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本發(fā)明屬于催化方法及催化劑技術領域，具體涉及一種光催化制備2?呋喃乙酸甲酯類化合物的催化方法，是基于光催化體系的CO2參與1,3?烯炔的1,4?碳酰化/環(huán)異構(gòu)化反應，以CO2作為羧基來源；無光敏劑；具有較高的產(chǎn)率和良好的化學選擇性，本發(fā)明反應底物范圍廣泛，多種官能團如甲基、甲氧基、苯基、鹵素都可兼容于該反應，苯基上不同位置取代的1,4?二氫吡啶化合物也可以在體系中兼容并轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物。反應條件溫和，并且從簡單易得的底物原料出發(fā)，采用三組分偶聯(lián)的方式，避免復雜底物的使用。

本項目以陜西榆林及內(nèi)蒙地區(qū)生產(chǎn)的半焦焦粉為原料，通過高溫催化處理以實現(xiàn)半焦焦粉的有序化、多孔化和功能化改性；進而將改性半焦焦粉作為催化劑應用在 CO 2 光催化反應過程中。本項目通過考察改性半焦對 CO 2 光催化轉(zhuǎn)化產(chǎn)物組成和產(chǎn)率的影響，揭示不同溫度、不同催化劑對半焦結(jié)構(gòu)的調(diào)控規(guī)律及作用機制；進而揭示改性半焦作為催化劑在 CO 2 光催化轉(zhuǎn)化過程中的作用機理及轉(zhuǎn)化機制，以期探尋半焦焦粉應用的新途徑及 CO 2 轉(zhuǎn)化的新技術。

本發(fā)明提供一種零價鐵與TiO2光催化耦合的類芬頓光催化反應體系的方法，該方法步驟：配制1L濃度為10mg/L-100mg/L的模擬染料廢水置于玻璃容器中，向該模擬染料廢水中加入0.1g-2g?Fe0，用濃度為1mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)所述模擬染料廢水的pH=3，然后向所述染料廢水中投加1g/L的TiO2催化劑，開啟λ=254nm的紫外燈，將盛有模擬染料廢水的玻璃容器置于所述紫外燈下，開啟曝氣泵，采用玻璃容器底部曝氣方式驅(qū)動混合反應體系中的HCl溶液、TiO2催化劑和模擬染料廢水，反應結(jié)束后，關閉紫外燈和曝氣泵，往反應體系中加入2-10ml濃度為1mol/L的NaOH溶液，靜置沉淀30-60min。本發(fā)明的效果是可降低反應體系中35%-50%的色度和濁度，出水水質(zhì)可達到（GB18918-2002）一級A標準的要求。

一種多級結(jié)構(gòu)工程的策略來實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)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(zhì)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(zhuǎn)換為Fe摻雜的羥基氧化鈷/碳納米管的復合物并展現(xiàn)出非常優(yōu)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(gòu)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(xù)穩(wěn)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(jié)AA干電池來驅(qū)動分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣 

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(yōu)良介質(zhì)，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產(chǎn) 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數(shù)十萬噸。而目前國內(nèi)生產(chǎn) 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(huán)保的重視，許多工藝會被清潔、環(huán)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(chǎn)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(chǎn)品碳酸丙 烯酯是一種高效溶劑和優(yōu)良抽提劑，性質(zhì)穩(wěn)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(yè)上可作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，在高分子工業(yè)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(yè)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(chǎn)碳酸 二甲酯的原料。 產(chǎn)品市場分析 僅用作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯達數(shù)十萬噸。而目前國內(nèi)生產(chǎn)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(huán)保的重視，許多工藝會被清潔、環(huán) 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(chǎn)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(xiàn)國內(nèi)市場價格為 7000-8000 元/噸。相關原料價 格：環(huán)氧丙烷 7500 元/噸和二氧化碳 300--700 元/噸。 現(xiàn)有技術情況 利用二氧化碳與環(huán)氧化物加成反應合成環(huán)狀碳酸酯早已實現(xiàn)了 工業(yè)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(xiàn)行工藝大多采用均相催化過程，存在著催化劑的回收、循環(huán)使 用上的困難；且產(chǎn)物必需經(jīng)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(zhì)量的產(chǎn)品和提高環(huán)氧化物 的轉(zhuǎn)化率，許多工藝還得使用揮發(fā)性的有機溶劑。這一反應的非均相 催化過程尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主要受非均相催化劑的活性和穩(wěn)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(zhuǎn)化利用。選題依據(jù)：基于人們對資源和環(huán)境問題的關注及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 的社會需求，以消除污染、合理利用資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)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(huán)境友好等優(yōu)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(huán)境負荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生產(chǎn)基本化工原料及具有應用價值的綠色化工 產(chǎn)品。目前，每年大約有 110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產(chǎn)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(huán)境因素考慮，二氧化碳的化學轉(zhuǎn)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(wěn)定性不好的問題，設計與篩選高活 性、高穩(wěn)定性固體催化劑，解決催化劑的回收使用問題和簡化產(chǎn)品的 分離、純化過程，以降低生產(chǎn)成本；用超臨界二氧化碳替代有機溶劑， 實現(xiàn)無有機溶劑、對環(huán)境友好的清潔工藝過程，即工藝過程的綠色化。 技術內(nèi)容 高活性、高穩(wěn)定性固體催化劑的篩選：側(cè)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(huán)氧化物與二氧化碳 反應制備環(huán)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(shù)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(jié)構(gòu)，并評估了該材料在酸性介質(zhì)中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計算結(jié)果證明含有高指數(shù)面的 Pt-skin表面對反應中間體的吸附能優(yōu)化，有利于電催化反應的進行。該工作首次將 Pt-skin和高指數(shù)面結(jié)合，在催化劑活性和穩(wěn)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(fā)指出了新方向。