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开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
项目成果/简介:新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-04-11
无金属催化剂的单室微生物燃料电池
本发明涉及一种燃料电池,旨在提供一种无金属催化剂的单室微生物燃料电池。该电池包括电池壳体、阴极、阳极,其电解液为充装于电池壳体内的含有有机物的水,所述阳极为由钛丝和活性炭纤维缠绕制成的钛芯碳纤维刷;所述阴极为两面分别涂覆了扩散层和催化层的碳布或不锈钢网,扩散层与空气接触,催化层与电解液接触。本发明的阴极由多层扩散层和催化层构成,降低水的蒸发流失,提高了电极的稳定性。阴极一侧直接面对空气,氧气直接扩散到达阴极催化表面,无需外加供气装置和动力,大大降低了运行成本和稳定性。阴极催化材料是来源广泛、价格低廉的活性炭,不含任何金属催化剂,大大降低构造成本。具有结构简单、成本低、易于扩大化的特点。
浙江大学
2021-04-11
双氧水生产用氧化铝催化剂回收再生技术
目前双氧水生产主要采用蒽醌法，该方法中，活性氧化铝在稳定工作液组分和吸附过量碱液方面发挥了不可代替的作用。随着各种资源类材料价格的大幅上涨以及对环境保护的日益重视，主要的工业发达国家已经对双氧水厂作了严格规定：所用活性氧化铝必须回收再生利用。而我国双氧水行业生产用活性氧化铝一直都是一次性使用，基本都不进行再生利用，不但造成资源的大量浪费，污染了环境，而且生产成本难以大幅减低，其根本原因在于我们的再生技术一直没有得到根本的解决。本项目针对国内活性氧化铝回收再生技术研究存在的技术难题，以及生产厂家的迫切需求，开展了一系列的系统性研究，打破了传统的回收再生设备的构造思路，在设备的内部构造、工艺控制手段方面进行了一系列的创新，取得了突破性的进展，工艺控制条件的稳定性得到了极大的改善，回收过程中不产生新污染物，再生回收的综合费用较低。目前已完成工业化试验，装置产能达到400t/a再生氧化铝可以重新投入生产应用。与填埋或焚烧处理方法相比，本项目集环保、节能、资源再生利用于一体，符合国家产业政策及行业发展趋势。
华东理工大学
2021-04-13
高性能非贵金属电催化剂方面取得的新进展。
通过在金属性1T-MoS2纳米薄片的表面修饰Ni2+δOδ(OH)2-δ纳米粒子显著提高了该复合物催化剂在碱性条件下的HER催化性能(图1)。通过一系列实验结果表明，Ni2+δOδ(OH)2-δ本身是HER惰性，但可以作为共催化剂促进碱性或中性HER中水分子的吸附剂分解，从而加速了1T-MoS2表面活性位点对氢离子的还原及分子氢(H2)的析出
南方科技大学
2021-04-13
环境友好型乙二醇钛聚酯催化剂开发及应用
钛系催化剂是一种极具前景的聚酯催化剂，由于钛元素无毒无害，环境友好，钛系催化剂聚酯反应活性高，有望取代锑系催化剂在聚酯行业广泛应用。我们经过多年的研究，以乙二醇、四氯化钛为主要原料，开发了液体乙二醇钛催化剂的制备技术，催化剂Cl-含量低，抗水解性能好，并初步探索了适合乙元醇钛聚酯催化剂的合成聚酯生产工
南京大学
2021-04-14
一种水/气净化的高效吸附-转化光催化剂
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益突出。磺胺类抗生素、酚类等持久性有机污染物引起的水体污染，二氧化碳与氮氧化物的大量排放产生的气候变暖与大气污染，成为当前社会可持续发展面临的重大问题。光催化技术由于可以直接利用可持续的太阳能驱动化学反应，而成为水/气环境净化和清洁能源利用的理想途径之一。因此，开发高性能的光催化剂意义重大。
华中科技大学
2022-07-27
用含钒、钼多金属氧酸盐催化剂降解污水中苯酚的方法
本发明是一种温和条件下利用含钒、钼多金属氧酸盐催化剂降解污水中苯酚。苯酚是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药、医药合成等行业生产的原料或中间体。随着经济的发展，未经处理的含酚废水对人类的生存环境已经造成了严重的威胁。研究与开发高效、低成本的新型污水处理技术，特别是研究降解苯酚的高效降解技术，已成为环境工程、环境科学等领域的科学前沿和热点问题。本发明设计提供的一种用于湿法氧化降解苯酚的多金属氧酸盐催化剂，(CTA)3+x [PVxMo12-xO40]（x = 1~3）。多酸催化剂具有合成方法简单、催化降解高效(环境温度下（15°C）空气氧化降解苯酚，反应60 min，苯酚去除率达到70% 以上，COD去除率达到70%，TOC去除率达到70%，苯酚完全矿化。0 °C 苯酚60 min 降解率达到60%以上)、可重复利用和催化反应条件温和等优点。克服了湿法催化氧化技术对设备、催化条件高要求的缺点。且在催化剂合成过程中合成条件温和（常压）、合成时间短、易操作。降解产物为简单无机离子，不对环境造成二次污染。
利用一种温和条件下利用含钒、钼多金属氧酸盐催化剂降解污水中苯酚的应用，可以解决很多技术问题：
1、利用多金属氧酸盐的组成和结构的多样性，合成强氧化性的化合物，作为催化湿法氧化催化剂，降低湿法氧化的反应条件，提高实用性，降低成本；
2、调节反荷离子的种类，合成多金属氧酸盐固体催化剂，在水相反应中不溶脱，且易于分离重复使用，大大降低了催化剂使用成本；
3、多金属氧酸盐降解水中污染物苯酚反应条件温和，在常温常压条件下通入空气就可达到苯酚的有效降解，节约大量能源；
4、杂多酸胶束催化体系的引入使苯酚降解的体系同时具有液膜法和高级氧化法的双重功效，不仅提高了催化效果而且催化条件温和。
此项目主要依托国家自然科学基金和吉林省环保局项目。
含钒多金属氧酸盐(CTA)3+x [PVxMo12-xO40]（x = 1~3）在催化空气氧化降解苯酚污水中，在室温、空气压力条件下，苯酚污水降解率达到90%到100%，并且苯酚分子被完全矿化为简单的无机离子，如CO32-和HCO3-。
东北师范大学
2021-04-29
一种复合免疫强化剂及其制备方法和应用
本技术成果创造性地采用廉价的原料生产了一种复合免疫强化剂。该制剂含有益生菌、蛋白质、脂 肪、维生素B、卵磷脂、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、麦芽糖酶、磷、钙、铁等矿物质及微量元素。
中山大学
2021-04-10
一种微波吸收增强剂及其制备方法和应用
本发明公开一种微波吸收增强剂及其制备方法与应用，该微波吸收增强剂为表面附着一层纳米Fe3O4磁性材料的路用石料，其中，纳米Fe3O4磁性材料的质量分数为5～15％。其制备方法为：(1)将亚铁盐和铁盐溶于蒸馏水中分别配制成浓度为0.5～10mol/L的溶液；(2)在隔氧环境下，将亚铁盐溶液、铁盐溶液和氨水按摩尔比Fe2+:Fe3+:OH－＝1:1.6～2:8～16的量先后喷洒在路用石料表面，然后加热并搅拌20～30min；(3)将表面反应后的路用石料放入50℃～70℃的烘箱中加热直至完全干燥；(4)将干燥后的石料加热至80℃使反应残留物分解除去，得到微波吸收增强剂。将这种微波吸收增强剂部分或全部替代普通集料加入到沥青混合料中，可显著提升沥青混合料的微波加热升温速率和微波能量利用率。
东南大学
2021-04-11
一种建筑石膏用防水剂及其制备方法
本发明涉及一种新型建筑石膏用防水剂的制备方法，该方法以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料，以乙烯基三乙氧基硅烷为偶联剂，乙烯基三乙氧基硅烷的加入不仅能够促进有机硅防水剂硅树脂网络的形成，而且能在接触面另外形成一层有机分子吸附金属离子构成的配位网络状薄膜，增强与石膏表面的结合能力，进一步增强防水剂的防水性能。本发明制备的建筑石膏用防水剂使用时产入量少、对石膏强度不会产生不利影响、显著提高石膏制品的软化系数和降低石膏吸水率，是一种防水效果好、易于储存的理想新型建筑石膏防水剂。
安徽建筑大学
2021-01-12