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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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一種新型多通道Ni/CM陶瓷催化膜的制備方法
本發(fā)明屬于陶瓷催化膜技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型多通道Ni/CM陶瓷催化膜的制備方法。將2?氨基對苯二甲酸加入N,N二甲基甲酰胺中并混合均勻，緩慢滴加入六水合硝酸鎳的水溶液中，并混合均勻。將膜管浸沒，進行水熱合成反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻，洗滌并烘干，煅燒，冷卻，得到催化膜。將硼氫化鈉加入乙醇溶液并混合均勻，強制循環(huán)流動經(jīng)過催化膜的膜孔，得到多通道Ni/CM陶瓷催化膜。本發(fā)明所提出的工藝能夠使Ni?MOF?NH<subgt;2</subgt;在膜孔內(nèi)充分生長，增加活性組分，并且使得活性組分分布均勻，從而有效提高了金屬Ni的利用率。制備過程簡單可控，催化膜活性高、穩(wěn)定性好，回收簡單方便，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用推廣。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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抗流失、抗酸蝕高活性貴金屬負載型催化劑開發(fā)
貴金屬負載型催化劑在有機催化反應(yīng)被廣泛應(yīng)用。目前，常見的貴金屬負載型催化劑主要是將貴金屬（Pd、Pt、Ru等）納米顆粒負載于活性炭、樹脂、介孔硅、介孔碳、MOFs等載體材料表面，進而被應(yīng)用于催化加氫、偶聯(lián)、氧化、N-烷基化等反應(yīng)。在實際的化工催化應(yīng)用、催化基礎(chǔ)研究中，這類負載型催化劑都具有較好的回收及重復(fù)使用性能。然而，由于貴金屬主要以納米顆粒的形式負載于上述載體的外表面；在催化反應(yīng)過程中，活性位點納米顆粒非常容易從催化劑載體表面流失，從而使得催化劑在重復(fù)使用過程中活性逐漸下降；更重要的是，造成了貴金屬資源的極大浪費。
成果亮點
本項目開發(fā)了一種可將貴金屬催化活性組分納米顆粒高分散負載于介孔中空載體空腔內(nèi)部的方法，從而有效地阻止貴金屬納米顆粒在催化反應(yīng)過程中的流失，催化劑經(jīng)過多次循環(huán)使用仍能保持較高催化活性。此外該類催化劑有較強的抗酸腐蝕性能，在酸性體系下使用，仍可長時間多次套用。
蘭州大學(xué)
2021-01-12
一種多通道Co/CM催化膜減小Co粒徑的方法
本發(fā)明屬于膜催化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多通道Co/CM催化膜減小Co粒徑的方法。Co/CM催化膜表面涂覆聚多巴胺涂層后烘干、煅燒。本發(fā)明所提出的減小Co/CM催化膜中Co粒徑的方法，能夠有效減小Co的粒徑，使得催化膜中的活性組分Co進行再分散，催化膜在對硝基苯酚催化加氫反應(yīng)中活性明顯提高。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
一種新型傅克烷基化固體酸催化劑
Friedel-Crafts反應(yīng)是有機合成中經(jīng)典的對芳環(huán)上進行衍生的反應(yīng)，包括烷基化和?；磻?yīng)。通常，F(xiàn)riedel-Crafts烷基化反應(yīng)所用溶劑為石油醚、苯、氯苯等有機溶劑，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下進行反應(yīng)。目前工業(yè)上仍普遍使用AlC13等傳統(tǒng)均相催化劑。但傳統(tǒng)的烷基化反應(yīng)，無論從催化劑還是到終產(chǎn)物都會產(chǎn)生酸性氣體HCl，不僅使得反應(yīng)的原子經(jīng)濟性低，而且嚴重腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境，催化劑也會大量消耗、難以回收，從根源上使烷基化反應(yīng)綠色化的工藝開發(fā)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
本成果采用固體酸綠色催化工藝，實現(xiàn)多種芳香化合物的傅克烷基化與?；磻?yīng)，催化劑為改性粘土類固體酸催化劑，催化效率高、重復(fù)性良好且成本低廉。
傳統(tǒng)AlC13等傳統(tǒng)均相催化劑，催化劑或產(chǎn)物中會有強腐蝕性HCl的生成，對環(huán)境污染嚴重，不符合綠色化學(xué)的要求，對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕。本成果以固體酸催化能夠?qū)崿F(xiàn)多種傅克烷基化及?；磻?yīng)，產(chǎn)率高，催化劑易于回收且重復(fù)使用性良好。一烷基化產(chǎn)物收率達95%，可提供釜式反應(yīng)與固定床連續(xù)反應(yīng)兩種工藝參數(shù)。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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基于金屬氧化物的復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大大提高ZnO納米片的光催化性能，結(jié)果如下圖所示，這主要歸因于石墨烯量子點與ZnO納米片形成p-n結(jié)，促進光生載流子的分離效率。
此外，將 N 摻雜石墨烯量子點與 TiO2 納米片復(fù)合，構(gòu)筑高效可見光催化劑，
可
上海理工大學(xué)
2021-01-12
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高效生物催化合成煙酸關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內(nèi)外市場，全球煙酸市場在 8 萬噸以上，目前主要采用化學(xué)法生產(chǎn)。
本項目打通了生物轉(zhuǎn)化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產(chǎn)線，技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先。項目獲得了自主知識產(chǎn)權(quán)菌種、建立了腈水解酶的高效表達和系統(tǒng)改造技術(shù)、構(gòu)建了固定化和高濃度轉(zhuǎn)化體系；腈水解酶發(fā)酵酶活及煙酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)量均為目前國際報道的最高水平。已建成年產(chǎn)2000 噸煙酸生物法生產(chǎn)線，相比傳統(tǒng)化學(xué)合成工藝節(jié)約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內(nèi)外期刊發(fā)表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數(shù)據(jù)庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報國家發(fā)明專利 15 項，其中已授權(quán) 9項。
江南大學(xué)
2021-04-13
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開發(fā)基于MXene的新型光催化劑實現(xiàn)安全空氣消毒
新冠疫情的爆發(fā)，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術(shù)。然而，在實際的消毒過程中，微生物往往存在“復(fù)活”現(xiàn)象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學(xué)王燦教授團隊提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時調(diào)控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎(chǔ)上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續(xù)流光催化反應(yīng)器，用于動態(tài)的空氣消毒，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的紫外消毒技術(shù)顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復(fù)活）和無光（暗修復(fù)）條件下的復(fù)活情況，結(jié)果表明，與單獨紫外消毒相比，經(jīng)過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復(fù)現(xiàn)象，在可見光下細菌濃度甚至呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。進一步對滅活機理的研究發(fā)現(xiàn)，紫外線通過作用于細胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復(fù)，細菌復(fù)活；而光催化的加入產(chǎn)生了活性氧自由基，對細菌的細胞結(jié)構(gòu)造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復(fù)。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達到更高的空氣消毒效率，同時實現(xiàn)更徹底的消毒效果。相關(guān)的技術(shù)成果可以應(yīng)用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學(xué)
2021-02-01
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基于天然纖維素制備高效率氧氣還原催化劑
氧氣還原反應(yīng)是燃料電池中最常見的陰極反應(yīng)，即氧氣通過四電子過程結(jié)合電子和質(zhì)子轉(zhuǎn)化為水。
氧氣還原催化劑是燃料電池陰極至關(guān)重要的組成部分，其性能的好壞直接決定于最終電池的性能。鉑（Pt）是最常用的一種高效的氧氣還原反應(yīng)催化劑。然而，由于Pt的價格非常昂貴，給電池帶來非常高的成本。而近年來，開發(fā)的基于雜元素摻雜的碳納米材料，盡管成本比Pt低，但是其制備過程相對較復(fù)雜，難以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
而對于電池的發(fā)展，低成本和高性能是永恒追求的目標。本成果提供了一種超低成本、高效率氧氣還原催化劑的制備方法。該方法以天然纖維素為原材料，具有成本低、制備簡單等優(yōu)點，所制備的氧氣還原催化劑在0.1M KOH中的氧氣還原催化電流高于常用的20wt% Pt/C催化劑。
江西師范大學(xué)
2021-05-05
開發(fā)基于MXene的新型光催化劑實現(xiàn)安全空氣消毒
項目成果/簡介:新冠疫情的爆發(fā)，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術(shù)。然而，在實際的消毒過程中，微生物往往存在“復(fù)活”現(xiàn)象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學(xué)王燦教授團隊提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時調(diào)控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎(chǔ)上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續(xù)流光催化反應(yīng)器，用于動態(tài)的空氣消毒，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的紫外消毒技術(shù)顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復(fù)活）和無光（暗修復(fù)）條件下的復(fù)活情況，結(jié)果表明，與單獨紫外消毒相比，經(jīng)過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復(fù)現(xiàn)象，在可見光下細菌濃度甚至呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。進一步對滅活機理的研究發(fā)現(xiàn)，紫外線通過作用于細胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復(fù)，細菌復(fù)活；而光催化的加入產(chǎn)生了活性氧自由基，對細菌的細胞結(jié)構(gòu)造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復(fù)。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達到更高的空氣消毒效率，同時實現(xiàn)更徹底的消毒效果。相關(guān)的技術(shù)成果可以應(yīng)用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學(xué)
2021-04-11
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二維鈣鈦礦納米材料用于光催化降解黑臭水體
產(chǎn)品服務(wù):焦化廠外排廢水含高濃度有毒、難降解的氰化物、COD及氨氮稱為焦化廢水，是一種較難處理的有機廢水，傳統(tǒng)處理方法后無法達標。隨著國家對環(huán)保問題的的日益重視以及國民環(huán)保意識的不斷提高，廢水的排放標準也變得更為嚴格。各國學(xué)者經(jīng)過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術(shù)，如：電化學(xué)氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、膜技術(shù)等。這些技術(shù)對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產(chǎn)生二次污染，但是這些技術(shù)投資成本和運行成本較高并且很多仍處于理論研究和實驗室研究階段，較難實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。項目優(yōu)勢:本研究以鐵基的納米材料制備電極具有單個優(yōu)點：高效降解焦化廢水，高的使用壽命；低的處理成本。 市場概況:發(fā)展規(guī)劃： 本團隊計劃創(chuàng)立集特色催化劑和配套設(shè)備為一體的納米電催化工藝，以去除焦化廢水中的難降解污染物為主要目標，同時實現(xiàn)脫色、除臭和凈化水體的目標。經(jīng)營目標是以上海環(huán)保公司為依托，對于他們在工程應(yīng)用中的水處理需求，公司為其提供相應(yīng)的環(huán)保咨詢和先進的水處理產(chǎn)品，互利共贏。與此同時也要逐步提高產(chǎn)品品牌的市場認可度以及品牌效應(yīng)。 商業(yè)模式:盈利模式： 前期以Fe基納米電極與配套電催化設(shè)備的批量生產(chǎn)和銷售為主，在產(chǎn)品推廣到一定階段后，以實際廢水處理工程項目承包運營為主。
同濟大學(xué)
2021-04-10