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從簡單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價(jià)值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。在這一過程中，過渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優(yōu)勢和局限。如何通過設(shè)計(jì)新的催化過程，在一個(gè)反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)的自由基-極性交叉過程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團(tuán)化反應(yīng)中初步實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過渡系金屬催化的HAT氫官能團(tuán)化反應(yīng)是一類具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價(jià)碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實(shí)現(xiàn)了自由基與極性過程互補(bǔ)融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類親核試劑對非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。他們進(jìn)一步通過細(xì)致的動(dòng)力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過雙金屬過程。該過程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類有機(jī)鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。

針對燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動(dòng)范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。 （1）對以研究廣泛的過渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進(jìn)行對比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。 （2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。 （3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。 該成果已申請國家發(fā)明專利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專利申請?zhí)枺?2017100538963 ，已公開）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專利申請?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。 （1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間； （2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t； （3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對難浸金礦浸出率低及其原因，原創(chuàng)性開發(fā)了難浸金礦原礦催化解耦成套技術(shù)。該技術(shù)通過氧化解耦，可以將影響黃金礦浸出的三種物質(zhì)（黃鐵礦、碲化金、碳質(zhì)物）有效去除，破壞黃鐵礦對黃金的物理包裹，避免氰化物反應(yīng)形成鈍膜、金氰絡(luò)合物在浸出過程中被吸附的可能，同時(shí)使礦物產(chǎn)生微孔，加快氰化物進(jìn)入難浸黃金礦的速率，從而實(shí)現(xiàn)高效浸出。該技術(shù)可以用于難浸金礦和普通金礦的未侵出部分，處理后難浸金礦的浸出率由原來的不足 20%可提高至85%以上。

低溫燃料電池能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車動(dòng)力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過程極為緩慢，需在較高的過電位下進(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學(xué)近年來提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催

利用簡單鐵鹽與大環(huán)多胺形成配合物作為催化劑，催化非活性芳烴和含N雜芳烴的C-H活化直接芳基化反應(yīng)。首次實(shí)現(xiàn)了鐵催化的直接Suzuki偶聯(lián)，并且獲得了中等到較好的產(chǎn)率和很好的官能團(tuán)容忍性，并獲得了較好的選擇性。這個(gè)新型的鐵催化體系的發(fā)現(xiàn)，克服了之前類似反應(yīng)底物需要前活化，需要使用用貴金屬作為催化劑的缺點(diǎn)。對于利用這一反應(yīng)體系有效地簡化了合成步驟，且大大的提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)了化學(xué)反應(yīng)綠色合成的發(fā)展，為其應(yīng)用于藥物合成提供了良好的基礎(chǔ)。

2002年以來，西南石油大學(xué)稠油注空氣采油科研組在國內(nèi)外率先提出并從理論、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)角度對稠油注空氣-蒸汽低溫氧化高效采油技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。先后承擔(dān)了稠油注空氣采油方向的國家863計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)（2006.12-2009.12：海上稠油注空氣緩和催化氧化采油技術(shù)研究）、CNPC創(chuàng)新基金項(xiàng)目1項(xiàng)（2006.9-2009.3）、遼河油田公司項(xiàng)目3項(xiàng)。發(fā)現(xiàn)注空氣低溫催化氧化采油技術(shù)用于稠油開采和稠油注蒸氣開采效果明顯。該課題關(guān)鍵技術(shù)研究成果在遼河油田選定10口試驗(yàn)井(其中垂直井3口，水平井7口)進(jìn)行了現(xiàn)場施工試驗(yàn)，增油效果明顯。

本技術(shù)面向化工污染控制的關(guān)鍵技術(shù)難題和迫切需求，在科技部重大“863”課題的大力支持下，憑借學(xué)校在化工催化反應(yīng)、高效分離及多技術(shù)耦合強(qiáng)化等方面的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)過多年聯(lián)合攻關(guān)，在特種功能催化材料、多技術(shù)協(xié)同及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面取得了重要技術(shù)創(chuàng)新，成功發(fā)明了新型的“化工廢水有機(jī)毒物高效復(fù)合催化反應(yīng)器”。