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CuFe2O4复合材料催化氧化有机污染物的性能与机理
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
学号
冯畴境
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043116
罗雨欣
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043111
黄品杰
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043110
张一丹
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043105
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
周家斌
化学化工学院
教授
环境材料与污染控制
刘丹
化学化工学院
讲师
环境材料与污染控制
四、项目简介
工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。
因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。
西南石油大学
2023-07-20
紫外催化湿式氧化处理高浓度难降解有机废水研究及产业化
针对高浓度难降解废液处理的难点问题，开发了绿色、高效、降解彻底的紫外催化湿式氧化工艺。现阶段，该技术已应用于高浓度危险有机废液、垃圾渗滤液、油墨废水、电镀废水、印染废水等有机废水的处理。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
东南大学张袁健团队在纳米酶催化机制方面取得重要研究成果
近日，东南大学化学化工学院、江苏省富碳材料器件工程研究中心张袁健教授团队（https://carbosensing.group）在Fe-N-C纳米酶在催化抗坏血酸氧化反应中的机制研究取得进展，相关成果以“Insights into Iron Leaching from an Ascorbate-Oxidase-like Fe-N-C Nanozyme and Oxygen Reduction Selectivity”为题在化学领域国际权威学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.以VIP Paper形式在线发表。
东南大学
2023-05-15
可替代贵金属催化剂，天津大学团队将锂电池废料变废为宝
由于高能量和高功率密度，锂离子电池已成为便携式电子产品和电动汽车的主流电源。随着锂离子电池产品的普及，大量废旧电池的出现，也将对生态环境保护造成压力。近日，天津大学教授胡文彬、陈亚楠团队在《中国科学材料》发表研究论文《变废为宝：富缺陷镍掺杂磷酸铁锂用于高效电催化析氧反应》，利用简单浸渍法结合电化学原位转化，可将废旧电池正极材料磷酸铁锂转变成高效的析氧反应电催化剂。
天津大学
2021-09-14
利用304型不锈钢网基电分解水析氢、析氧催化电极
为电解水领域展示了一种以廉价的不锈钢网衍生出的能够在碱性条件下高效分解水的电极材料。通过将普通商用的304型柔性不锈钢网进行酸腐蚀剥离并在高温利用氨气以及磷化氢气体活化处理，分别制备出了性能媲美金属铂和氧化铱电极性能的阳极和阴极电极。这种电极具有以下优点： （1）成本低廉：304型柔性不锈钢网每平方米售价40美元，而其他常用的非贵金属替代电极材料如镍网每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金属铂和二氧化铱就更加昂贵得多。 （2）活性优异：得益于表面的腐蚀剥离增加的活性比表面积以及高温氨气或磷化氢气体的烧灼引入的氮或磷原子，制备的氮掺杂活化电极析氢活性与金属铂相近，磷掺杂活化电极析氧活性较二氧化铱高。电解水整体体系性能比传统组合金属铂-二氧化铱系统的超电势还要小。 （3）性能稳定：整个体系将近6天不间断工作时间之内性能未观察到任何衰减。
中山大学
2021-04-13
聚苯乙烯催化氢化制备新型材料氢化聚苯乙烯
聚苯乙烯 (PS) 是用途广泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸强度低、耐热耐氧性能差。通过氢化改性，链上苯基加氢得到的聚环己烷基乙烯(PCHE)耐热、耐氧、拉伸强度、抗吸水等性能大幅提高。所制备得到PCHE产品的各项性能均优于PS、聚碳酸酯 (PC) 材料，PCHE透光率高达91%，PCHE的应力-光学系数也很低；PCHE耐冲击，质量轻 (比PC更轻) 、强度高，易加工；PCHE耐腐蚀、耐温耐湿；PCHE可以作为汽车、高铁、光学仪器等用高等透明树脂，是目前应用量大、价格高的PC材料的优良替代材料。然而聚合物加氢体系具有与小分子体系完全不同的特点，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度远高于小分子溶液，传统粉末状催化剂存在分离困难、加氢速度慢、加氢条件苛刻等缺点亟待解决。本项目采用专用催化剂进行PS加氢。不仅有利于催化剂与物系的分离，有利于高粘流体的流动，强化物质传递。具有良好应用前景和经济价值。
华东理工大学
2021-04-13
一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法
本发明提出一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法，铂基催化剂的连续流制备方法，相比于浸渍法用时长，取决操作人员的手法和易混合不均等问题，该方法更为简单高效并且可一步且连续生产。采用毫米级管式反应器，强化气液固三相接触效率，通过超高比表面积和湍流效应，实现前驱体溶液的均匀混合与界面反应。该方法将传统多步工艺整合为连续化流程，提升催化剂晶面结构可控性和活性位点分布一致性。实验表明，使用该方法制备的5%Pt/ZnO催化剂，在3MPa H<subgt;2</subgt;、170℃下反应5小时，巴豆醛转化率和巴豆醇选择性分别达96.53%和84.52%，收率优异。机械化操作避免人为误差，提高生产效率和重复性。
南京工业大学
2021-01-12
一种低温稀土基脱硝脱氯苯催化剂及其制备方法和应用
本发明公开了一种低温稀土基脱硝脱氯苯催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以微米棒二氧化钛为载体，氧化铈和四氧化三铁的纳米针复合氧化物为活性组分；以载体质量为基准，活性组分的质量百分含量为5～10％。本方法合成的催化剂具有低温活性高、抗硫中毒强等优势，能够实现非电行业复杂烟气脱硝脱氯苯的目标。
南京工业大学
2021-01-12
一种螺旋体MOC材料光催化剂及其制备方法和应用
本发明公开了一种螺旋体MOC材料光催化剂的制备方法及应用，其为结构通式(I)的化合物。本发明化合物是一种在可见光下可降解染料、四环素及还原六价铬的光催化剂，催化剂易于从溶液中分离，具有良好的结构稳定性和可重复使用性。
南京工业大学
2021-01-12
一种萘磺酰胺类化合物及其制备方法与在调节植物生长活性中的应用
本发明公开了一种萘磺酰胺类化合物及其制备方法与在调节植物生长活性中的应用。本发明提供的萘磺酰胺类化合物，其结构通式如式Ⅰ所示。本发明提供的式I所示萘磺酰胺类化合物，结构简单，具有优良的植物生长调节活性，制备方法简单可行，利于大规模生产。
中国农业大学
2021-04-11