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一種多級結構工程的策略來實現協同優化水分解催化劑的催化性能。通過兩步化學合成途徑，研究人員制備出了鐵(Fe)摻雜的磷化鈷(CoP)納米片與碳納米管的復合物 (圖1a, b)。研究發現，這類復合物催化劑具有與標桿的金屬鉑（Pt）催化劑接近的氫氣析出反應催化活性。并且首次發現Fe摻雜量對這類無機-納米碳復合物催化劑在不同pH電解質中的催化氫氣析出性能有明顯的影響。另一方面，通過原位的電化學氧化/水解，這類復合物催化劑可以轉換為Fe摻雜的羥基氧化鈷/碳納米管的復合物并展現出非常優異的氧氣析出催化性能。進一步，研究人員利用這類復合材料作為正負電極的催化劑構筑了一個簡易的堿性水分解電解池，并證明了這種電解池可以在1.5 V的電壓下以10 mA cm -2 的電流密度持續穩定的進行水分解，該性能是目前水分解電催化劑的最好性能之一。該電解池也可以由單節AA干電池來驅動分解水產生氫氣和氧氣 

2022年7月19日，非金屬材料創新中心在京舉辦了2022年度創新基金項目發布暨啟動會。會議采取線下線上相結合的方式，中國建材總院領導、阿美亞洲團隊、中心技術委員會專家代表、項目執行單位科技骨干代表等50余人參加會議。

取消面上項目連續兩年申請未獲資助后暫停一年申請的限制

項目簡介： 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 的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸。而目前國內生產 量在 1000-2000 噸，供不應求，市場前景十分廣闊。隨著社會對綠色 環保的重視，許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替，必然進一步 加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需求量還要不斷增加。本產品碳酸丙 烯酯是一種高效溶劑和優良抽提劑，性質穩定、無毒、純的溶劑對碳 鋼設備沒有腐蝕，它對高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中 的二氧化碳和硫化氫，效果顯著。在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質，在高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可 以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業上可用作合成纖 維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑；此外，它還 是一種用途極其廣泛的有機合成原料和中間體，如酯交換法生產碳酸 二甲酯的原料。 產品市場分析 僅用作高能電池及電容器的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯達數十萬噸。而目前國內生產量在 1000-2000 噸，供不應求，市場 前景十分廣闊。隨著社會對綠色環保的重視，許多工藝會被清潔、環 境友好工藝所代替，必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下 游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需 求量還要不斷增加。現國內市場價格為 7000-8000 元/噸。相關原料價 格：環氧丙烷 7500 元/噸和二氧化碳 300--700 元/噸。 現有技術情況 利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯早已實現了 工業化，目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化 劑。現行工藝大多采用均相催化過程，存在著催化劑的回收、循環使 用上的困難；且產物必需經過多步蒸餾等過程分離提純，既耗時、耗 能，又增加設備的投資。此外，為制得高質量的產品和提高環氧化物 的轉化率，許多工藝還得使用揮發性的有機溶劑。這一反應的非均相 催化過程尚未實現產業化，主要受非均相催化劑的活性和穩定性（即 催化劑的使用壽命）所限。 所屬技術領域：一碳化學與化工及綠色催化技術，可再生資源的 化學轉化利用。選題依據：基于人們對資源和環境問題的關注及實現可持續發展 的社會需求，以消除污染、合理利用資源、實現可持續發展為目標的 綠色化學已成為當前化學研究的熱點和前沿。二氧化碳作為一種典型 的可再生資源，具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學惰性，大量存在于 自然界中等特點，無溶劑殘留而且對環境友好等優點；同時它也是一 種溫室氣體，對它的資源化利用，還可以減輕環境負荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生產基本化工原料及具有應用價值的綠色化工 產品。目前，每年大約有 110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應用價值和廣闊 的市場前景。基于資源和環境因素考慮，二氧化碳的化學轉化與利用 吸引著越來越多研究者的興趣，具有很高的應用價值和理論研究意義。 本工藝的目的 針對固體催化劑活性不高、穩定性不好的問題，設計與篩選高活 性、高穩定性固體催化劑，解決催化劑的回收使用問題和簡化產品的 分離、純化過程，以降低生產成本；用超臨界二氧化碳替代有機溶劑， 實現無有機溶劑、對環境友好的清潔工藝過程，即工藝過程的綠色化。 技術內容 高活性、高穩定性固體催化劑的篩選：側鏈帶有銨鹽、胺基等功 能基團的聚苯乙烯樹脂能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳 反應制備環狀碳酸酯。 催化劑的種類：苯乙烯系極性大孔吸附樹脂、強堿性苯乙烯系陰 離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、大孔苯乙烯系 螯合性樹脂、大孔弱酸丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔強酸丙烯酸系 陽離子交換樹脂。 上述高活性固體催化劑的回收、再利用。

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。