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Pt/α-MoC1-x负载型催化剂及其合成与应用
本项目设计开发了一种新的碳化钼负载的原子级分散Pt催化剂，能够在低温（150 ~ 190 ℃）条件下实现对水和甲醇的高效液相重整产氢。其中，原子级分散铂-碳化钼双功能催化剂在190 ℃条件下，催化产氢速率可达~20000molH2/(molPt * h)，活性较传统铂基催化剂提升了两个数量级。
北京大学
2021-04-11
一种电催化氧化处理三嗪酮废水的方法
本发明属于农药工业生产废水处理技术领域，具体涉及一种电催化氧化处理三嗪酮废水的方法。所述处理工艺包括以下步骤：(1)将三嗪酮生产废水中加入复合菌剂，厌氧培养，得到降解后的三嗪酮生产废水；(2)将降解后的三嗪酮生产废水加热，搅拌条件下蒸出馏分，得到蒸馏后的废水；(3)使用紫外光结合电催化将蒸馏后的废水进行电催化氧化，得到含特戊酸的废水；(4)在25‑30℃条件下，向含特戊酸的废水加入萃取液，得到萃取液层和水层；(5)水层用液碱调pH至中性，减压蒸馏，得到回收水；将萃取液层减压蒸馏，冷凝回收萃取液，同时得到含特戊酸的釜残剩余。本发明的处理方法可以降低COD和氨氮的量，同时提高特戊酸回收率。
南京工业大学
2021-01-12
一种新型多通道Ni/CM陶瓷催化膜的制备方法
本发明属于陶瓷催化膜技术领域，涉及一种新型多通道Ni/CM陶瓷催化膜的制备方法。将2‑氨基对苯二甲酸加入N,N二甲基甲酰胺中并混合均匀，缓慢滴加入六水合硝酸镍的水溶液中，并混合均匀。将膜管浸没，进行水热合成反应，反应结束后冷却，洗涤并烘干，煅烧，冷却，得到催化膜。将硼氢化钠加入乙醇溶液并混合均匀，强制循环流动经过催化膜的膜孔，得到多通道Ni/CM陶瓷催化膜。本发明所提出的工艺能够使Ni‑MOF‑NH<subgt;2</subgt;在膜孔内充分生长，增加活性组分，并且使得活性组分分布均匀，从而有效提高了金属Ni的利用率。制备过程简单可控，催化膜活性高、稳定性好，回收简单方便，适合大规模工业应用推广。
南京工业大学
2021-01-12
抗流失、抗酸蚀高活性贵金属负载型催化剂开发
贵金属负载型催化剂在有机催化反应被广泛应用。目前，常见的贵金属负载型催化剂主要是将贵金属（Pd、Pt、Ru等）纳米颗粒负载于活性炭、树脂、介孔硅、介孔碳、MOFs等载体材料表面，进而被应用于催化加氢、偶联、氧化、N-烷基化等反应。在实际的化工催化应用、催化基础研究中，这类负载型催化剂都具有较好的回收及重复使用性能。然而，由于贵金属主要以纳米颗粒的形式负载于上述载体的外表面；在催化反应过程中，活性位点纳米颗粒非常容易从催化剂载体表面流失，从而使得催化剂在重复使用过程中活性逐渐下降；更重要的是，造成了贵金属资源的极大浪费。
成果亮点
本项目开发了一种可将贵金属催化活性组分纳米颗粒高分散负载于介孔中空载体空腔内部的方法，从而有效地阻止贵金属纳米颗粒在催化反应过程中的流失，催化剂经过多次循环使用仍能保持较高催化活性。此外该类催化剂有较强的抗酸腐蚀性能，在酸性体系下使用，仍可长时间多次套用。
兰州大学
2021-01-12
一种多通道Co/CM催化膜减小Co粒径的方法
本发明属于膜催化技术领域，涉及一种多通道Co/CM催化膜减小Co粒径的方法。Co/CM催化膜表面涂覆聚多巴胺涂层后烘干、煅烧。本发明所提出的减小Co/CM催化膜中Co粒径的方法，能够有效减小Co的粒径，使得催化膜中的活性组分Co进行再分散，催化膜在对硝基苯酚催化加氢反应中活性明显提高。
南京工业大学
2021-01-12
一种新型傅克烷基化固体酸催化剂
Friedel-Crafts反应是有机合成中经典的对芳环上进行衍生的反应，包括烷基化和酰基化反应。通常，Friedel-Crafts烷基化反应所用溶剂为石油醚、苯、氯苯等有机溶剂，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下进行反应。目前工业上仍普遍使用AlC13等传统均相催化剂。但传统的烷基化反应，无论从催化剂还是到终产物都会产生酸性气体HCl，不仅使得反应的原子经济性低，而且严重腐蚀设备、污染环境，催化剂也会大量消耗、难以回收，从根源上使烷基化反应绿色化的工艺开发具有重要的理论和现实意义。
本成果采用固体酸绿色催化工艺，实现多种芳香化合物的傅克烷基化与酰基化反应，催化剂为改性粘土类固体酸催化剂，催化效率高、重复性良好且成本低廉。
传统AlC13等传统均相催化剂，催化剂或产物中会有强腐蚀性HCl的生成，对环境污染严重，不符合绿色化学的要求，对生产设备造成腐蚀。本成果以固体酸催化能够实现多种傅克烷基化及酰基化反应，产率高，催化剂易于回收且重复使用性良好。一烷基化产物收率达95%，可提供釜式反应与固定床连续反应两种工艺参数。
南京工业大学
2021-01-12
基于金属氧化物的复合半导体光催化剂
将纳米级尺寸石墨烯量子点修饰到超薄ZnO纳米片表面，同样可大大提高ZnO纳米片的光催化性能，结果如下图所示，这主要归因于石墨烯量子点与ZnO纳米片形成p-n结，促进光生载流子的分离效率。
此外，将 N 掺杂石墨烯量子点与 TiO2 纳米片复合，构筑高效可见光催化剂，
可
上海理工大学
2021-01-12
开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
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
2021-02-01
基于天然纤维素制备高效率氧气还原催化剂
氧气还原反应是燃料电池中最常见的阴极反应，即氧气通过四电子过程结合电子和质子转化为水。
氧气还原催化剂是燃料电池阴极至关重要的组成部分，其性能的好坏直接决定于最终电池的性能。铂（Pt）是最常用的一种高效的氧气还原反应催化剂。然而，由于Pt的价格非常昂贵，给电池带来非常高的成本。而近年来，开发的基于杂元素掺杂的碳纳米材料，尽管成本比Pt低，但是其制备过程相对较复杂，难以实现规模化生产。
而对于电池的发展，低成本和高性能是永恒追求的目标。本成果提供了一种超低成本、高效率氧气还原催化剂的制备方法。该方法以天然纤维素为原材料，具有成本低、制备简单等优点，所制备的氧气还原催化剂在0.1M KOH中的氧气还原催化电流高于常用的20wt% Pt/C催化剂。
江西师范大学
2021-05-05
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