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面向低碳資源轉化的分子篩催化材料
揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
開展沸石分子篩催化材料研究，闡明了惰性碳-氫鍵低溫活化轉化的機理，國際上率先提出分子圍欄催化劑設計的新方法，克服了甲烷低溫氧化中高甲烷轉化率和高甲醇選擇性不可兼得的領域難題，在70℃下突破性實現17.2%的甲烷轉化率和92%的甲醇選擇性；揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環境與催化丙烷脫氫性能的構效關系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心，并在純硅分子篩骨架中構筑具有此類硼中心開發出硼硅分子篩新材料，催化丙烷有氧脫氫中丙烷轉化率達到41.6%，烯烴產物選擇性超過80%（效率達到傳統分子篩負載多聚硼材料的近十倍），為天然氣和頁巖氣的高效利用提供了理論基礎和技術支撐。
上述相關技術完成了實驗室的小試研究，指標達到國際先進水平。準備進一步推進中。
浙江大學
2022-07-22
一種空氣電極高效電催化劑
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現出出色的陰極催化氧還原活性和穩定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規模應用提供支撐。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
隨著經濟社會的發展及環境污染問題日趨嚴峻，開發新型、綠色的和高容量的清潔能源引起了人們的廣泛關注。堿性電池由于其成本低廉、高的容量和安全性，在金屬空氣電池及堿性燃料電池中受到了廣泛關注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應用于便攜式設備中，如助聽器等。因此，開發高效、價格低廉和穩定性優異的陰極氧還原電催化劑對于提升鋅空氣電池的效率至關重要。
本技術為了提升陰極氧還原反應速率，研發了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現出出色的陰極催化氧還原活性和穩定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規模應用提供支撐。
華中科技大學
2022-07-26
鍋爐煙氣選擇性催化還原（SCR）脫硝技術
一、技術背景 氮氧化物（NOx）是引起酸雨、光化學煙霧、溫室效應和臭氧層空洞等一系列環境問題的主要污染物，對地球生態和人體健康產生了嚴重的影響。 燃煤電廠與熱電廠所排放的NOx在人為固定污染源中占有很大的比例。因此，如何有效地消除電廠煙氣中的NOx，已成為目前環境保護中一個令人關注的重要課題。國家對氮氧化物的控制與治理也逐漸嚴格起來，氮氧化物的控制技術將成為環境領域的一個新
南開大學
2021-04-14
有機胍催化劑合成醫用生物降解材料
本發明涉及一種仿生有機胍催化劑合成醫用生物降解材料的工藝方法，特別是醫用生物降解性聚酯類聚合物合成的新工藝方法，其特點是使用無毒、無金屬的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍為催化劑進行環酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己內酯)的開環聚合反應，從而合成高度生物體安全性醫用生物降解材料。這一新工藝方法避免了使用目前廣泛使用的具有細胞毒性的辛酸亞錫類催化劑。本工藝采用本體聚合法，聚合反應具有受控、活性聚合反應特點，不僅可合成均聚物，并且能用于合成具受控組成的嵌段共聚物。本工藝無三廢污
南開大學
2021-04-14
以甲醇為原料選擇性催化氧化生產
新一代環保型柴油添加劑甲縮醛（DMM）新工藝 甲縮醛，又名二甲氧基甲烷（簡稱DMM）。因其毒性非常低可用于香料生產和藥品合成的溶劑，又是面廣量大的民用涂料的環保溶劑。DMM的另一個重要用途是合成聚甲醛。聚甲醛是一種重要的工程塑料，它機械強度高，可代替銅、鋁等金屬，在汽車工業方面有廣泛的應用。DMM更重要的用途是作為柴油添加劑，它不僅可以代替部分柴油，減少原油進口量，還可以改善柴油的燃燒性能，減少顆粒物及氮氧化合物的排放，可以說它是下一代的新型柴油添加劑。目前，工業
南京大學
2021-04-14
過渡金屬催化的不對稱環異構化
成功發展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實現1,6-聯烯-炔不對稱環異構化反應，該反應通過新穎的5-exo-dig環化，可高效、高選擇性制備一類具有氮雜5/6環系產物。值得一提的是，該反應也可適應于聯烯末端含環狀片段的底物，可一步制備高度挑戰性的5/6/6或5/6/5環系產物，在復雜天然產物和藥物合成中具有潛在的應用價值。 在此基礎上，他們對該反應機理進行了系統的理論計算研究。結果表明，該反應經過一條不同尋常的環化途徑，即Rh正離子作為π酸活化炔基，經5-exo-dig環化形成5/3并環Rh卡賓中間體，隨后經一系列擴環、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環，得到目標產物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構化過程是決速步驟，同位素標記實驗也證實了這一點。該研究不僅首次實現了Rh（I）催化的不對稱聯烯-炔環異構化反應，展現了Rh（I）獨特的催化活性和應用價值，理論計算研究也為此類反應提供了新的認識，為新的催化體系的設計提供了依據。
南方科技大學
2021-04-13
A110-2型氨合成催化劑的低壓活性
在實驗室內,于壓力70大氣壓和空速1.0×1O~4時~(-1)的條件下,測定了A110—2型氨合成催化劑的活性.數據處理的結果表明,在此條件下,A110—2催化劑的本征動力學符合Темкин方程,且指數α=0.5.用回歸出的反應速度系數和在內徑φ800的三套管式合成塔的實測數據,并藉助擬均相一維模型計算了該塔在70大氣壓、1.O×10~4時~(-1)空速和進塔氣含NH_32.45%、Ar2.62%、CH_40.2%時的出塔氣含氨分率.當催化劑層進口溫度適宜時,出塔氣含氨可達11.35%以上.
浙江工業大學
2021-05-06
一種用于VOCs處理的蓄熱式催化燃燒裝置
發明(設計)人：陸朝陽, 張紀文, 徐遵主, 蔣海濤, 李明, 孫永嘉。本發明公開了一種用于VOCs處理的蓄熱式催化燃燒裝置，包括支撐座，所述支撐座的頂面上設有換氣裝置和催化燃燒裝置；通過監控裝置實時監測催化燃燒裝置內部的壓降變化，根據壓降變化判斷金屬網型催化劑表面積碳的嚴重情況，壓降越大，積碳情況越嚴重，同時監控裝置能夠在壓降的作用下獲取動能，使監控裝置能夠驅動傳動裝置運動，通過傳動裝置對催化燃燒裝置、換向裝置、上出氣裝置、下出氣裝置進行控制，使兩個金屬網型催化劑能夠自動交替投入使用，同時能夠自動對積碳情況嚴重的金屬網型催化劑進行清理作業，自動化程度高，人工成本低，而且不需要終止VOCs廢氣處理過程，VOCs廢氣處理效率高，提高了該用于VOCs處理的蓄熱式催化燃燒裝置的實用性。
南京大學
2021-04-10
一種烯烴異構化催化劑及其應用
本發明公開了一種烯烴異構化催化劑及其應用。所述催化劑為過渡金屬鹽和路易斯酸的有機溶液，過渡金屬鹽和路易斯酸的摩爾比在1:0.5至1:10之間，過渡金屬鹽的濃度在1毫摩爾/升至10毫摩爾/升之間。本發明的催化劑應用于液相催化烯烴異構，反應條件溫和，產率較高，易于實現，成本低廉。
華中科技大學
2021-04-10
非鉗燃料電池催化劑的設計與制備
汽車行業發展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環境污染日趨 嚴重。氫-氧質子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業化推廣。因此，開發出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術，契合我國對高效節能、環境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。 以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產權的技術，屬于國際 一流國內領軍的高科技技術。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環境的污染問題，降低對石化能源的需求。市場及經濟效益分析： 全球范圍內，燃料電池行業發展迅猛，行業總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數的95%,其中超過97%采用質子交換 膜燃料電池技術。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現平 穩增長態勢。2012年，燃料電池行業的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關氫基礎設施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術在全世界范圍內的廣泛應用，作為其關鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。 另外，制備該催化劑的原產料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產過程中不會對環境造成污染，很容易開展下一步工業生產。
重慶大學
2021-04-11