科创中国

行业领域

新材料技术,高技术服务业,新能源及节能技术

需求背景

粉煤灰是煤燃烧产生的固体残渣，它的矿物组成非常复杂，它的主要矿物相包括莫来石，石英，伊利石和菱铁矿。每年全世界约有5亿吨粉煤灰，粉煤灰的不当处置会导致严重的影响，包括土壤的退化，对人类健康的危害以及对环境的污染。粉煤灰颗粒由于其体积小，很容易悬浮在空气中，已成为气体污染的主要来源。如果持续暴露于粉煤灰下，会引起人体器官的刺激，如眼睛，皮肤，鼻子，喉咙和呼吸道，甚至可能导致砷中毒。被倾倒的粉煤灰可以到达地下土壤，并最终导致淤积，堵塞自然排水系统，并有可能导致对地下水的重金属污染，粉煤灰还可以释放许多环境敏感元素。目前，只有少部分的粉煤灰在建筑行业，土壤改良等方面得到利用，并且还存在利用附加值较低的的问题。粉煤灰的主要成分硅铝酸盐，SiO2含量约为20% ~60%、A12O3含量约为10% ~35%，分子筛是结晶态的硅酸盐或者硅铝酸盐，粉煤灰的化学组成与分子筛相近，利用粉煤灰制备分子筛在技术上是可行的。

需解决的主要技术难题

由于粉煤灰中含有较多杂质，并且在粉煤灰中存有在温和条件下难以利用的矿物相，如莫来石，使做合成的分子筛的结晶度和产率较低，且无法定向合成我们所需要的分子筛。同时，合成的分子筛多为微孔结构（内径<2nm），在很大程度上限制了目标污染物在其孔道内的扩散速度，因而降低了分子筛的使用效率。

期望实现的主要技术目标

研究粉煤灰制备分子筛的工艺技术：

1、开发一种粉煤灰制备分子筛的工艺技术方法；

2、申报专利3项；

3、发表论文3篇。

需求解析

解析单位：“科创中国”双碳支撑产业科技服务团（中国化学会） 解析时间：2022-11-13

焦斌

中科院化学所，中国化学会产学研合作与促进工作委员会

常务副主任

综合评价

需求清晰，企业诉求合理。但鉴于粉煤灰成分复杂多变，将会严重影响分子筛的性能和产品稳定性，进而影响产品市场。因此需首先考虑此类较低档次分子筛的应用场景。

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解析单位：“科创中国”煤炭清洁高效利用产业服务团（中国煤炭学会） 解析时间：2022-11-07

熊楚安化工与环境学院院长 黑龙江科技大学

黑龙江科技大学

化工与环境学院院长

综合评价

技术需求描述比较清晰，需要进一步明确以下几点： （1）需要明确公司装备及生产工艺，不同的装备及生产工艺决定了新技术的应用及投入成本； （2）需明确成本控制要求，成本控制直接决定产品利润空间。

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处理进度