|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种Ag/AgBr/GO纳米复合光催化剂的制备方法
（专利号：ZL 201410373649.8） 简介：本发明公开了一种含有氧化石墨烯(GO)的Ag/AgBr/GO纳米复合光催化剂的制备方法，属于光催化剂领域。该Ag/AgBr/GO纳米复合材料活性组分是Ag/AgBr/GO，其结构是Ag/AgBr胶体球均匀的分布在层状GO上。其制备过程简单，采用一步法完成。以PVP和CTAB为表面活性剂，同时，CTAB也是Br-的来源。首先在一定温度下使PVP和CTAB溶解在乙二醇中，先后加入GO和Ag
安徽工业大学
2021-01-12
一种催化氧化制备5-甲基吡嗪-2- 羧酸的方法
作为一种重要的医药中间体，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用来合成 降血糖药物格列吡嗪及降血压药物阿昔莫司；同时，也可用于合成抗结核药物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、绿色、环保的方法大规模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意义重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸 的工业合成以 2,5-二甲基吡嗪为原料，其合成方法主要有如下几种：（1）KMnO4 氧化法，但该方法中由于高锰酸钾一般过量使用，容易 氧化生成较多副产物，产品收率低；且更容易生成大量含高锰酸钾及金属离子的废水，环境危害大，不符合环保、绿色化学要
兰州大学
2021-01-12
一种微波辅助再生SCR脱硝催化剂的方法及其装置
本发明公开了一种微波辅助再生SCR脱硝催化剂的方法。本发明包括（1）将中毒的SCR脱硝催化剂浸没于去离子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脱硝催化剂；（2）将SCR脱硝催化剂转移至盛有复孔溶液的容器中浸泡处理；（3）将SCR脱硝催化剂转移至微波装置中，处理1-10分钟；（4）将SCR脱硝催化剂转移至有活化液的容器中，浸渍1-4小时；（5）将SCR脱硝催化剂微波干燥1-20分钟；（6）将SCR脱硝催化剂在500-600℃条件下煅烧4-7小时。本发明原料易得、装置和工艺简单、节能，适用于工业规模化再生，经过本发明方法处理的催化剂孔道疏松，孔结构明显优化，催化剂表面状况显著改善，具有活性高，经济性好的特点。
浙江大学
2021-04-13
脉冲放电等离子体协同纳米光催化有机废气及恶臭净化技术
项目简介 本成果将低温等离子体废气净化技术和纳米光催化废气净化技术两者协同作用，在 脉冲放电等离子体体系中引入纳米光催化剂，充分利用气相辉光放电激发的光能，组成 脉冲放电等离子体协同纳米光催化净化废气体系，从而产生更多的氧自由基或超氧自由 基等，进而产生更多的活性物质，加速废气污染物的降解和矿化，是一种兼具高能电子 辐射、自由基氧化等作用于一体，高效低能耗的废气净化净化技术。 性能指标 （1）能耗低，由
江苏大学
2021-04-14
糖蜜基催化剂及其的制备方法和在合成生物柴油中的应用
本发明公开一种糖蜜基生物质磺化碳催化剂的制备方法，包括将固体糖蜜与氢氧化钠研磨混合后，于惰性气氛下，在500℃~650℃煅烧，得到活性炭，之后与浓硫酸进行磺化反应，得到所述催化剂。本本发明以制糖工业的副产品糖蜜为原料，碳源来源丰富且廉价易得、工艺简单，催化剂具有较高比表面积和转化率，可以使副产物高值化利用，具有一定的工业化实用价值。
南京工业大学
2021-01-12
面向硬岩开采用硬质合金截齿稀土催化低温渗氮机理研究
截齿表面化学热处理方法有渗氮、渗碳、碳氮共渗等。渗氮与其它表面化学热处理工艺相比，主要优点在于其较低的热处理温度（500-600℃），理想温度为580℃，可在完全调质与回火的条件下对零件进行渗氮，而不会对基体的组织及主要性能造成负面影响，是一个快速便捷、灵活方便、经济高效、可控性强的工艺过程。低温渗氮的另一个优点在于降低了产生变形的可能性。这样，零件就可以通过机械加工得到最终的尺寸，而无须花费昂贵的精加工过程。因此，低温渗氮的实用性和有效性, 一直受到国内外广泛研究。
安徽理工大学
2021-04-11
固态酸催化NaBH4/NH3BH3水解制氢复合物
成果描述：本课题组首次将固态储氢的两种热点材料SB和AB用高能球磨的方法复合，并采用廉价的固态酸作为一次高效催化剂直接添加在SB-AB复合物中以实现复合物在温和条件下的快速有效放氢，不仅克服上述中金属类催化剂失活和成本的问题，更具有明显的市场优势和应用价值。此复合水解体系还具有放氢量高，动力学性能好等优势，产氢速率和有效放氢量可根据实际供氢需求调控。制氢纯度高，与水接触就能放氢，制备工艺简单，大大降低了制氢成本，减少环境限制，满足随时随地的取用。市场前景分析：1. 氢燃料电池：氢燃料电池能量转换率高，装置可大可小，非常灵活，无污染无噪音，具有广阔的应用领域。本产品所提供的氢源可直接应用于氢燃料电池。 2.便携式移动电源：可为手机、笔记本电脑、MP3/MP4等电子设备随时随地地充电，不需要其他外接电源，无需补充电量，方便快捷，具有非常可观的市场需求。 3. 氢能发电机：可以适用于野外作业，只要有水的环境就能使用，副产物对环境友好可直接排放，灵活机动。在救灾抢险、工程作业等方面有着很大的优势。 4.氢气球：大型氢气球广泛见于飘浮广告条幅，高空探测等，是日常生活中最为常见的氢应用实例。本产品可以实现移动式充氢，即使在气球升空后仍能不断地补充氢气，确保氢气球高空作业的稳定性和耐久性。与同类成果相比的优势分析：理论放氢量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反应1h实际放氢量(产氢率) 初始反应10min内放氢量(产氢率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)
四川大学
2021-04-10
一种利用酸性离子液体催化制备四氢吡啶衍生物的方法
（专利号：ZL 201510212365.5） 简介：本发明公开了一种利用酸性离子液体催化制备四氢吡啶衍生物的方法，属于有机化工技术领域。该制备反应中芳香胺、芳香醛和乙酰乙酸乙酯的摩尔比为2：2：1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用乙酰乙酸乙酯的5～8％，反应溶剂乙醇以毫升计的体积量为乙酰乙酸乙酯以毫摩尔计摩尔量的5～7倍，反应压力为一个大气压，回流反应30～45min，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣乙醇洗涤、真空干燥后得到纯四氢吡啶衍生物。本发明与采用其它催化剂的制备方法相比，具有催化剂催化活性高、可生物降解性好、使用量少以及整个制备过程原料利用率高、操作简单方便等特点，便于工业化大规模生产。
安徽工业大学
2021-04-11
燃煤烟气协同脱硝脱汞催化剂制备关键技术及应用
针对传统SCR脱硝催化剂难以适应我国高硫、高灰、高汞燃煤烟气而导致的 催化剂失活、使用寿命缩短、脱硝成本增加等问题，以及实现燃煤烟气协同脱硝 脱汞目标，在“国家科技支撑计划"、“国家863计划”等项目支持下，重庆大 学与国家电投集团远达环保工程有限公司、国家电投集团远达环保催化剂有限公 司通力合作，开发了具有完全自主知识产权、集多项核心技术于一体、适应我国 恶劣燃煤烟气条件的脱硝脱汞催化剂配方及制备关键技术。主要取得以下创新性 成果： （1） 率先建立了高硫高灰高汞燃煤烟气条件下催化剂中毒失活机理模型， 开发出适应我国复杂燃煤烟气的耐磨抗中毒钛鸽-堇青石复合催化剂载体； （2） 揭示了汞在燃煤烟气中的热力学特性和迁移行为，建立了汞在脱硝过 程中的吸附与氧化机制，开发出了适应高硫高灰高汞烟气的宽尺度协同脱硝脱汞 催化剂； （3） 建立了我国典型煤种汞分布与赋存形态数据库，开发了汞高效吸附氧 化设计平台，构建了针对不同煤质条件的协同脱硝脱汞催化剂设计与快速响应系 统； （4） 开发出协同脱硝脱汞复合载体催化剂制备关键技术与生产工艺，建立 了具有国际先进水平的脱硝脱汞试验平台，构建了催化剂运行智能监测管理系统。 本项目研制的新型脱硝脱汞催化剂脱硝率、汞氧化率、耐磨性、使用寿命等指标 达到国际先进水平，其它性能指标达到国内领先水平。
重庆大学
2021-04-11