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用太阳光催生芳香醛,全球首个光催化氧化项目年内孵化落地

景点排名 2025年10月24日 18:34 0 aa

长江日报大武汉客户端10月23日讯(记者张衡 通讯员魏涵玉)一束阳光可让武汉有机实业有限公司(以下简称 武汉有机公司)催生出4款芳香醛新产品。全球首个光催化氧化项目将于年内孵化落地。

用太阳光催生芳香醛,全球首个光催化氧化项目年内孵化落地

光化院一研发人员在武汉有机实验室进行科技研究。记者张衡 摄

10月22日上午,位于武汉化工区的武汉有机公司研究中心实验室里,一台高约1.5米、形似锅炉的设备正在运转。身着实验服、头戴护目镜的高轲,正双目紧盯显示屏上不停变换的一串串数字。

高轲是华中师范大学化学学院教授,也是武汉光化学技术研究院(以下简称:光化院)技术专家。

2022年,武汉市科技局、青山区人民政府、华中师范大学共同建成全球第四个、亚洲第一个光化学技术研究院。当年,光化院与华中师范大学与武汉有机公司共建光化学技术研究中心,他在这里担任芳烃氧化项目负责人。

“这台百公斤级光催化放大装置,是光催化氧化合成芳香醛项目产业化关键装备。”高轲介绍,该装备内部安装有光照系统,让光源充当引发剂,取代传统的热化学。

芳香醛是一种具有芳香气味的化合物,广泛应用于香料、医药、农药和有机合成等领域。高轲介绍,传统工艺制备时往往在高温高压环境下进行催化,而光催化技术仅需在常温常压下通过可见光照射即可进行,条件温和、安全节能。

用太阳光催生芳香醛,全球首个光催化氧化项目年内孵化落地

高轲(左)、舒振操(右)两人正在交流。

高轲说:“在反应效率上,光催化过程精准可控,高效高选择性转化,几乎避免了副产物和“三废”的产生,实现了环保与效益的双赢。”

该装置是联合研发团队在三年多时间里,改进的第六代装置。武汉有机技术总监舒振操博士说,企业需要颠覆性新技术,高校需要技术转化。联合团队确定技术方案后,企业设计和设备制造团队仅一两周时间让设计图纸变实物。“传统创新团队自行设计,外购装备,周期长,费用高。失败几次,研发人员信心就消磨没了。校企联合攻关后,不仅让创新提质提速,还少走了弯路”。

三年来,光化学技术研究中心已建成8个研发实验室、6个中试实验房,20多人的研发团队联合科研攻关,已取得标志性科技成果10余项。

“3年3000余万的联合研发费用,撬动10亿元芬芳产业市场。”舒振操对其中一款应用于香水等高端精细化工领域的新产品市场前景充满期待,“量产后预计较现在市场价格低三成,不仅将打破进口依赖,也非常具有国际竞争力。”

用太阳光催生芳香醛,全球首个光催化氧化项目年内孵化落地

华中师大—武汉有机光化学技术研究中心。记者张衡 摄

治理蓝藻,分解废气

武汉光化院多项成果发挥绿色效能

10月23日,青山区竹子湖,随着一股白色液体被注入湖水,在阳光的照射下,液体中的生物酶快速分解水中污染物藻霉素,蓝藻在不知不觉中枯萎凋亡。

青山绿色动力再生能源公司,阳光照在屋顶新升级的废气处理设备上,设备直接升温至200多摄氏度,自动完成废气分解。

……

这些成果都来自青山区楠姆河畔的一栋外墙橙白相间现代建筑里。

用太阳光催生芳香醛,全球首个光催化氧化项目年内孵化落地

武汉光化院。

这里是武汉光化学技术研究院。在这里,太阳光好似一把把“魔法钥匙”,助推着一个个化学化工产业绿色转型。

蓝藻水华是一种常见的水体污染现象,一旦暴发,不仅水体会发黑发臭,其释放的藻毒素还会威胁人类健康。常见的治理方式或是人工打捞,无法根治;或是用化学药剂治理,但可能对水体产生二次污染。

光化院光响应合成生物学技术中心,华中师范大学冯玲玲教授团队提出了全球首例生物酶生态控藻去毒解决方案。

项目研发负责人郭小亮介绍,蓝藻等有害藻类大量繁殖时会向水体释放藻毒素。“通过独特的酶催化反应,这些藻毒素会被“拆解”为氨基酸、无机盐、水等无害的小分子物质,达到生态控藻、去除毒素、提升水质、增加生物多样性的多重效果。

郭小亮介绍,这种生物酶无毒无害,完成任务后,会自然降解为无害的生物分子,不会对水中动植物产生二次污染。不仅可以用于治理蓝藻水华,还能为鱼虾苗养殖营造良好的生态环境。目前,该技术已运用于武汉沙湖、机器荡子等水体治理。

武汉光化院研发的全国首个使用光化学技术分解工业废气的设备,改变传统化石能源燃烧加热方式,仅靠阳光就能让设备达到工作温度。经过设备的废气污染物会自动分解成氧气、氮气、二氧化碳和水。未来大规模投入使用后,可直接或间接产生几十亿元规模的经济效益。

华中师范大学化学学院院长、武汉光化院院长肖文精介绍,光化院目前已组建起20多名国内外院士联合战略发展委员会和技术专家委员会。建成光化学合成、光化学减污降碳等五大核心研究中心,60多名科研人员在此联合研发。

目前,光化院已引进、孵化了22家公司,为武汉有机等80余家企业提供了光化学技术服务。

就在今年10月13日,2025国际光化学技术与产业大会闭幕式上,诺贝尔化学奖得主本杰明·李斯特提到,当前,团队正依托武汉光化学产业优势,为技术规模化应用奠定基础。

(长江日报记者张衡 通讯员魏涵玉 朱慧)

【编辑:陈明】

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