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東南大學(xué)張?jiān)F(tuán)隊(duì)在納米酶催化機(jī)制方面取得重要研究成果
近日，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、江蘇省富碳材料器件工程研究中心張?jiān)〗淌趫F(tuán)隊(duì)（https://carbosensing.group）在Fe-N-C納米酶在催化抗壞血酸氧化反應(yīng)中的機(jī)制研究取得進(jìn)展，相關(guān)成果以“Insights into Iron Leaching from an Ascorbate-Oxidase-like Fe-N-C Nanozyme and Oxygen Reduction Selectivity”為題在化學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Angew. Chem. Int. Ed.以VIP Paper形式在線發(fā)表。
東南大學(xué)
2023-05-15
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固體酸催化碳水化合物制備5-羥甲基呋喃甲醛（HMF）
碳水化合物是生物質(zhì)資源的主要組成部分，如何有效地將其轉(zhuǎn)化為能源材料和大宗化學(xué)品是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源利用的重要環(huán)節(jié)。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學(xué)的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉(zhuǎn)化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實(shí)現(xiàn)以上環(huán)節(jié)的關(guān)健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉(zhuǎn)化為HMF表現(xiàn)出很好的催化活性，開發(fā)了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學(xué)工藝，研究了固體酸的組成和性質(zhì)、反應(yīng)條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉(zhuǎn)化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉(zhuǎn)化為HMF可以獲得60 %以上的收率。
四川大學(xué)
2015-12-22
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可替代貴金屬催化劑，天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)將鋰電池廢料變廢為寶
由于高能量和高功率密度，鋰離子電池已成為便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車的主流電源。隨著鋰離子電池產(chǎn)品的普及，大量廢舊電池的出現(xiàn)，也將對生態(tài)環(huán)境保護(hù)造成壓力。近日，天津大學(xué)教授胡文彬、陳亞楠團(tuán)隊(duì)在《中國科學(xué)材料》發(fā)表研究論文《變廢為寶：富缺陷鎳摻雜磷酸鐵鋰用于高效電催化析氧反應(yīng)》，利用簡單浸漬法結(jié)合電化學(xué)原位轉(zhuǎn)化，可將廢舊電池正極材料磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變成高效的析氧反應(yīng)電催化劑。
天津大學(xué)
2021-09-14
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利用304型不銹鋼網(wǎng)基電分解水析氫、析氧催化電極
為電解水領(lǐng)域展示了一種以廉價(jià)的不銹鋼網(wǎng)衍生出的能夠在堿性條件下高效分解水的電極材料。通過將普通商用的304型柔性不銹鋼網(wǎng)進(jìn)行酸腐蝕剝離并在高溫利用氨氣以及磷化氫氣體活化處理，分別制備出了性能媲美金屬鉑和氧化銥電極性能的陽極和陰極電極。這種電極具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）成本低廉：304型柔性不銹鋼網(wǎng)每平方米售價(jià)40美元，而其他常用的非貴金屬替代電極材料如鎳網(wǎng)每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金屬鉑和二氧化銥就更加昂貴得多。 （2）活性優(yōu)異：得益于表面的腐蝕剝離增加的活性比表面積以及高溫氨氣或磷化氫氣體的燒灼引入的氮或磷原子，制備的氮摻雜活化電極析氫活性與金屬鉑相近，磷摻雜活化電極析氧活性較二氧化銥高。電解水整體體系性能比傳統(tǒng)組合金屬鉑-二氧化銥系統(tǒng)的超電勢還要小。 （3）性能穩(wěn)定：整個(gè)體系將近6天不間斷工作時(shí)間之內(nèi)性能未觀察到任何衰減。
中山大學(xué)
2021-04-13
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催化二氧化碳和環(huán)氧化合物制取環(huán)碳酸酯
隨著人們對于環(huán)境問題的日益重視，由于溫室氣體二氧化碳所引起的全球氣候環(huán)境問題 受到廣泛的關(guān)注。解決該問題除了從源頭入手，倡導(dǎo)節(jié)能減排之外，尋求利用二氧化碳的方法 同樣重要。二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)生成環(huán)狀碳酸酯是目前廣泛被研究的化學(xué)固定二氧化 碳的重要方法之一，該反應(yīng)無其他產(chǎn)物生成，原子利用率100%。本項(xiàng)目所使用的催化劑是自 主開發(fā)的，將催化活性物質(zhì)負(fù)載到生物質(zhì)上構(gòu)建綠色多相催化劑。結(jié)合之前的研究成果，催化 反應(yīng)在連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置
華東理工大學(xué)
2021-04-14
聚苯乙烯催化氫化制備新型材料氫化聚苯乙烯
聚苯乙烯 (PS) 是用途廣泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸強(qiáng)度低、耐熱耐氧性能差。通過氫化改性，鏈上苯基加氫得到的聚環(huán)己烷基乙烯(PCHE)耐熱、耐氧、拉伸強(qiáng)度、抗吸水等性能大幅提高。所制備得到PCHE產(chǎn)品的各項(xiàng)性能均優(yōu)于PS、聚碳酸酯 (PC) 材料，PCHE透光率高達(dá)91%，PCHE的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)也很低；PCHE耐沖擊，質(zhì)量輕 (比PC更輕) 、強(qiáng)度高，易加工；PCHE耐腐蝕、耐溫耐濕；PCHE可以作為汽車、高鐵、光學(xué)儀器等用高等透明樹脂，是目前應(yīng)用量大、價(jià)格高的PC材料的優(yōu)良替代材料。然而聚合物加氫體系具有與小分子體系完全不同的特點(diǎn)，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度遠(yuǎn)高于小分子溶液，傳統(tǒng)粉末狀催化劑存在分離困難、加氫速度慢、加氫條件苛刻等缺點(diǎn)亟待解決。本項(xiàng)目采用專用催化劑進(jìn)行PS加氫。不僅有利于催化劑與物系的分離，有利于高粘流體的流動，強(qiáng)化物質(zhì)傳遞。具有良好應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
華東理工大學(xué)
2021-04-13
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一種環(huán)戊酰亞胺催化加氫合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的方法
八氫環(huán)戊烷[C]吡咯是一種重要的醫(yī)藥中間體，主要用來合成治療丙型肝炎的關(guān)鍵藥物特拉匹韋（Telaprevir）及治療糖尿病的藥物格列齊特（Gliclazide），八氫環(huán)戊烷[C]吡咯在醫(yī)藥工業(yè)中有著較大的需求量，采用環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的方法，大規(guī)模合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯有著重要的意義。早期報(bào)道的八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的合成方法是采用LiAlH4在四氫呋喃溶液中還原環(huán)戊酰亞胺，八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的收率可達(dá)51%；中國專利（CN201310627653.8）公開了一種采用NaBH4為還原劑、ZnCl2為促進(jìn)劑、在適當(dāng)溶劑中還原環(huán)戊酰亞胺合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的方法。上述兩種方法中，前者所用的還原劑LiAlH4是一種遇水易劇烈分解的化學(xué)試劑，在較大規(guī)模使用合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯時(shí)，存在不可忽視的安全隱患，同時(shí)，有較大量有害廢水排放；后者所使用的NaBH4/ZnCl2還原體系，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中易產(chǎn)生大量的含硼、含鋅工業(yè)廢水，不符合環(huán)保、綠色化學(xué)要求。
成果亮點(diǎn)
本課題針對現(xiàn)有以環(huán)戊酰亞胺為原料合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的方法的缺點(diǎn)而提供一種更加綠色環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的催化加氫合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯的方法。本課題發(fā)明了一種PtV/-Al2O3負(fù)載型催化劑，采用高壓催化加氫反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了環(huán)戊酰亞胺高效催化加氫合成八氫環(huán)戊烷[C]吡咯。催化劑的制備方法簡單、成本較低；催化加氫方法更加綠色環(huán)保，操作簡單、易控制，易于工業(yè)化放大生產(chǎn)。
蘭州大學(xué)
2021-01-12
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一種利用鉑基催化劑用于巴豆醛加氫制備巴豆醇的方法
本發(fā)明提出一種利用鉑基催化劑用于巴豆醛加氫制備巴豆醇的方法，鉑基催化劑的連續(xù)流制備方法，相比于浸漬法用時(shí)長，取決操作人員的手法和易混合不均等問題，該方法更為簡單高效并且可一步且連續(xù)生產(chǎn)。采用毫米級管式反應(yīng)器，強(qiáng)化氣液固三相接觸效率，通過超高比表面積和湍流效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)前驅(qū)體溶液的均勻混合與界面反應(yīng)。該方法將傳統(tǒng)多步工藝整合為連續(xù)化流程，提升催化劑晶面結(jié)構(gòu)可控性和活性位點(diǎn)分布一致性。實(shí)驗(yàn)表明，使用該方法制備的5%Pt/ZnO催化劑，在3MPa H<subgt;2</subgt;、170℃下反應(yīng)5小時(shí)，巴豆醛轉(zhuǎn)化率和巴豆醇選擇性分別達(dá)96.53%和84.52%，收率優(yōu)異。機(jī)械化操作避免人為誤差，提高生產(chǎn)效率和重復(fù)性。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
一種低溫稀土基脫硝脫氯苯催化劑及其制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明公開了一種低溫稀土基脫硝脫氯苯催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該催化劑以微米棒二氧化鈦為載體，氧化鈰和四氧化三鐵的納米針復(fù)合氧化物為活性組分；以載體質(zhì)量為基準(zhǔn)，活性組分的質(zhì)量百分含量為5～10％。本方法合成的催化劑具有低溫活性高、抗硫中毒強(qiáng)等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)非電行業(yè)復(fù)雜煙氣脫硝脫氯苯的目標(biāo)。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
一種新型2,4-二羥基二苯甲酮綠色合成催化工藝
本發(fā)明公開了一種具備高除濕能力且循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異的含一維孔道的鋯基金屬有機(jī)框架材料及其制備方法和應(yīng)用，通過水平軸向擴(kuò)展X型有機(jī)連接子的核心部分，確保有機(jī)連接子“鄰位二苯甲酸”部件保持不變，實(shí)現(xiàn)能同時(shí)滿足含一維孔道、Zr<subgt;6</subgt;簇螯合配位甲酸根同平面且相鄰Zr<subgt;6</subgt;簇甲酸氧間距≤5.4Å三個(gè)必備條件的鋯基金屬有機(jī)框架材料的同構(gòu)合成。同時(shí)具備以上三個(gè)條件可有效限制相鄰Zr<subgt;6</subgt;簇之間中心位置引入水分子，從而防止了該位置水分子在脫附過程中引起受力不均衡導(dǎo)致整體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)坍塌的情況。通過有意地縮短或延長有機(jī)連接子核心在水平軸向上的長度，合成得到的含一維孔道的鋯基金屬有機(jī)骨架材料均表現(xiàn)出高的水吸附循環(huán)穩(wěn)定性。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12