电池高性能低铂电催化剂研究首先合成含有高指数面的Pt3Fe 多级纳米线，再通过煅烧得到含有两个原子层厚的 Pt-skin结构，并评估了该材料在酸性介质中的氧还原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理论计算结果证明含有高指数面的 Pt-skin表面对反应中间体的吸附能优化，有利于电催化反应的进行。该工作首次将 Pt-skin和高指数面结合，在催化剂活性和稳定性方面有了很大提升，为高性能电催化材料的设计和开发指出了新方向。

电池高性能低铂电催化剂研究首先合成含有高指数面的Pt3Fe 多级纳米线，再通过煅烧得到含有两个原子层厚的 Pt-skin结构，并评估了该材料在酸性介质中的氧还原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理论计算结果证明含有高指数面的 Pt-skin表面对反应中间体的吸附能优化，有利于电催化反应的进行。该工作首次将 Pt-skin和高指数面结合，在催化剂活性和稳定性方面有了很大提升，为高性能电催化材料的设计和开发指出了新方向。

项目简介： 碳酸二甲酯(DMC)是近年来受到国内外广泛关注的绿色化工产 品。1992 年在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登 记，属于无毒或微毒化工产品。由于其分子中含有多种官能团，因而 具有良好的反应活性；一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、 甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面， 以它为原料可以开发、制备多种高附加值的精细化学品，在医药、农 药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领 域获得广泛应用；如用于合成环丙沙星、碳酸二苯酯（DPC）、甲基二 异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、MPAN、苯甲醚、 聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯二醇（PCD）、ADC 透明树脂、甲胺基甲 酸钠酯（西维因）、四甲基醇铵（TMAH）。第三，其非反应性用途： 溶剂、溶媒和汽油添加剂。如作药物制备的溶媒介质，特种快干油漆 的溶剂、喷雾剂的溶剂等。所以，碳酸二甲酯被誉为 21 世纪有机合 成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、石油化工、甲醇化工、 C1 化工起到巨大的推动作用。 DMC 是性能优良的溶剂、溶煤，具有如下优点：(1)与其他有机 物相溶性好；(2)微毒且蒸发速度快；(3)脱酯能力比较高。所以有可能 在下述领域得到广泛应用：(a)是半导体工业使用的对大气臭氧层有破 坏作用的清洗剂 CFC 和三氯乙烷的替代品之一；(b)在清洗剂和特殊 涂料(油漆、油墨)、医药化学品等的生产中用作溶剂、溶媒；(c)作为 CO2的载体，应用于喷雾方面。 产品市场分析： 碳酸二甲酯及其相关的丙二醇等产品，被中国列入“九五”重点开 发的 50 个精细化工品种范围。为了防止大气污染，提高汽油的含氧 率，国外用甲基叔丁醚取代四已基铅作石油添加剂，实现汽油无铅化， 但汽油含氧率仍不理想，DMC 除了分子含氧率高达 53%，具有提高 汽油辛烷值的功能，因此可作添加剂，提高汽油的含氧率，如能实用 化，汽油将成为 DMC 的最大用户，其市场前景更加宽阔。据了解，在国际市场，碳酸二甲酯的年需求量约 15 万～20 万吨。特别是近几 年来，由于下游产品聚碳酸酯、聚氨酯、汽车添加剂、高能电池电解 液等市场发展迅速，国际市场对碳酸二甲酯的需求更是与日俱增，市 场容量将达到 30 万吨左右。远远大于国际市场的供应能力。目前， 国际上碳酸二甲酯年产能力仅 6 万～8.6 万吨。在国际市场上，欧盟 每年需进口 1 万吨以上，印度也需进口 5000 吨以上。 目前，我国的碳酸二甲酯生产能力有限，与市场之间缺口很大， 生产工艺也较为落后，产品含量低，质量不稳定。目前国内年需求量 达数万吨，生产能力仅数千吨，预计到 2005 年需求量将高达 10 万 吨。 本工艺所得另一产物丙二醇，用作不饱和聚酯树脂的原料，也是 增塑剂、表面活性剂、乳化剂和破乳剂的原料，可用作防腐剂、水果 催熟剂、防霉剂、防冻剂及烟草保温剂，是大宗化工原料，国内年需 求量在 10 万吨以上。 工艺技术： 反应原料：碳酸丙烯酯 和 甲醇；产物：碳酸二甲酯和 1，2-丙 二醇；反应所需压力：10 至 30 大气压。碳酸丙烯酯的转化率 58.5%， 对碳酸二甲酯的选择性 96.9%，对 1，2-丙二醇的选择性 99.9%；甲醇 的转化率为 29.5%。固定床流程碳酸二甲酯的收率 20.0%，原料循环 使用。 本合成碳酸二甲酯的技术，原料易得，操作安全，不存在剧毒、 易燃、易爆等危险。催化剂制造方便，稳定性好，生产成本低。反应 所需压力：10 至 30 大气压。无需特殊设备。 产品成本分析： 碳酸二甲酯 1.0～1.2 万/吨，1，2－丙二醇 0.8 万／吨。原料：碳酸丙稀酯 0.8 万／吨，甲醇 0.23 万元／吨。 原料成本 4.34 元/千克。 特点： 高活性催化剂的成功开发；碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和与之配套 的下游产品如碳酸二苯酯、聚碳酸酯的应用开发研究以及理论研究。 

碳酸二甲酯(简称 DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品，其具有良好的反应活性，可以在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及 氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羫基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多 种重要化工产品。碳酸二甲酯的合成工艺主要有光气法、甲醇氧化羫基化法和酯 交换法三大类。光气法由于使用了剧毒的光气，产品质量差，应用受到限制，且 光气本身的使用也受到限制，目前已逐步被淘汰，后两种方法是当前 DMC 的主要 生产方法，我国碳酸二甲酯的生产以酯交换法为主。酯交换法工艺中存在大量的 反应和常压及加压精馏塔，这些塔的能耗较高，年消耗蒸汽量较大，随着国内能 源价格的逐年增加，产品生产成本增长迅速，对产品的利润空间构成严重威胁。 本项目为自有专利技术，项目是在传统酯交换法合成和恒沸精馏分离工艺的基础 上，结合热泵和挟点技术发展而成的。该技术通过对现有的生产工艺进行综合的 能量匹配和优化，对耗能较大的反应精馏塔等设备进行节能改造，将塔顶蒸汽加 压升温后直接用作塔底再沸器的热源，不需要塔顶冷凝器及其冷却水消耗，也无 需用锅炉对塔底再沸器进行加热。传统工艺采用本项目技术改造后，可做到核心 工艺段能量自产自销，极大程度上降低了蒸气的消耗量，同时也降低了冷却水的 耗量，生产成本大大降低。

产品简介 碳酸二甲酯(DMC)是近年来受到国内外广泛关注的绿色化工产品。1992年在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。由于其分子中含有多种官能团，因而具有良好的反应活性；一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以它为原料可以开发、制备多种高附加值的精细化学品，在医

随着我国汽车工业的快速发展，汽车产量和保有量迅速增加，汽车尾气排放给城市空气造成的污染日益严重。控制汽车尾气污染的最有效途径是降低单车排放量，安装汽车尾气净化催化剂是目前最有效的方法之一，其关键是高效汽车尾气净化催化剂的开发。根据汽车工业和燃油品质的发展趋势，我们对汽车尾气净化的关键催化反应、净化催化剂的组成、稀土与（非）贵金属组分的相互作用等方面开展了广泛的应用基础研究，采用氧化共沉淀法、尿素水热法、反相微乳液法等制备了高稳定性与高储放氧性能的稀土基储氧材料；采用纤维素模板法和反相微乳液法等制备了大表面积和高热稳定性的氧化铝基复合氧化物；为了降低净化催化剂的成本，充分结合我国丰富的稀土资源，开展了"稀土－非贵金属－微量贵金属"的催化剂设计方案，使催化剂的成本明显下降；发展了整体式催化剂的制备方法，形成了一次涂覆可制备出均质、稳定的整体式催化剂的专有技术；解决了从实验室研究到工业化生产的工程化问题，在多家企业实现了工业化生产，产生了显著的经济效益和社会效益。使用本技术生产的汽车尾气三效催化净化器后，汽车尾气的排放可达到欧－Ⅳ排放标准，同时核心技术在工业源有毒有害污染物的催化净化和天然气催化燃烧中得到了广泛应用，取得了很好的应用效果。

本成果针对燃料电池催化剂长时间运行过程中因碳载体腐蚀、Pt 溶解、迁移团聚长大及Pt中毒等原因而逐渐退化的技术难题，发展了多种提高 燃料电池催化剂稳定性和活性的新方法、新技术，研制出了一系列低成本、高性 能、长寿命燃料电池催化剂。目前，该项目已经具有完全自主知识产权，所开发的燃料电池催化剂已经完全能够满足动力电池的性能要求，属于国际一流国内领 军的高科技技术。

若将氧化物变薄到乃至单层，其表面自由能受基底金属的调制会向金属表面自由能靠近（化学势的混合），此时沉积在薄层氧化物上的金属就有可能处于高分散状态。研究人员在 Cu(110) 单晶表面生长单层 CuO 薄膜，再沉积铂 (Pt) 金属原子，得到 400 K 以上热稳定的 Pt 单原子模型催化剂。若将氧化物层厚度增加，相同沉积量的 Pt 原子则在室温下便会团聚，形成金属团簇。这种负载型金属单原子模型催化体系的制备方法简单易行，不需要通过吸附分子或者嵌入晶格来稳定金属单原子。

简介：本发明公开了一种固体酸催化剂，属于化学催化剂领域。该固体酸催化剂活性组分是硫酸锆纳米粒子，该纳米粒子分散性好，具有球形、椭球形或鸭梨形结构，粒子尺寸在30-900nm。本发明所制备出的硫酸锆纳米粒子可直接作为催化剂，用于催化游离脂肪酸合成生物柴油的酯化反应。上述酯化反应的最佳反应工艺是：所述游离脂肪酸和低碳醇的摩尔比为1∶40、固体酸催化剂与游离脂肪酸的质量比为0.2、反应温度为95℃。采用本发明催化剂，用于由游离脂肪酸合成生物柴油的酯化反应，可以使脂肪酸的转化率提高，催化剂与产物易分离；无腐蚀性，对环境无污染；催化效率高，用量少，副产物少等优点。

该催化剂属专利技术，适用于在20~25℃条件下处理含酚废水和焦化废水。 含酚废水是一种对人类危害十分严重而又普遍存在的工业废水，酚类化合物，可使蛋白质凝固，对人类、水产生物及农作物都有极大危害。钢铁工业、煤气化工业中的炼焦工艺是以煤为原料，在隔绝空气条件下将煤加热到960~1000℃，得到焦碳和一些化工产品，同时，在生产过程中产生大量难以生物降解的芳香族有机化合物、杂环及多环化合物，且酚含量较高，处理比较困难，这些污染物如果未经处理或处理不当随废水排放，将对水体产生严重污染。寻找高效、经济、环境友好的处理方法一直是含酚废水处理领域的研究热点。 含酚废水处理目前常用的方法有：生化法、Feton试剂氧化法、催化湿式氧化法等。华中科技大学环境科学与工程学院提到（华中科技大学学报22(2005，4)79~81）生化法对焦化废水进行处理，处理后水的酚、氰含量基本达标，但生化处理后的废水色度仍然很高，含有大量难降解有机物，其COD不能达到国家排放标准，在不改变主体生化法工艺的情况下，还需要对生化系统的外排水进行深度处理。Fenton试剂是Fe2+和H2O2的组合（Chem. Soc．65(1894)899~9lo），在酸性（2.5~4.0）条件下Fe2+能有效地催化H2O2产生OH—，OH— 具有极强的氧化能力，它可将有机污染物在短时间内氧化降解。由于Fe2+是溶解在溶液中的，Fe2+难与反应介质分离回收，易流失和引起二次污染。催化湿式氧化法是八十年代国际上发展起来的一种处理高浓度难生物降解有机废水的处理技术（U S 4699720,1987）。它是在反应釜中，在催化剂作用下，于高温高压条件下用氧气或空气直接将污水中的有机物氧化成CO2、H2O等无害物，以达到净化的目的。至今有多种过渡金属氧化物被认为对湿式氧化有催化活性，大连化学物理研究所的杜鸿章、房廉清等人在（水处理技术23(1997，2)83-87）提到的贵金属系列催化剂的活性高、寿命长，是催化湿式氧化法较有效的催化剂，但由于该方法所用的催化剂价格昂贵，污水处理所用的设备成本高，使其应用受到极大限制。 技术内容： 主要解决的技术问题是：提出一种价格低廉，可回收的，在20~25℃条件下处理含酚污水简便易行的催化剂。 活性炭载氧化铁催化剂，其组分和含量为： 氧化铁重量百分比含量为1.0~10.0％，活性炭重量百分比含量为90.0~99.0％。 活性炭载氧化铁催化剂处理含酚废水的方法： 取含酚废水或焦化废水100mL放入250mL锥型瓶中，加入制备好的氧化铁重量百分比含量为1.0％的活性炭载氧化铁催化剂1.5g，调节溶液pH=5．0，于20-25℃搅拌20~30min，过滤，滤液即为处理过的含酚废水。用氧化铁重量百分比含量为2.0％或5.0％的活性炭载氧化铁催化剂处理含酚废水，具有与氧化铁重量百分比含量为1.0％的活性炭载氧化铁催化剂同样的效果。 与现有技术相比所具有的优点： 活性炭载氧化铁催化剂制备方法简便易行，价格低廉，可回收，在20~25℃条件下处理含酚污水简便易行。活性炭载氧化铁催化剂的制备是以三氯化铁(FeCl3)和活性炭为原料，将铁氧化物载到活性炭上，催化剂制备方法简便、价格低廉、稳定性好、易于回收、催化活性高。用该催化剂处理含酚废水，可在pH=5.0的弱酸性条件下，在20~25℃的室温条件下直接进行，不需要加热，大大地节约了能源，活性炭载氧化铁催化剂可直接处理污水，不需要加H2O2或通O2，易于操作，反应条件温和，处理成本低廉，COD能达到国家排放标准(<150mg/L)，COD去除率高，可达到94％以上。