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高效催化體系的構(gòu)建與應(yīng)用
催化劑是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石，高效催化體系的構(gòu)建對于實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的快速化、專一化和溫和反應(yīng)具有決定性的作用，對于實現(xiàn)綠色化學(xué)、節(jié)能減排意義重大。本團(tuán)隊在承擔(dān)了 3 項國家自然科學(xué)基金項目（20771046，20903048，21106054）的基礎(chǔ)上，針對催化酯化、催化環(huán)氧化、催化臭氧化等反應(yīng)開發(fā)了多種不同的體系，包括固體酸、分子篩、離子液體、納米氧化物、金屬配合物等多個類型，其中部分催化環(huán)氧化和催化酯化體系已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)催化。
關(guān)鍵技術(shù)、指標(biāo)及創(chuàng)新點
（1）開發(fā)了針對植物油脂的無羧酸環(huán)境下催化環(huán)氧化的新工藝。先后開發(fā)了以錸系配合物、HMS 分子篩、光催化及 SALEN 配合物為代表的催化體系；
（2）開發(fā)了針對酯化、酯交換反應(yīng)的非質(zhì)子酸新催化體系。先后開發(fā)了雜多酸、固體酸、離子液體、有機(jī)酸和納米氧化物為代表的催化體系；
（3）開發(fā)了針對有機(jī)物臭氧化降解的新催化體系。先后開發(fā)了納米氧化鋅、納米氧化鈰、分子篩和磁性納米結(jié)構(gòu)為代表的催化體系。
江南大學(xué)
2021-04-13
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一種表面富含二氧化銥的氧化銅摻雜二氧化銥鈦陽極及其制備方法
本發(fā)明提供一種表面富含二氧化銥的氧化銅摻雜二氧化銥鈦陽極及其制備方法。該陽極通過以下步驟制備：1）鈦基體的預(yù)處理2）配制涂覆溶液：將CuO的前驅(qū)體和IrO?的前驅(qū)體溶于乙醇和異丙醇的混合溶劑中制成前驅(qū)體涂覆液；3）熱分解法制備涂層：利用浸漬提拉法在預(yù)處理后的鈦板上均勻覆蓋上述涂覆溶液，焙燒、冷卻；如此涂覆、烘干、焙燒、冷卻過程循環(huán)多次，最后一次在300?500℃下焙燒1?3h，然后自然冷卻到室溫；4）后處理：將上一步制備好的涂層電極放入濃硫酸中浸漬或者放入稀硫酸中進(jìn)行電化學(xué)處理即得。該陽極的電催化活性和穩(wěn)定性都得到顯著提高。
（注：本項目發(fā)布于2017年4月）
武漢輕工大學(xué)
2021-01-12
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一種用于生物油催化重整制氫的催化劑及其制備方法
本發(fā)明公開了一種用于生物油催化重整制氫的催化劑,包括催化劑活性成分和催化劑載體,其中,催化劑載體為CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化劑活性組分為鎳,催化劑活性組分的含量為催化劑載體重量的5～20%;本發(fā)明還提供了此催化劑的制備方法,包括:(1)將鎳、鈰和鋯的可溶性鹽一起溶解于水中,可溶性鹽的總濃度為0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入堿性沉淀劑,調(diào)節(jié)pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過濾后得到濾餅經(jīng)水洗、干燥,然后焙燒2～6小時,焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發(fā)明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產(chǎn)率高,適用于工業(yè)化的要求。
浙江大學(xué)
2021-04-11
鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應(yīng)用
本發(fā)明涉及糠醛催化加氫技術(shù)，旨在提供一種鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應(yīng)用。該催化劑的制備過程包括：取碳納米管放入濃硝酸室溫下進(jìn)行超聲和加熱攪拌回流處理，冷卻后取出浸泡、洗滌和抽濾，直至濾液中性；然后干燥備用；氯鉑酸稀溶液中加入處理過的碳納米管載體，在室溫下等體積浸漬、靜置后；磁力攪拌和溫水浴條件下蒸干水分后干燥；在使用之前，將催化劑置于氮氫混合氣氛中高溫還原，得到鉑負(fù)載量為1.0wt％的鉑/碳納米管催化劑。本發(fā)明方法工藝簡單，操作方便，能耗低，反應(yīng)中不需要加熱，且所用氫氣壓力較低。能在室溫條件下對糠醛進(jìn)行加氫，轉(zhuǎn)化率和選擇性較高。催化劑多次使用后仍能保持高活性，且基本不積碳。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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碳纖維負(fù)載金屬多孔框架催化劑在石油加氫催化中的應(yīng)用技術(shù)
本項目創(chuàng)新性采用靜電紡絲技術(shù)及熱處理碳化技術(shù)將MOFs材料負(fù)載在一維多孔碳材料中，制備保留金屬有機(jī)框架構(gòu)型的碳纖維催化材料。在制備過程中，通過調(diào)控MOFs材料特有的空間構(gòu)型達(dá)到調(diào)控所制備的催化材料中金屬組分空間構(gòu)型及金屬組分之間的協(xié)同作用，最終達(dá)到提高加氫催化材料性能的目的。該項目的完成能夠很好的解決困擾傳統(tǒng)加氫催化材料中金屬組分的分散性及協(xié)同作用調(diào)控這一大難題，有效提高加氫催化劑的活性、選擇性，具有十分良好的應(yīng)用前景。
蘭州大學(xué)
2021-01-12
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一種用于生物油催化重整制氫的催化劑及制備方法
本發(fā)明涉及一種用于生物油催化制氫的催化劑及制備方法，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni 為 10－15wt%；Mo 為 5－13wt%；Fe 為 5－10wt%；余分為凹凸棒土和海泡石混合黏土礦催化劑載體。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用比表面積較大，具有較強(qiáng)的吸附、助催化功能、廉價易得的凹凸棒土和海泡石黏土礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳、鉬和鐵復(fù)合組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優(yōu)質(zhì)合成氣。該催化劑制備簡單、強(qiáng)度大、催化活性強(qiáng)、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應(yīng)用于生物質(zhì)直接催化氣化制氫。
安徽理工大學(xué)
2021-04-13
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用Bi/Mo/Co/La/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動床合成1,3-丁二烯的方法
（專利號：ZL 201510680106.5） 簡介：本發(fā)明公開了一種用Bi/Mo/Co/La/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將制備好的五組分復(fù)合氧化物催化劑置于移動床反應(yīng)器中，并將混合氣導(dǎo)入反應(yīng)器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到1,3?丁二烯產(chǎn)物，反應(yīng)催化劑逐漸移動至再生反應(yīng)器，并向移動床反應(yīng)器中補(bǔ)充新鮮催化劑。本發(fā)明采用Bi、Mo、Co、La、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)濃縮、過濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/La/Fe。與傳統(tǒng)的工藝不同的是：根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)催化劑中金屬Co、La、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復(fù)合氧化物催化劑。
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-04-11
用Bi/Mo/Co/Ce/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動床合成1,3-丁二烯的方法
（專利號：ZL 201510685135.0） 簡介：本發(fā)明公開了一種用Bi/Mo/Co/Ce/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將制備好的五組分復(fù)合氧化物催化劑置于移動床反應(yīng)器中，并將混合氣導(dǎo)入反應(yīng)器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到1,3?丁二烯產(chǎn)物，反應(yīng)催化劑逐漸移動至再生反應(yīng)器，并向移動床反應(yīng)器中補(bǔ)充新鮮催化劑。本發(fā)明采用Bi、Mo、Co、Ce、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)濃縮、過濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/Ce/Fe。與傳統(tǒng)的工藝不同的是：根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)催化劑中金屬Co、Ce、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復(fù)合氧化物催化劑。
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-04-11
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一種對于二氧化碳 (CO2) 還原反應(yīng)具有高選擇性和活性的電催化劑
開發(fā)出了一種基于鈷酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 還原電催化劑材料。在納米尺度上，CoPc分子通過強(qiáng)π-π相互作用均勻的附著在碳納米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT復(fù)合物。與CoPc分子相比，該復(fù)合物電催化劑顯著提高了CO 2 還原為一氧化碳（CO，一種在大規(guī)模化工產(chǎn)品制造中廣泛應(yīng)用的重要工業(yè)氣體）反應(yīng)的電流密度并有效改善了催化劑的選擇性以及穩(wěn)定性。在0.1 M 碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 電解質(zhì)中進(jìn)行電催化CO 2 還原時，CoPc/CNT復(fù)合催化劑能夠在0.52 V的過電勢下穩(wěn)定地維持10mA cm -2 左右電流密度10小時以上，并且CO的法拉第效率始終保持在90%以上。在分子水平上，通過在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT復(fù)合物電催化劑在0.1M KHCO 3 水相電解質(zhì)中催化CO 2 還原為CO的法拉第效率在研究的電勢區(qū)間內(nèi)都達(dá)到95%以上。該CoPc-CN/CNT電催化劑能夠在0.52V過電勢下進(jìn)一步提高CO 2 還原的電流密度至15mAcm -2 ，轉(zhuǎn)化頻率（Turnover Frequency, TOF）為4.1s -1 。該復(fù)合催化劑在電催化CO 2 還原中能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電極電流密度(可媲美當(dāng)前最好的非均相電催化劑)，同時維持單個催化位點的高活性(可媲美當(dāng)前最好的分子體系電催化劑)。該項研究表明這種分子/納米碳復(fù)合材料是一類非常誘人的能夠轉(zhuǎn)換過剩排放CO 2 為可再生燃料的電催化劑材料。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
一種燒結(jié)金屬纖維束催化劑的制備方法、催化劑及裝置
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)金屬纖維束催化劑的制備方法，包括：(1)通過陽極氧化法對燒結(jié)金屬纖維束進(jìn)行表面處理，通過控制電解條件得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束，將制備得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束浸漬到含有金屬催化劑的水溶液中至少30分鐘，負(fù)載完成后，經(jīng)煅燒得到燒結(jié)金屬纖維束催化劑。本發(fā)明還提高了由該方法制備得到的催化劑以及利用該催化劑用于治理廢氣的等離子體催化的裝置。本發(fā)明采用燒結(jié)金屬纖維束(SMF)催化劑與介質(zhì)阻擋放電技術(shù)相結(jié)合，在降低能耗的同時，提高了降解廢氣中VOCs的去除率。
浙江大學(xué)
2021-04-11