【正文】 1. 完成天然氣在絕熱條件下空氣部分氧化制備廉價(jià)合成氣的工業(yè)性試驗(yàn)，并形成技術(shù)軟件包；基于膜分離制氫最大規(guī)模達(dá)200M3/h，過程的甲烷轉(zhuǎn)化率大于96％，能量轉(zhuǎn)換效率高于70％，%,其中，CO含量小于1ppm；2. 闡明CO加氫合成烴選擇性控制與催化劑組成、結(jié)構(gòu)和工藝條件的內(nèi)在聯(lián)系，并以反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)表示基元反應(yīng)進(jìn)行的可能性，以催化劑參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)來描述基元反應(yīng)進(jìn)行的程度。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出較好的重質(zhì)烴、柴油餾分催化劑，在立升級(jí)裝置上進(jìn)行催化劑的1000小時(shí)壽命實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)催化劑的基本定型；3. 解決從天然氣經(jīng)合成氣制燃料乙醇的工業(yè)化生產(chǎn)所面臨的主要關(guān)鍵技術(shù)問題，著重研究開發(fā)貴金屬利用效率最大化和最低運(yùn)行成本最小化相結(jié)合的催化劑研究開發(fā)；改善強(qiáng)放熱反應(yīng)的移熱方式，進(jìn)行適合該反應(yīng)條件的漿態(tài)床反應(yīng)工藝和變徑固定床反應(yīng)工藝的研究開發(fā)，提高催化劑選擇性完成相關(guān)過程的工業(yè)化試驗(yàn)，并形成技術(shù)軟件包；4. 通過實(shí)現(xiàn)抗積碳固體氧化物燃料電池催化材料和管型固體氧化物燃料電池催化膜電極制備技術(shù)的突破，形成固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵材料和關(guān)鍵部件的技術(shù)基礎(chǔ)；研制15kW管式固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，形成固體氧化物燃料電池系統(tǒng)集成的核心技術(shù)；5. 完成甲烷無氧芳構(gòu)化和氧化偶聯(lián)的系統(tǒng)耦合研究，認(rèn)識(shí)耦合過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律，實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)過程產(chǎn)品收率高于15％的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)，形成具有創(chuàng)新性和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的甲烷活化轉(zhuǎn)化過程；6. 實(shí)現(xiàn)在甲烷、低碳烷烴的碳?xì)滏I活化理論、費(fèi)托合成的產(chǎn)物調(diào)控機(jī)理和催化反應(yīng)的原位、動(dòng)態(tài)表征方法等方面的突破，并得到國際同行的認(rèn)可；在該研究的相關(guān)領(lǐng)域形成在國際上有重要影響并得到國際公認(rèn)的研究隊(duì)伍。第三年 ? 重點(diǎn)開展催化電極材料與電解質(zhì)材料間材料相容性研究，制備性能優(yōu)良的、適合天然氣燃料的固體氧化物燃料電池。? 開展催化劑的瞬變動(dòng)態(tài)與光譜研究，探索反應(yīng)中間體的形態(tài)，進(jìn)一步闡明選擇合成的科學(xué)規(guī)律；漿態(tài)床反應(yīng)工藝以及與此相適應(yīng)的Rh催化劑的研究開發(fā), 漿態(tài)床反應(yīng)工藝條件及其催化劑的優(yōu)化；? 重點(diǎn)開展甲烷無氧芳構(gòu)化和氧化偶聯(lián)的系統(tǒng)耦合研究，認(rèn)識(shí)耦合過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律。? 針對(duì)甲烷(低碳烷烴)選擇氧化，采用非常規(guī)方法如超強(qiáng)酸、超聲、絡(luò)合催化、光催化等進(jìn)行甲烷活化和轉(zhuǎn)化, 發(fā)展超臨界非常規(guī)體系中的甲烷(低碳烷烴)活化的理論；完善甲烷(低碳烷烴)催化活化反應(yīng)機(jī)理的原位MAS NMR研究，實(shí)現(xiàn)溫度可達(dá)200 176。C下的動(dòng)態(tài)高溫常壓原位表征技術(shù)，確定甲烷活化的反應(yīng)機(jī)理，催化劑結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系；進(jìn)一步拓展納米催化劑上甲烷(低碳烷烴)活化和轉(zhuǎn)化的研究，進(jìn)一步拓展在制備納米催化劑和建立納米結(jié)構(gòu)與催化性能方面的關(guān)聯(lián)。第四年? 重點(diǎn)開展固體氧化物燃料電池堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化；完成固體氧化物燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部氣體分配、傳輸、反應(yīng)等研究。? 進(jìn)行催化劑的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，探索催化劑在反應(yīng)過程中的物相變化，對(duì)失活催化劑進(jìn)行再生試驗(yàn)。進(jìn)行氣－液－固三相傳遞的計(jì)算流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究，從宏觀尺度描述費(fèi)托合成過程的擴(kuò)散、反應(yīng)和傳遞行為，獲得催化劑、反應(yīng)器相關(guān)的傳遞過程參數(shù)；Rh催化劑的反應(yīng)機(jī)理和失活機(jī)理的探索；開展變徑固定床反應(yīng)工藝的研究，優(yōu)化固定床反應(yīng)器的傳熱性能。? 進(jìn)一步完善甲烷無氧芳構(gòu)化和氧化偶聯(lián)的系統(tǒng)耦合研究。? 在反應(yīng)原位條件（高溫、高壓和反應(yīng)氣氛）下，研究催化劑結(jié)構(gòu)及其催化劑表面反應(yīng)物種與反性能的關(guān)系。特別是高度隔離過渡金屬催化劑,如Fe, V, Mo等催化劑體系上的甲烷(低碳烷烴)選擇氧化和無氧芳構(gòu)化反應(yīng)；采用固體多核及二維NMR技術(shù)，配合吸附各種探針分子，系統(tǒng)地原位研究負(fù)載型甲烷(低碳烷烴)活化催化劑的結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)聯(lián)、穩(wěn)定性的影響因素和催化劑的失活機(jī)制、原位檢測(cè)甲烷(低碳烷烴)活化催化反應(yīng)中CH鍵的斷裂、轉(zhuǎn)移和產(chǎn)物生成機(jī)制。第五年? 通過關(guān)鍵材料與關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)與集成，努力提高電極、管型電池的性能，研制基于管型中溫固體氧化物燃料電池的15 kW發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的突破，形成發(fā)展分散式電站等熱電聯(lián)供系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。? 總結(jié)規(guī)律，完成1立升模試1000小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，完成產(chǎn)品測(cè)試，實(shí)現(xiàn)催化劑的初步定型，撰寫文章與結(jié)題報(bào)告。完成立升級(jí)Rh催化劑裝量規(guī)模的變徑固定床反應(yīng)工藝和漿態(tài)床反應(yīng)工藝擴(kuò)大試驗(yàn)。 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫和檔案的整理工作? 重點(diǎn)開展甲烷無氧芳構(gòu)化和氧化偶聯(lián)的系統(tǒng)耦合研究，實(shí)現(xiàn)耦合催化反應(yīng)過程的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。? 進(jìn)一步完善甲烷(低碳烷烴)催化活化反應(yīng)機(jī)理的原位動(dòng)態(tài)表征技術(shù)，綜合各種表征技術(shù)在原位狀態(tài)下的研究成果，確定甲烷(低碳烷烴)活化的反應(yīng)機(jī)理，催化劑結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，為催化劑的優(yōu)化提供依據(jù)；總結(jié)催化材料的理論設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)制備的成果，建立一定的制備科學(xué)規(guī)律；基于催化材料，動(dòng)態(tài)表征和反應(yīng)性能之間的交叉成果，對(duì)甲烷(低碳烷烴)和合成氣的催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)。? 完成任務(wù)書計(jì)劃，其目標(biāo)為對(duì)于甲烷選擇氧化的多相體系，以有關(guān)不同活性位與催化性能關(guān)聯(lián)的信息及其在反應(yīng)過程中所起作用（如導(dǎo)致選擇或非選擇轉(zhuǎn)化等）的信息為基礎(chǔ)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)和合成性能優(yōu)異的催化劑。對(duì)丙烷選擇氧化制丙烯醛反應(yīng)，探明有關(guān)催化劑體系的活性相/活性位和活性氧物種及其作用本質(zhì)，揭示催化劑的作用機(jī)理、催化反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)選擇性的控制因素和控制步驟，為新型催化劑的設(shè)計(jì)構(gòu)思和構(gòu)筑提供科學(xué)基礎(chǔ)，催化劑性能的突破取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。闡明氣相氧在陽離子價(jià)態(tài)不變的鑭系金屬及其他重原子氧化物及其調(diào)變體系上的活化、轉(zhuǎn)化機(jī)理和有關(guān)催化劑上甲烷氧化偶聯(lián)制碳二烴、乙烷氧化脫氫制乙烯等反應(yīng)活性氧物種的本質(zhì)。對(duì)在各模型催化劑上所得譜學(xué)表征結(jié)果和理論模擬結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。著重分析活性金屬的類型和尺寸、載體的孔道結(jié)構(gòu)以及助劑對(duì)CO的吸附模式、反應(yīng)中間體的形成、鏈增長(zhǎng)和鏈終止過程的影響，從本質(zhì)上揭示合成氣轉(zhuǎn)化各過程的有關(guān)組分作用機(jī)理、反應(yīng)途徑和產(chǎn)物分布的控制因素，為合成氣轉(zhuǎn)化過程的高效催化劑的設(shè)計(jì)和研制提供科學(xué)基礎(chǔ)。關(guān)聯(lián)均相、多相催化體系與理論模擬的研究結(jié)果，構(gòu)思和研究分子氧或氧物種給予體存在下的輕烷活化、轉(zhuǎn)化新催化體系，并歸納、總結(jié)研究結(jié)果。建立金屬氧化物選擇氧化理論模型，從分子層次上為高性能催化劑的設(shè)計(jì)和研制提供科學(xué)依據(jù)。