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燃料電池催化劑
質子交換膜燃料電池(PEMFC)具有能量轉換效率高和環境友好等優點， 是電動汽車的理想動力源。但燃料電池電動汽車(FCV)的商業化，必須解決基 于碳載鉗(Pt/C)催化劑FCV的高成本問題。 自2009年美國科學家在Science雜志報道氮參雜碳納米管(NC)具有潛在 的氧還原(0RR)催化活性以來，化學家與材料科學家一直在探尋如何進一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料電池發動機中的Pt/C催化劑。因此，我們的研究團隊基于氮參雜石墨烯(NG)材料，在國際上首次通過 “NG分子結構一NG電導率一0RR催化活性”的關聯，找到了該科學難題的突破 點.我們在分子結構模擬的基礎上，認識到三種氮參雜NG材料中，既唳型和既 咯型具有二維平面結構，使NG保持了石墨烯原有的平面共輾大兀鍵結構，具 有良好的導電性，因而具有優異的0RR催化活性；而丁基型NG為三維空間不 平整結構，破壞了石墨烯原有的二維平面共巍大e鍵結構，導電性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮參雜應以唬唳型和唬咯型為主，盡可能減少甚至 杜絕丁基型NG的形成。我們利用層狀材料(LM)的層間限域效應，通過調制LM 層間距，在LM層間插入苯胺單體，層間聚合，然后熱解的方法，獲得平面氮參雜 達90%以上的NG材料。其催化0RR的半波電位僅比Pt/C催化劑落后60mV,是傳 統方法下獲得的NG材料0RR催化活性的54倍，以該材料為正極催化劑的質子 交換膜燃料電池的輸出功率達580mW/cm ,與Pt/C催化劑的0RR活性處于同一 個數量級，為世界領先水平。我們開發的此類新型NG材料已經具備了在燃料 電池發動機中完全替代Pt/C催化劑的可能性。LM層間近乎封閉的扁平反應空間 不僅克服了傳統開放體系下合成的NG以丁基型為主，導電性差，活性低的弊病， 而且也克服了開放體系下因摻N效率低而導致合成NG成本高的問題。該研究成 果意味著，長期困擾燃料電池實用化的高成本問題將不再是瓶頸問題。
重慶大學
2021-04-11
有機分子催化聚合新技術
成果簡介： 構筑碳-碳鍵的烯烴鏈式聚合和生成碳-雜鍵的環狀單體開環聚合，有賴過渡金屬配合物催化的發現而取得卓越成就。然而，金屬催化大多基于路易斯酸（金屬原子空d軌道）作用。探索有機分子催化的聚合體系，可以拓展更多催化和聚合反應模式，揭示涵蓋路易斯酸、堿，布朗斯特酸、堿，和氫鍵（及其他弱）作用的，多樣性和多功能協同的催化聚合新范式。發現新聚合反應，創制新型
南京工業大學
2021-01-12
芳甲基綠色催化氧化技術
采用綠色氧化劑空氣、氧氣和雙氧水等，將芳甲基直接氧化物芳香醇、醛和酸，反應具有較好的選擇性，催化劑價格便宜，容易回收。反應條件簡單、容易控制。
南京工業大學
2021-01-12
高級催化還原技術與設備
該項目為“十五”國家 863 計劃課題成果。針對難降解工業廢水濃度高、色度大、 有毒有害的特點，開發出催化鐵、催化鋁等內電解方法，經處理后廢水的可生化性大大 改善、色度降低，且產生的鐵離子等起到混凝作用，強化了后續好氧生物處理工藝。對 一般化工區混合廢水采用該方法預處理、再經通常的生物處理工藝，出水可以達到二級 排放標準。
同濟大學
2021-04-13
新型催化精餾規整填料技術
催化精餾技術在一個設備內整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同時，通過精餾過程把產物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉化率和催化劑的選擇性通常達不到100%的情況。天津大學開發的新型催化精餾規整填料技術，在實現催化精餾耦合過程的同時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統的催化精餾填料，可提升通量50%以上。填料內部的特殊結構設計可有效提升氣液固三相的傳質，促進物料在催化劑內部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。目前該技術已經在石化行業中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異構化等工藝中得到了應用。
天津大學
2023-05-10
鈦基電催化電極技術
1、成果簡介：（500字以內） 以鈦金屬為基體的帶有電催化涂層的電極最初由H. Beer在1965年發明，被稱為DSA?型RuO2-TiO2涂層陽極在意大利的Denora公司首先實現了工業化，商品名稱為尺寸穩定陽極DSA? （Dimensionally Stable Anode）。DSA?陽極首先被用到氯堿工業，由于它的不溶性，氯過電
吉林大學
2021-04-14
科技創新標志性人物-顧誦芬（中國科學院院士、飛機空氣動力學）
顧誦芬，1930年2月4日出生于江蘇省蘇州市，飛機空氣動力學家，中國科學院學部委員，中國工程院院士，中國航空工業集團公司科技委研究員，中國航空研究院名譽院長。
云上高博會
2021-08-17
催化苯乙烯環氧化制備環氧苯乙烷的新型催化劑
環氧苯乙烷作為一種重要的化工中間體被廣泛應用于化工與醫 藥生產等眾多領域，傳統的制備方法——鹵醇法在生產過程中環境污 染嚴重、對原料的利用率不高，導致生產成本居高不下。隨著整個社 會環保意識的不斷增強，綠色化學日益受到重視。在催化苯乙烯環氧 化反應的研究過程中，開發高效、低污染、低能耗、環境友好的催化 劑一直是研究的主要方向。雖然在許多研究人員的不懈努力下，催化 劑的研究取得了可喜的進展，但是現有的催化劑還存在著一些缺陷， 新型高效催化劑的研發仍然是當前研究的熱點之一。我們發現將普魯 士藍類配合物用
蘭州大學
2021-04-14
固體催化劑非均相催化合成生物柴油（脂肪酸甲酯）
目前生物柴油的制備方法一般是通過酯交換反應生產。酯交換法主要有酸催化酯交換、堿催化酯交換、酶法催化酯交換、多相催化酯交換、均相體系催化酯交換和超臨界酯交換。傳統的化學法通常采用強酸（硫酸）或強堿（KOH 和 NaOH）作催化劑，是均相催化反應過程，反應條件相對溫和，反應速率快，但這些催化劑具有強腐蝕性，反應結束后需對它們進行中和和分離等后續處理，工藝流程長，生產成本增加，還存在廢水和廢渣排放等環境污染問題，因此采用非均相催化技術制備生物柴油勢在必行。
江南大學
2021-04-13
非均相催化調節器的超分子納米管及其催化性能
通過剛柔V形三嵌段超分子的層層組裝，制備了一種三明治結構的大小均一的介孔管。其中，三明治結構對鈀離子具有穩定的配位能力，可作為超分子鈀催化劑。實驗結果表明，新型超分子催化劑在短時間、室溫、有氧條件下對鹵代苯的C-C偶聯反應具有超強的反應活性，其轉化率接近100%。相對于一般的非均相催化載體，此超分子催化劑具有實時調控反應進程的功能，并利用超分子組裝及解組裝的方法明顯提高了金屬催化劑的重復利用率。借助超分子催化劑的調控性和反應匹配性，對多個反應位點引起的聚合，成功實現了單向催化。
中山大學
2021-04-13