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電池高性能低鉑電催化劑
電池高性能低鉑電催化劑研究首先合成含有高指數面的Pt3Fe 多級納米線，再通過煅燒得到含有兩個原子層厚的 Pt-skin結構，并評估了該材料在酸性介質中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計算結果證明含有高指數面的 Pt-skin表面對反應中間體的吸附能優化，有利于電催化反應的進行。該工作首次將 Pt-skin和高指數面結合，在催化劑活性和穩定性方面有了很大提升，為高性能電催化材料的設計和開發指出了新方向。
北京大學
2021-02-01
硝基苯催化加氫合成對氨基酚
項目簡介對氨基苯酚（p-AminopHenol，簡稱PAP）是合成醫藥、農藥及染料等的重要中間體，并可用作橡膠防老劑。是世界十大藥品之一撲熱息痛及子午線輪胎防老劑的主要原料。國內外有關對氨基酚合成研究的報道很多，主要有：對硝基苯酚鐵粉還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。其中硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，污染小，設備和工藝條件也不十分苛刻，對氨基苯酚收率較高，產品質量較好，被普遍認為是未來發展的方向。而目前國內之所以一直未能實現大規模的工業化生產，主要存在以下問題：（1）催化劑與產品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，在工業化生產中將催化劑從反應后的混合物中分離出來極為困難。（2）生產成本高。由于該工藝采用貴金屬Pt為催化劑，因此催化劑的回收及套用將直接決定著生產成本。Pt/C催化劑在回收過程中損失較為嚴重，而且失活催化劑的再生也較為困難，導致生產成本上升，市場競爭力下降。（3）以硫酸為反應介質，對設備材質要求較高，同時副產大量的稀硫酸銨溶液，必須進行綜合利用。針對目前該工藝存在的上述問題，本項目研究的重點是在現有工藝的基礎上，開發Pt/SiO2催化劑，利用SiO2比重大，易于分離的特點，解決催化劑與產品分離上的困難，降低產品成本。以Pt/SiO2為催化劑，PAP收率可達到85％。二、市場前景幾年來，全世界對氨基苯酚的消費量已超過12萬t/a；目前，我國需求量也已超過3萬t/a，并以10%/a的速度增長，因此對氨基苯酚具有廣闊的市場。三、合作方式 尋求中試放大合作。項目負責人：王延吉聯系電話： 022-60204867
河北工業大學
2021-04-11
光催化流動注射氮磷分析儀
南京市“321”人才計劃重點支持項目。以光催化高效降解技術為核心（替代試樣的加熱氧化預處理），以流動注射進樣及分光光度檢測為特點（替代手工操作），以現行國家標準分析方法為基礎（良好銜接），能以2 min/樣的速度連續、全自動地檢測水中的總磷和總氮。每樣的試劑消耗不超過2元。在環境水樣、工業循環冷卻水、油田注水、工業和生活污水等分析及教學和科研領域具有廣泛的應用前景。該項目擁有自主知識產權，目前已小批量生產。
南京工業大學
2021-04-13
磁性金屬磷化物納米晶催化劑
汽油和柴油當中所含的硫和氮的化合物，會在燃燒過程中產生污染環境的硫氧化物和氮氧化物。目前的環境法規對液體燃料中的硫和氮的含量要求越來越低，因此，開發出適合于液體燃料脫硫、脫氮的催化劑是化工、環境領域的一個重要課題。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)過程當中的首選催化劑。本項目通過一種較為簡單的化學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
2021-01-12
分子基光催化產氫器件多相化
在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個光敏中心多個催化中心產氫器件構筑的基礎上，進一步將其植入到金屬有機框架材料中，模擬自然界酶催化環境中質子和電子的傳輸與轉移，在有效規避分子基催化劑穩定性差的同時，極大地提高了光催化產氫性能，為人工模擬光催化劑的設計和構筑提供了新的思路。? 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，是實現將太陽能轉化為清潔的化學能，解決人類社會面臨的能源危機和環境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊發展了空間上相互獨立、功能上相互等價，集合8個光敏金屬有機釕中心和6個催化Pd2+中心于一體的金屬-有機分子籠產氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內構筑出多個相互獨立的能量傳遞和電子轉移通道，獲得了高達380 μmol h-1的初始產氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機分子籠提高了分子基催化劑的產氫性能，但光照條件下的穩定性仍然是制約其進一步應用的決定因素。 最近，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊又基于配位組裝策略實現了Au25(SG)18納米簇在金屬有機ZIF-8主體框架內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，進一步將ZIF-8轉化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。
中山大學
2021-04-13
氫氧燃料電池陰極催化劑設計
中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心及化學與材料科學學院的曾杰教授團隊和國家同步輻射實驗室鮑駿教授團隊合作，通過精準的氧化刻蝕，調控鈀鉑合金的形貌和組分，設計并構筑出了超立方體框架結構催化劑，其在氫氧燃料電池陰極反應中表現出高活性和高穩定性。研究成果以 “Pd-Pt Tesseracts for the Oxygen Reduction Reaction”為題發表在《美國化學會志》上（J. Am. Chem.Soc. 2021,doi.org/10.1021/jacs.0c12282）。該研究團隊受三維立方體向四維超立方體演變的啟發，將鈀鉑均勻合金立方體進行氧化刻蝕，通過精準調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構（圖 1）。此外，通過調節初始立方體中鈀、鉑兩種元素的比例，還可以得到八足體和立方框架結構。在氫氧燃料電池陰極催化測試中，立方框架結構、超立方體結構和八足體結構的單位質量活性分別達到了商用鉑碳催化劑的 4.1 倍，11.6 倍和 8.3 倍。此外，超立方體結構催化劑還表現出了最高的本征活性（2.09 安培每平方厘米）和優異的性能穩定性。密度泛函理論計算表明超立方體表面晶面的氧吸附能最接近于理論最優值，這一趨勢與實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計理念為今后相關電催化劑的設計提供了新的思路。
中國科學技術大學
2021-04-13
新型高效、無毒脫硝催化劑技術
該技術開發了稀土摻入的過渡金屬復合氧化物脫硝催化劑新體系，無毒、無二次污染，可替代現有商用有毒的釩鈦體系，取得了脫硝催化劑的自主知識產權；研發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結合的制備新技術，實現了脫硝催化劑原料國產化，大幅降低了催化劑的生產成本；在國華太倉電廠脫硝旁路系統進行了工況測試，在江蘇華爾潤集團有限公司建立了煙氣處理量為1～2萬Nm3/h的首個玻璃行業工業應用脫硝裝置。測試和示范應用結果表明：新型脫硝催化劑效率高，活性溫度窗口寬，機械強度高，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；壽命長，失活后可再生，降低運行成本50%，廢棄的催化劑無二次污染，并可資源化利用等特點。 該項目受到國家科技部、發改委、環保部高度重視和大力支持，先后獲得國家及部省級10項項目的資助。
南京工業大學
2021-04-13
NSFO（無泥芬頓催化氧化耦合）技術
成果介紹針對我國生態文明建設的政策需要，針對“重化圍江”和污水排放劇增、處理難度加大、處理成本激增的現狀與日漸迫切的環保需求之間的矛盾。東南大學納米低維凈化材料創新團隊，在傳統芬頓氧化水處理技術的基礎上，充分發揮其反應速度快、降解效率高的特點，解決了其產生污泥二次污染、工序復雜、成本高的缺點，首創NSFO（無泥芬頓催化氧化耦合）技術。NSFO技術是離子交換樹脂、膜分離技術、厭氧-好氧生化池的互補技術，可應用于化工園區以及農藥醫藥行業，高含鹽、高毒性、高COD、低B/C比等難降解廢水的處理。技術特征：進水COD范圍1000-20000mg/L，原水不需稀釋，非接觸式全封閉深度處理。技術創新點及參數1.采用納米低維水處理催化劑，構筑組合新工藝增強氧化效能。2.在真空紫外光以及負載的金屬離子協同激發下，催化雙氧水產生超氧負離子和羥基自由基，進而促進高毒性、高濃度廢水的無害化處理。3.大幅提升處理效果的基礎上避免了污泥二次污染的產生。4.大幅簡化處理流程，原水不需稀釋，不需預調酸堿；大幅度削減廢水量，降低處理負荷。NSFO技術易于與自主開發的模塊化工裝設備相結合，充分發揮裝備化優勢，實現源頭處理、分質分流；免除土建施工，降低成本。市場前景NSFO 技術，是普適性和平臺型的核心反應技術，即能作為改善水質可生化性的預處理工藝，也可以廣泛應用于水務、印染、煤化工、石油化工、垃圾滲濾液等難降解工業廢水處理領域。該核心技術申請發明專利20余項，在處理高危廢水方面具有普適性，可以推廣到多領域的高COD、高含鹽、高毒性難降解廢水處理，在國內外均有廣闊的軍民兩用市場。目前正在開拓適用于民用航天市場以及石化醫藥化工市場的大規模處理裝置，預計軍用、民用市場容量高達5000萬/年。
東南大學
2021-04-13
合成低級羧酸酯的綠色催化技術（技術）
? 本發明專利是一種用于生產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生產低級羧酸酯。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，可以廣泛用于有機羧酸酯的合成領域。該類新型催化劑具有環保、對設備腐蝕輕微、反應條件溫和、易于分離、催化活性好、選擇性高等特點。并且能夠保證反應長時間、穩定、連續地進行。與現有生產工藝流程相適應，本發明不需要在工藝設備方面進行大的改動，可以簡化原有生產流
北京理工大學
2021-01-12
低溫碳納米管復合催化劑
系統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律。 著重在垃圾焚燒尾部煙氣中衡量劇毒持久性有機污染物(如二噁英、多環芳烴等) 的多途徑耦合降解以及多種污染物協同脫除方面，積累了大量研究經驗;并利用 自行研制的低溫碳納米管復合催化劑實現煙氣中二噁英的高效脫除:反應 150°C，空速 20,000h-1 條件下，二噁英脫除效率達 99%以上(如圖所示)，優于國家標 準。
上海理工大學
2021-01-12