1592编号国家技术发明奖提名书

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1、1 国家技术发明奖提名书 ( 2018 年度) 一、项目基本情况 专业评审组：序号：编号： 提 名 者 项目 名称 项目名称二氧化碳基全降解塑料的催化合成、改性及产业化技术 公布名 主要完成人孟跃中 , 肖敏 , 王拴紧 , 杜风光 , 张晓阳 , 李秀华 项目密级 非密 定密日期 保密期限 ( 年) 定密机构 ( 盖章 ) 学科分类 名称 1 催化剂工程代码 5302410 2 催化反应工程代码 5302460 3 三废处理与综合利用 610.3030 所属国民经济行业初级形态塑料及合成树脂制造（2651） 所属国家重点发展领域制造业 任务来源 国家科技攻关计划; 863 计划 ;省、市、自

2、治区计划; 其它基金 ; 企业 具体计划、基金的名称和编号： 1、863 计划重点项目 : 全降解二氧化碳共聚物的合成关键技术及产业化（2009AA034900 ，1884 万） ； 2、国家科技攻关引导性项目: 纳米技术高效催化CO2合成可降解塑料的研究(2002BA653C，80万); 3、广东省节能减排重大专项: 万吨级工业废气CO2资源化利用产业化技术开发(2008A080800024 ，500 万); 4、河南省“ 8511 工程”项目 : 年产 4 万吨可降解塑料（609029，总投资 96000 万） 5、广州市纳米技术领域重大专项(2005U13D2031/2006U13D20

3、11，650 万) 已呈交的科技报告编号：17000395X - 2009AA034901/01；66593297x-2009AA034902/01 ；455863144 - 2009AA034903/01 授权发明专利（项）34 授权的其他知识产权（项） 项目起止时间起始： 2001 年 06 月 01 日完成： 2012 年 12 月 31 日 国家科学技术奖励工作办公室制 2 二、提名意见 （适用于提名机构和部门） 提 名 者中国发明协会 通讯地址邮政编码 联 系 人联系电话 电子邮箱传真 提名意见： 该项目为工业废气二氧化碳的大规模资源化利用提供了新的途径；开发了新的碳源， 减少了塑料

4、行业对石油的依赖。同时合成的全降解塑料可以广泛取代现有的不可降解材 料，减少 白色污染 ，体现出重要的社会效益。 该项目发明了具有国际领先水平的高效催化剂，发明了中低压本体聚合工艺和无污 染、全循环、三级脱挥的后处理工艺，成功地用工业废气二氧化碳合成了可以完全生物降 解的塑料； 还发明了一系列二氧化碳多元共聚技术，丰富了二氧化碳共聚物种类；发明了 二氧化碳共聚物改性技术，成功开发了高阻隔薄膜材料以及双取向薄膜制造等技术，形成 了该新型环保塑料的大规模应用。 该项目已成功应用， 建成了全球首个最大规模的， 也是目前唯一在产的工业化生产线， 并实现了稳定运转，近三年来累计新增产值7.9亿元。 该项

5、目共获授权中国发明专利33件， 美国发明专利 1件。 2009年获得中国发明协会“发 明创业奖”特等奖及“当代发明家荣誉称号”。 2016年获得中国专利优秀奖以及中国商 业科学技术一等奖。 项目按国家科技奖励要求进行公示无异议。 提名该项目为国家技术发明奖二等奖。 声明： 本单位遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作 纪律， 所提供的提名材料真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科 学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如有材料虚假或违纪行为，愿意 承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极调查处理。 法人代表签名：单位（盖章）

6、 年月日年月日 3 二、提名意见 （适用于提名专家） 姓名身份证号 院士学部 最 高 奖是否年度 工作单位 职称学科专业 通讯地址邮政编码 电子邮箱联系电话 责任专家是否 提名意见： 提名该项目为国家技术发明奖等奖。 声明： 本人遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则，以及国家科学技术奖提名制实 施办法（试行） 的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不存在 任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他 人知识产权的情形。本人已征求被提名者同意；作为提名者， 本人同意在项目公示时向社会公布； 本人承诺根据需要参加答辩，接受评审专家质询；如产生

7、争议，保证积极调查处理。如有材料虚 假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。 专家签名： 年月日 4 三、项目简介 项目属于催化反应工程和废物处理与综合利用的交叉领域。 工业废气二氧化碳是最主要的温室气体，资源化利用二氧化碳、变废为宝具有 重要意义。如何将化学惰性的二氧化碳活化转化为高附加值的产品是困扰全世界科 学家的重要科学难题。自2001 年起，通过发明高效催化剂，成功利用工业废气二 氧化碳合成了完全生物降解的塑料；开发出了中低压本体聚合工艺，以及无污染、 全循环、三级脱挥的后处理工艺；建成了全球最大规模的，也是目前唯一在产的工 业化生产线，解决了本领域半个世纪的难题和梦想，开拓了工

8、业废气二氧化碳资源 化利用的一个崭新领域。 主要发现和发明如下： 1、首次利用纳米插层负载技术，发明了二氧化碳高效转化为全降解塑料的无毒、高 效、低成本的纳米催化剂，解决了纳米催化剂制备过程中的团聚及定向反应能力不高等难 题，与同类催化剂相比， 催化效率提高了9倍，达到540 克聚合物/克催化剂，并在广州科 梦催化材料有限公司建成了年产千吨级的催化剂生产线。 2、发明了中低压本体聚合工艺和无污染、全循环、三级脱挥的后处理工艺， 建成了全球首个年产25000 吨二氧化碳基全降解塑料生产线， 产品经国家塑料制品 质量监督检验中心检测，性能符合全生物降解塑料ISO14855 标准，并获得了欧盟 EN

9、13432生物降解认证。 3、发明了一系列二氧化碳共聚物改性技术，成功开发了高阻隔薄膜材料以及 双取向薄膜制造等技术，形成了该新型环保塑料的大规模应用。 4、发明了二氧化碳多元共聚技术，引入结晶性链段到分子链结构中，使非晶 的二氧化碳共聚物变成了具有梯度结构的半晶聚合物，大大提高了热稳定性和力学 性能，进一步丰富了二氧化碳共聚物种类。 共获授权中国发明专利33 件，美国发明专利1 件。第一完成人受邀就二氧化 碳基全降解塑料的研究工作在本领域最有影响的Progress in Polymer Science （IF=25.76）发表综述性文章，在Greenchem 、Macromolecules

10、等国际学术期刊上 发表 SCI 论文 71 篇，被国际同行他引1577 次，平均他引 22 次。 累计获得技术转让费2250 万元。自 2003 年开始在河南天冠集团中试及产业化 以来，已获得显著的经济效益。项目累计产值13.2 亿元，近三年产值累计达7.9 亿 元。 第一完成人孟跃中因该项目成果获得中国发明协会2009 年度“ 发明创业奖 ” 特 等奖及 “ 当代发明家 荣誉称号 ” 。项目获得 18 届中国专利优秀奖以及中国商业科学 技术一等奖。 总之，项目具有一石三鸟的重大意义： （1）实现了工业废气二氧化碳的资源化 利用，有利于二氧化碳减排； （2）合成的生物全降解塑料是解决白色污染

11、主要途 径； （3）用工业废气合成塑料，开发了新碳源，减少了对石油资源的依赖。 5 五、客观评价 1、获奖情况： 主要完成人孟跃中教授获得中国发明协会2009 年度“ 发明创业奖 ” 特等奖和 “ 当 代发明家 ” 荣誉称号（全国 8 人）。本项目核心专利获得18届中国专利优秀奖 （2016年） ， 项目获得2016年中国商业联合会科学技术一等奖。 2、各级政府部门的立项情况： （1）863 计划重点项目 : 全降解二氧化碳共聚物的合成关键技术及产业化（1884 万）；（ 2）国家科技攻关引导性项目: 纳米技术高效催化CO2合成可降解塑料的研 究(80 万);（3）广东省节能减排重大专项 :

12、万吨级工业废气CO2资源化利用产业化技 术开发 (500 万); （4） 河南省 “8511 工程” 项目: 年产 4 万吨可降解塑料（总投资 96000 万）；（ 5）广州市纳米技术领域重大专项(650 万)。 （2）该项目受到国家领导人的关注， 国务委员马凯、胡锦涛总书记、 李克强副总理先后 于 3 次到天冠集团视察该项目， 李克强第3 次视察时指出， 二氧化碳全降解塑料符合国际上 低碳经济方向， 具有节约石油、 回收CO2和解决白色污染三重效益， 力争将二氧化碳全降解 塑料产品的成本降到一般塑料水平， 可以出台一些相关扶持政策促进全降解塑料产品在国内 外的推广。 3、项目验收评价： (1

13、) 广州市科技攻关重点项目“ 纳米技术高效催化二氧化碳合成可降解塑料研 究” 于 2003 年通过以黄志镗院士为组长的专家验收，认为本项目“ 采用纳米技术制备 高效催化剂，实现了高效催化二氧化碳共聚制备可降解塑料，催化效率最高达180 克聚合物 /克催化剂，而且成本低，适合工业化规模生产应用，其催化效率处于国际 领先水平。 ” (2) 国家科技攻关项目“ 纳米技术高效催化二氧化碳合成可降解塑料研究” 于 2005 年通过以王迎军教授（现为中国工程院院士）为组长的专家验收。认为本项目 的“ 负载羧酸锌类催化剂成本低、使用安全，适合工业化规模生产应用。”“中试实现 了中低压聚合工艺，聚合反应压力从

14、5.2MPa 降至 2.6MPa，有利于降低工业化生产 投资。 ” (3) 2013 年 4 月，科技部组织专家对河南天冠集团有限公司和中山大学承担的 863计划重点项目 “ 全降解二氧化碳共聚物的合成关键技术及产业化” 进行验收。专家 认为该项目 “ 采用多元共聚和挤出反应等技术对二氧化碳共聚物进行改性，产品拉伸 强度达 40 MPa，维卡软化点为 79，制成的双取向薄膜的拉伸强度大于15MPa，断 裂伸长率大于 150%，高阻隔复合膜的氧气透过率为10.2 cm 3/(m2 24h 0.1Mpa) ，水蒸汽 透过系数为4.2 g/(m 2 24h) ” 。 4、学术评价 (1) 高分子学科

15、排名第一的杂志Progress in Polymer Sience （影响因子 25.766） 邀 请 孟 跃 中 教授 撰 写 综 述 文 章 “Synthesis and Properties of CO2-based Plastics: Environmentally-Friendly, Energy-saving and Biomedical Polymeric Materials” 。 (2) 德国 BASF 公司二氧化碳共聚物研究项目组负责人Gerrit A. Luinstra 博士发 6 表在 Polymer Reviews（48:192-219，2008，影响因子： 6.549

16、）的关于二氧化碳合成 全降解塑料的综述性文章“Poly(Propylene Carbonate), Old Copolymers of Propylene Oxide and Carbon Dioxide with New Interests: Catalysis and Material Prope rties” 共引 用我们文章 17 篇，系统地大篇幅地评价了本项目研究成果。引文认为我们的负载催 化剂是目前活性最高的，合成的二氧化碳共聚物分子量最高，认为我们最全面地研 究了聚合物结构与性能的关系。 (3) 欧洲催化协会前主席意大利Messina 大学Gabriele Centi 教授发 表在 ChemSusChem (2011,4,1194-1215 ，影响因子：7.226)上的关于二氧化碳回收及工业化 利 用 的 文 章 “Carbon Dioxide Recycling: Emerging Large-Scale Technologies with Industrial Potential”对本项目的全球唯一产业化成果进行了评价