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磁性金屬磷化物納米晶催化劑
汽油和柴油當(dāng)中所含的硫和氮的化合物，會在燃燒過程中產(chǎn)生污染環(huán)境的硫氧化物和氮氧化物。目前的環(huán)境法規(guī)對液體燃料中的硫和氮的含量要求越來越低，因此，開發(fā)出適合于液體燃料脫硫、脫氮的催化劑是化工、環(huán)境領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。而磁性金屬磷化物，例如磷化鎳，則是加氫脫硫( HDS) 和加氫脫氮( HDN)過程當(dāng)中的首選催化劑。本項(xiàng)目通過一種較為簡單的化學(xué)液相方法來制備磁性金屬磷化物納米晶體材料（包括磷化鎳、磷化鐵、磷化鈷，以及它們的合金磷化物，與通常的制備方法相比，不需要用氫氣
廈門大學(xué)
2021-01-12
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分子基光催化產(chǎn)氫器件多相化
在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進(jìn)展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個(gè)光敏中心多個(gè)催化中心產(chǎn)氫器件構(gòu)筑的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其植入到金屬有機(jī)框架材料中，模擬自然界酶催化環(huán)境中質(zhì)子和電子的傳輸與轉(zhuǎn)移，在有效規(guī)避分子基催化劑穩(wěn)定性差的同時(shí)，極大地提高了光催化產(chǎn)氫性能，為人工模擬光催化劑的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為清潔的化學(xué)能，解決人類社會面臨的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了空間上相互獨(dú)立、功能上相互等價(jià)，集合8個(gè)光敏金屬有機(jī)釕中心和6個(gè)催化Pd2+中心于一體的金屬-有機(jī)分子籠產(chǎn)氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內(nèi)構(gòu)筑出多個(gè)相互獨(dú)立的能量傳遞和電子轉(zhuǎn)移通道，獲得了高達(dá)380 μmol h-1的初始產(chǎn)氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機(jī)分子籠提高了分子基催化劑的產(chǎn)氫性能，但光照條件下的穩(wěn)定性仍然是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的決定因素。 最近，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)又基于配位組裝策略實(shí)現(xiàn)了Au25(SG)18納米簇在金屬有機(jī)ZIF-8主體框架內(nèi)部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內(nèi)，進(jìn)一步將ZIF-8轉(zhuǎn)化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。
中山大學(xué)
2021-04-13
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氫氧燃料電池陰極催化劑設(shè)計(jì)
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心及化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的曾杰教授團(tuán)隊(duì)和國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室鮑駿教授團(tuán)隊(duì)合作，通過精準(zhǔn)的氧化刻蝕，調(diào)控鈀鉑合金的形貌和組分，設(shè)計(jì)并構(gòu)筑出了超立方體框架結(jié)構(gòu)催化劑，其在氫氧燃料電池陰極反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。研究成果以 “Pd-Pt Tesseracts for the Oxygen Reduction Reaction”為題發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上（J. Am. Chem.Soc. 2021,doi.org/10.1021/jacs.0c12282）。該研究團(tuán)隊(duì)受三維立方體向四維超立方體演變的啟發(fā)，將鈀鉑均勻合金立方體進(jìn)行氧化刻蝕，通過精準(zhǔn)調(diào)控鈀原子的去除和余下鈀原子與鉑原子的重排，得到鈀鉑合金超立方體框架結(jié)構(gòu)（圖 1）。此外，通過調(diào)節(jié)初始立方體中鈀、鉑兩種元素的比例，還可以得到八足體和立方框架結(jié)構(gòu)。在氫氧燃料電池陰極催化測試中，立方框架結(jié)構(gòu)、超立方體結(jié)構(gòu)和八足體結(jié)構(gòu)的單位質(zhì)量活性分別達(dá)到了商用鉑碳催化劑的 4.1 倍，11.6 倍和 8.3 倍。此外，超立方體結(jié)構(gòu)催化劑還表現(xiàn)出了最高的本征活性（2.09 安培每平方厘米）和優(yōu)異的性能穩(wěn)定性。密度泛函理論計(jì)算表明超立方體表面晶面的氧吸附能最接近于理論最優(yōu)值，這一趨勢與實(shí)際測試的氧還原活性順序相一致。這種新的超立方體框架催化劑設(shè)計(jì)理念為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計(jì)提供了新的思路。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-13
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新型高效、無毒脫硝催化劑技術(shù)
該技術(shù)開發(fā)了稀土摻入的過渡金屬復(fù)合氧化物脫硝催化劑新體系，無毒、無二次污染，可替代現(xiàn)有商用有毒的釩鈦體系，取得了脫硝催化劑的自主知識產(chǎn)權(quán)；研發(fā)了具有助催化功能的支撐體及支撐體與催化活性組分高強(qiáng)結(jié)合的制備新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了脫硝催化劑原料國產(chǎn)化，大幅降低了催化劑的生產(chǎn)成本；在國華太倉電廠脫硝旁路系統(tǒng)進(jìn)行了工況測試，在江蘇華爾潤集團(tuán)有限公司建立了煙氣處理量為1～2萬Nm3/h的首個(gè)玻璃行業(yè)工業(yè)應(yīng)用脫硝裝置。測試和示范應(yīng)用結(jié)果表明：新型脫硝催化劑效率高，活性溫度窗口寬，機(jī)械強(qiáng)度高，耐水洗，失活后可再生，廢棄的催化劑可資源化利用。研發(fā)出的稀土基脫硝催化新體系，具有無毒、高效；適溫度范圍寬；抗中毒能力強(qiáng)；壽命長，失活后可再生，降低運(yùn)行成本50%，廢棄的催化劑無二次污染，并可資源化利用等特點(diǎn)。 該項(xiàng)目受到國家科技部、發(fā)改委、環(huán)保部高度重視和大力支持，先后獲得國家及部省級10項(xiàng)項(xiàng)目的資助。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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合成低級羧酸酯的綠色催化技術(shù)（技術(shù)）
? 本發(fā)明專利是一種用于生產(chǎn)低級羧酸酯的新型催化劑，該類新型催化劑用于由低級醇和低級羧酸反應(yīng)生產(chǎn)低級羧酸酯。原料包括脂肪族羧酸、芳香族羧酸、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸等，所用的醇為C1-C6脂肪醇等，可以廣泛用于有機(jī)羧酸酯的合成領(lǐng)域。該類新型催化劑具有環(huán)保、對設(shè)備腐蝕輕微、反應(yīng)條件溫和、易于分離、催化活性好、選擇性高等特點(diǎn)。并且能夠保證反應(yīng)長時(shí)間、穩(wěn)定、連續(xù)地進(jìn)行。與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程相適應(yīng)，本發(fā)明不需要在工藝設(shè)備方面進(jìn)行大的改動，可以簡化原有生產(chǎn)流
北京理工大學(xué)
2021-01-12
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低溫碳納米管復(fù)合催化劑
系統(tǒng)研究和探明了我國生活垃圾焚燒過程中多種污染物排放和控制規(guī)律。 著重在垃圾焚燒尾部煙氣中衡量劇毒持久性有機(jī)污染物(如二噁英、多環(huán)芳烴等) 的多途徑耦合降解以及多種污染物協(xié)同脫除方面，積累了大量研究經(jīng)驗(yàn);并利用 自行研制的低溫碳納米管復(fù)合催化劑實(shí)現(xiàn)煙氣中二噁英的高效脫除:反應(yīng) 150°C，空速 20,000h-1 條件下，二噁英脫除效率達(dá) 99%以上(如圖所示)，優(yōu)于國家標(biāo) 準(zhǔn)。
上海理工大學(xué)
2021-01-12
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天然脂肪酸甲酯催化加氫技術(shù)
項(xiàng)目申請人所在研發(fā)團(tuán)隊(duì)多年來致力于綠色化學(xué)和工程研究，經(jīng)過多年努力，已開發(fā)出一系列高活性的負(fù)載型金屬催化劑及其衍生催化劑。 本項(xiàng)目針對天然脂肪酸甲酯研制具有很強(qiáng)的抗硫性能的新型高活性納米金屬鎳和磷化鎳催化劑，同時(shí)開發(fā)先進(jìn)的固定床催化加氫反應(yīng)技術(shù)來進(jìn)行天然脂肪酸甲酯的加氫飽和研究，促進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)步，減少污染，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景，不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有顯著的社會和環(huán)保效益。與本
南京大學(xué)
2021-04-14
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固體催化劑制備碳酸丙烯酯工藝
產(chǎn)品環(huán)狀碳酸酯的應(yīng)用 碳酸丙烯酯高能電池電解液．高效溶劑僅用作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，世界市場所需碳酸丙烯酯200-300萬噸。酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達(dá)數(shù)十萬噸。而目前國內(nèi)生產(chǎn)量在1000-2000噸，供不應(yīng)求，市場前景十分廣闊。隨著社會對綠色環(huán)保的重視，許多工藝會被清潔、環(huán)境友好工藝所代替，必然進(jìn)一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產(chǎn)品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應(yīng)用，其市場需求量還要不斷增加。本產(chǎn)品碳酸丙
南開大學(xué)
2021-04-14
合成低級羧酸酯的綠色催化技術(shù)（技術(shù)）
成果簡介：本發(fā)明專利是一 種 用 于 生 產(chǎn) 低 級 羧 酸 酯 的 新 型 催 化 劑 ，該 類新型催化劑用于由低級醇和低級羧酸反應(yīng)生產(chǎn)低級羧酸酯。原 料 包 括 脂 肪 族 羧 酸
北京理工大學(xué)
2021-04-14
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新型藥物中間體催化合成技術(shù)
1. 痛點(diǎn)問題
在傳統(tǒng)精細(xì)化工生產(chǎn)中，特別是生物-化學(xué)級聯(lián)法生產(chǎn)手性藥物中間體過程中，存在酶與金屬組合催化劑效率低從而導(dǎo)致手性藥物中間體制造成本高、純度低的痛點(diǎn)問題。目前，工業(yè)上應(yīng)用于生物-化學(xué)級聯(lián)反應(yīng)的催化劑主要是固定化酶和固定化金屬催化劑的簡單組合，由于酶催化與金屬催化反應(yīng)條件不匹配，易造成催化劑失活。原有解決方案為將酶催化與金屬催化分多步進(jìn)行，存在能耗物耗大、流程復(fù)雜、環(huán)境不友好、制造過程不綠色等弊端。在“碳中和”目標(biāo)下，開發(fā)綠色高效的新型藥物中間體催化劑，將為解決行業(yè)現(xiàn)有的痛點(diǎn)問題提供有效途徑。
2. 解決方案
針對藥物中間體、農(nóng)藥中間體生產(chǎn)領(lǐng)域存在的問題，開發(fā)了一種新型藥物中間體催化技術(shù)，構(gòu)建在常溫條件下同時(shí)具有高效酶催化和金屬催化活性的高分子-酶-金屬亞納米團(tuán)簇復(fù)合催化劑，實(shí)現(xiàn)了重要手性藥物和農(nóng)藥中間體的綠色高效合成，解決了化工生產(chǎn)中生物-化學(xué)級聯(lián)反應(yīng)效率低的痛點(diǎn)問題，使多步的級聯(lián)反應(yīng)在一鍋中高效進(jìn)行，簡化流程、提高時(shí)空產(chǎn)率，并減少了生產(chǎn)的能耗與三廢的產(chǎn)生。
清華大學(xué)
2021-09-14