效利用国家重点实验室
　　
　　化工资源有效利用国家重点实验室的前身为2000年8月成立的可控化学反应科学与技术教育部重点实验室。实验室依托北京化工大学于2006年6月27日由国家科技部批准筹建国家重点实验室，2009年1月4日实验室正式通过验收。目前，实验室学术委员会由18名专家学者组成，学术委员会主任由中科院院士周其凤教授担任，实验室主任由何静教授担任。
　　

围绕战略目标开展工作

　　实验室密切围绕我国建设资源节约型社会的战略目标，以化工资源有效利用为主攻方向，深入研究相关领域的科学问题与技术集成原理，充分利用北京化工大学化学、化工和材料3个一级学科布局紧凑、专业方向完整的优势，通过学科间的交叉、渗透和整合，针对“化工资源有效利用”的途径，形成了3个有特色的研究方向：组装化学、可控聚合、过程强化。
　　从成立至今，实验室认真贯彻执行“开放、流动、联合、竞争”的方针，重视科学研究、人才培养、队伍建设和开放交流等各方面的工作。基于北京化工大学的基础及办学宗旨，实验室确定了基础研究与应用研究密切结合的定位，即在开展学术前沿研究的同时，以国家实际需求为切入点，直接进入国民经济建设的主战场，承担一批基础和工程化及产业化研究项目，发表一批高水平的学术论文，申报一批国家和国际发明专利，产出一批具有显示度的科研成果，形成鲜明的应用基础研究特色。
　　实验室在国际合作与开放交流方面，始终围绕“化工资源有效利用”这一中心，探索“以何种途径利用化工资源”和“如何实现资源向产品的有效转化”两大类科学问题，先后与英、法、美、韩、泰等多个国家的知名高校、科研院所、化工企业及相关政府管理单位建立了良好的交流、合作关系。通过专兼职结合、长期合作与短期讲学结合、合作申请项目与研究、联合培养研究生、举办与承办国际会议等不同模式，实验室广泛引进了海外智力资源，形成了“长期、实质、平等、互利”的特色国际合作模式；充分引进国际化学化工前沿思想和手段，来解决化工资源有效利用中的关键科学问题与技术集成原理，提升了实验室的学术研究水平、国际影响力以及人才培养能力，获得了国家外专局和教育部联合实施的“高等学校学科创新引智计划(‘111’计划)”、国家留学基金委国际合作项目以及北京市国际科技合作基地等项目的大力支持。
　　

积极进行成果转化

1.无卤高抑烟阻燃剂的插层组装技术

　　LDHs受热分解时吸收大量热，能降低燃烧体系的温度；同时，分解释放出的CO2和H2O能稀释氧气和降低材料表面温度；此外，分解产物是具有较大比表面的碱性物质，能及时吸收高分子材料热分解产生的酸性气体和烟雾，起到突出的抑烟、消烟的作用。实验室通过发展无卤高抑烟阻燃剂的插层组装技术，引入能捕获燃烧反应中产生的自由基物种或其他具有优异阻燃性能的基元，这进一步强化了阻燃性能，也制备了系列具有优异阻燃性能的无卤高抑烟阻燃剂。目前，该阻燃剂在辽宁大化集团大连富美达新材料科技有限公司建成了千吨级无卤高抑烟阻燃剂生产线。

2.无铅PVC热稳定剂的插层组装技术

　　LDHs层板表面具有碱性，能够吸收PVC受热分解放出的HCl。此外，Cl-可以交换进入层间，从而起到吸收HCl、抑制PVC自催化分解的作用，这对PVC树脂具有较好的热稳定作用。实验室通过发展无铅PVC热稳定剂的插层组装技术，引入对PVC具有热稳定作用的主体元素和自由基捕获剂等功能客体，制备了系列对不同PVC制品具有优异热稳定作用的无铅热稳定剂。该研究成果在江苏江阴市瑞法化工有限公司建成了3500吨级无铅PVC热稳定剂生产线。

3.选择性红外吸收材料的插层组装技术

　　地面及物体夜晚散热红外线的波长对LDHs进行插层组装，可得到在散热波长范围内具有选择性红外吸收功能的保温材料，这用于农膜、涂料等可大幅度提高保温效果。实验室通过发展选择性红外吸收材料的插层组装技术，引入了对红外线具有选择性吸收功能的客体，制备了系列具有优异红外吸收性能并与基体材料具有良好相容性的选择性红外吸收材料。该研究成果在江苏宜兴市助剂化工厂建成了万吨级选择性红外吸收材料生产线。

4.高性能硼酸酯型制动液先进合成技术

　　以LDHs为催化剂前驱体，将活性组分锆引入层板，通过调控层板金属元素组成和配比，经高温焙烧可制备出催化活性组分高度分散于氧化物载体、具有中等酸强度的整体式锆基固体酸催化剂。实验室提出并设计了新型结构的固体酸酯化催化剂，突破了醇醚原料精制和非等温变压动态酯化反应等合成工艺，实现了复杂结构硼酸酯的可控合成，制备出了新一代硼酸酯型制动液。相比传统的醇型和醇醚型制动液大幅度提升了制动液综合性能，为汽车行车安全提供了有力的保障。同时，实验室在张家港迪克汽车化学品有限公司建成了3000吨级高性能硼酸酯型汽车制动液生产线。

5.紫外阻隔材料的插层组装技术

　　根据调控LDHs组成和结构，引入对紫外线具有吸收功能的元素和客体阴离子，能显著提高对紫外线的光学吸收性能；调控晶粒尺寸产生等波长粒径效应，可最大程度散射和屏蔽紫外线；调控层状结构，可产生多级吸收和多级屏蔽作用，这能显著提高聚合物及沥青等材料的耐紫外老化性能，延长使用寿命。实验室通过发展紫外阻隔材料的插层组装技术，制备了系列对紫外线具有优异阻隔性能的新型材料。利用该研究成果实验室在山东万新威纳材料有限公司建成了千吨级紫外阻隔材料生产线，新型材料应用于长深高速（长春—深圳）内蒙古金宝屯段、丽攀高速（丽江至攀枝花）等多条高速公路建设，铺设示范路段26余公里。

6.高效抑烟剂的插层组装技术

　　LDHs是一种反应型高效抑烟剂，在高分子材料燃烧时会生成具有较大比表面和丰富孔道的碱性物质，能够吸附燃烧时释放出的酸性小分子气体和烟雾；此外，通过引入活性组分还具有促进成炭的作用，在高聚物表面形成致密的玻璃化膜，起到阻止烟气放出的效果。实验室通过发展高效抑烟剂的插层组装技术，引入具有抑烟功能的主客体基元，并通过控制材料的晶粒尺寸、形貌，制备了能显著降低多种塑料、橡胶烟释放量的高效抑烟剂。实验室已在山东万新威纳材料有限公司建成了千吨级高效抑烟剂生产线。

7.层状材料原子经济反应清洁生产技术

　　采用传统的共沉淀工艺进行水滑石类层状材料的生产过程中，副产大量的低价值的无机盐（约1.7吨/吨产品），并需大量的水进行洗涤，能耗和水耗巨大，并需对大量废水进行处理，增加了产品成本。为从根本上解决副产物和废水排放问题，实验室研发了采用原子经济反应的清洁工艺生产水滑石的技术。该技术的原子经济性达到100%，无副产物产生，产物也无需水洗，把吨产品耗水量降低到1.5吨，且工艺用水100%循环利用，极大地降低了水耗和能耗。实验室利用该技术在北京市昌平区建成了千吨级生产装置，之后在山东临沂建成了1500吨/年工业化生产装置。

8.焦化脱硫废液资源化技术

　　焦化企业的煤气脱硫过程中产生的脱硫废液因含有大量的硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐，不能采用生化等方法进行处理，而直接排放或喷洒到煤场，这会造成严重的环境问题。环保“一票否决制”将使很多焦化厂面临关闭，因此，脱硫废液的处理势在必行。实验室通过发展焦化脱硫废液资源化集成技术，制备了集脱色、消泡和除铁等功能一体的多功能吸附材料，结合梯度结晶和多孔金属烧结膜分离技术，实现了工业化生产。实验室已在唐山钢铁集团有限公司炼焦制气厂、天津天铁冶金集团有限公司焦化厂、宁波钢铁有限公司五丰塘焦化厂、神华蒙西煤化股份有限公司和贵州黔桂天能煤化有限公司建设了万吨级以上焦化脱硫废液资源化示范工程。目前，实验室建设在山东临沂的工业园区平台项目已投产，建成后将涵盖周边近100家企业的脱硫废液资源化。该项目年生产2万多吨硫氰酸盐，产值超过2亿元。

9.高强度、高比表面和大孔容氧化铝载体的可控制备技术

　　近年来，实验室以高纯铝溶胶为铝源，在促凝剂和模板剂的作用下，采用油柱成型和微流注射成型和可控挤出成型等系列关键技术，制备了孔结构优异、粒径单分散的高强度、高比表面和大孔容氧化铝基载体材料，为负载型催化剂中贵金属活性组分的高分散和高效利用奠定了坚实基础；并已在中石化催化剂（北京）有限公司、江阴市瑞法化工有限公司和鲁西化工集团股份有限公司建成了规模为100t/a、300t/a和200t/a的生产装置3套，相关产品广泛应用于石油化工、煤化工和精细化工领域，获得了良好的社会效益和经济效益。