Development of Lignin-Recognizing Magnetic Nanoparticle Catalysts for Valorization of Wood Biomass
Development of Lignin-Recognizing Magnetic Nanoparticle Catalysts for Valorization of Wood Biomass
批准号:
17F17759
负责人:
中村 正治
金额:
$1.41万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2017
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2017-10-13 至 2020-03-31
中文摘要
本研究的目的是开发新的方法来使木材中的木质素增值。木质素是木材的三种主要成分之一,但它通常被视为废物并作为低级燃料燃烧。木质素一直被认为是化石燃料的有前途的替代品,因为它是地球上最丰富的芳香族生物聚合物。然而,其复杂的和不稳定的结构限制了其开发。近年来,纳米颗粒作为木质素降解的可回收和环境友好的催化剂受到了广泛关注。在我们的工作中,我们把注意力集中在开发新的方法,使木质素的价值朝着一个更可持续的社会。在我们的工作中,我们合成了氧化铁纳米粒子,并将其应用于木质素单体模型的氧化。这些纳米粒子被发现是良好的可回收催化剂的微波辅助氧化醇。我们研究的另一个重要目标是设计一种新的方法来识别和量化复杂反应基质中的木质素。一种新的传感器已经开发,利用木质素结合肽的木质素和表面等离子体共振作为传感机制。此外,我们开发了一个简单的一锅微波辅助合成的荧光咪唑衍生物的广泛的图书馆直接从木粉通过原位转化的中间体的木质素解聚反应。这是发展完全木质素来源的化学工业的第一步。
英文摘要
The purpose of the research was to develop new methodologies to valorize lignin in wood. Lignin is one of the three main components of wood, but it is often considered as waste and burned as low-grade fuel. Lignin has long been considered a promising alternative for fossil fuel since it is the most abundant aromatic biopolymer on earth. Nevertheless, its complex and recalcitrant structure has limited its exploitation. Nanoparticles have recently gained much attention as recyclable and environmentally friendly catalysts for the degradation of lignin. In our work, we focused our attention on the development of new methods for the valorization of lignin towards a more sustainable society.In our work, we synthesized iron oxide nanoparticles and applied them for the oxidation of lignin monomer models. These nanoparticles were found to be good recyclable catalysts for the microwave-assisted oxidation of alcohols. Another important goal of our research was to devise a new way to recognize and quantify lignin in a complex reaction matrix. A new sensor has been developed that takes advantage of a lignin-binding peptide to immobilize lignin and of surface-plasmon resonance as the sensing mechanism. Furthermore, we developed a facile one-pot microwave-assisted synthesis of a wide library of fluorescent imidazole derivatives directly from wood powder by in situ conversion of the intermediates of the lignin depolymerization reaction. This is the first step for the development of a fully lignin-sourced chemical industry.
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Microwave-assisted Facile Conversion of Lignin to Fluorescent Imidazole Compounds
微波辅助将木质素轻松转化为荧光咪唑化合物
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[F. Pincella, S. Lu, H. Matsuda, L. Fan, T. Matsumori, I. Katsuyama, K. Isozaki, K. Fukuda, T. Watanabe, and M. Nakamura]
通讯作者:
and M. Nakamura
Microwave-Assisted Oxidation of Secondary Alcohols Catalyzed by Magnetic Iron Oxide Nanoparticles
磁性氧化铁纳米颗粒催化微波辅助仲醇氧化
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[F. Pincella, K. Isozaki, H. Takaya and M. Nakamura]
通讯作者:
H. Takaya and M. Nakamura
Magnetic iron oxide nanoparticles as green and recyclable catalysts for the selective microwave-assisted oxidation of secondary alcohols
磁性氧化铁纳米粒子作为绿色可回收催化剂用于仲醇的选择性微波辅助氧化
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Francesca Pincella, Katsuhiro Isozaki, Hikaru Takaya, and Masaharu Nakamura]
通讯作者:
and Masaharu Nakamura
Microwave-assisted oxidation of secondary alcohols with magnetic nanoparticle catalysts
磁性纳米粒子催化剂微波辅助氧化仲醇
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Francesca Pincella, Katsuhiro Isozaki, Hikaru Takaya, Masaharu Nakamura]
通讯作者:
Masaharu Nakamura
鉄触媒クロスカップリング反応:多重スピン反応経路の量子制御
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批准号:23K26652
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$7.82万
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财政年份:2024
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负责人:中村 正治
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依托单位:
Iron-Catalyzed Cross Coupling: Quantum Control on Multi-spin Pathways
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批准号:23H01959
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$11.9万
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财政年份:2023
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒を用いた環境調和型炭素-炭素、炭素-ヘテロ元素結合生成反応の機構研究
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批准号:12F02790
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.02万
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财政年份:2012
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒CH官能基化によるα-アリールカルボン酸類の合成
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批准号:12F02338
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2012
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒を用いる精密有機合成反応の開拓
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批准号:09F09250
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.34万
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财政年份:2009
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒クロスカップリング反応の分子科学基盤の確立
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批准号:20613006
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$1.16万
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财政年份:2008
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负责人:中村 正治
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依托单位:
普遍金属を活用する次世代精密有機合成反応の開拓
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批准号:20675003
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
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资助金额:$57.66万
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财政年份:2008
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒交差カップリング反応の精密制御と合成への応用
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批准号:06F06346
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.66万
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财政年份:2006
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负责人:中村 正治
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依托单位:
不活性ハロアルカン類の精密分子変換
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批准号:18037014
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$1.6万
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财政年份:2006
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负责人:中村 正治
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依托单位:
塩化ビニル重合体の精密化学変換を目指した鉄触媒反応の開発
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批准号:17655037
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.11万
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财政年份:2005
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负责人:中村 正治
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依托单位:
多金属中心を活性部位とする分子触媒開発への新アプローチ
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批准号:14703011
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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资助金额:$17.89万
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财政年份:2002
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负责人:中村 正治
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依托单位:
含鉄ひずみ小員環種の創製と合成反応への応用
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批准号:13029026
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2001
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负责人:中村 正治
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依托单位:
理論計算を駆使した有機金属クラスター設計による新規炭素-炭素結合生成反応の開発
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批准号:12042223
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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资助金额:$2.3万
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财政年份:2000
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负责人:中村 正治
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依托单位:
理論計算を駆使した有機金属クラスター設計による新規炭素―炭素結合生成反応の開発
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批准号:11166220
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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资助金额:$0.96万
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财政年份:1999
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负责人:中村 正治
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依托单位:
鉄触媒を用いる触媒的不斉炭素-炭素結合生成反応の開発
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批准号:09740539
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$1.54万
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财政年份:1997
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负责人:中村 正治
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依托单位:
膵臓癌の内分泌療法に関する基礎的研究
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批准号:05671043
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.41万
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财政年份:1993
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负责人:中村 正治
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依托单位:
国内基金
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自支撑铋基光触媒晶体氧空位增速甲苯高效酚化-抑苯机制研究
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批准号:52260016
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:33万元
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批准年份:2022
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负责人:杨丽霞
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依托单位:
景观触媒效应下的山地城市开放空间体系构建机制研究
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批准号:51978093
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:朱捷
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依托单位:
在原子空间尺度和飞秒时间尺度研究二氧化碳分子与模型触媒的相互作用
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批准号:11774267
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项目类别:面上项目
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资助金额:72.0万元
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批准年份:2017
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负责人:丰敏
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依托单位:
基于跨临界反应系统的松脂与C5石油树脂共混催化加氢改性反应机理
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批准号:51563001
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2015
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负责人:韦小杰
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依托单位:
高温高压下利用非金属元素硒和碲作触媒合成金刚石的行为规律及其触媒机理研究
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批准号:51302065
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:吕世杰
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依托单位:
上转换纳米光触媒及纳米药物的设计、合成与性能研究
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批准号:21273203
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:李正全
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依托单位:
触媒微观结构与cBN单晶合成机理的相关性研究
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批准号:51272139
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项目类别:面上项目
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资助金额:77.0万元
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批准年份:2012
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负责人:许斌
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依托单位:
醋酸锌废触媒制备氧化锌/活性炭复合材料的新工艺及微观机理研究
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批准号:51004059
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:曲雯雯
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依托单位:
触媒法立方BC2N晶体的高温高压合成
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批准号:10474083
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2004
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负责人:于栋利
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依托单位:
触媒作用下B-C-N三元晶体的合成
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批准号:50372055
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2003
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负责人:田永君
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依托单位: