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二氧化碳电还原反应高效催化材料的研究
本研究设计并合成了无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒，将其应用于二氧化碳电还原反应中 （图 1 ） 。 该研究工作首先通过溶剂热法制备了 AgBiS 2 纳米棒，并将其在空气中煅烧处理，得到了组成为 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的双金属硫氧复合物纳米棒。在进一步电化学还原预处理后，该复合物被转化为无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒。这种新型二氧化碳电还原催化剂在仅有 450 mV 的过电位下，实现了高达 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分电流密度。通过与 AgBiS 2 、 Bi 硫氧复合物及 Bi 2 S 3 参比样品进行对比，发现在电化学还原预处理过程中，金属硫化物中的 -2 价硫会转化为 H 2 S 并离开电极表面，只有金属硫氧复合物中被氧化为 +6 价的硫能保留在催化剂中。后续实验表明 ，这一部分硫能促进水的解离，而甲酸形成过程中所需的 H + 正是来自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被极大程度地促进。另一方面， Ag-Bi-S-O 修饰 Bi 0 纳米颗粒中的 Ag ，有利于电荷在电极中传递，提高了催化剂的电流密度。在过电位为 450 mV 时，更大的电流密度可以提高阴极附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能进一步提升硫促进水解离的效用，同时抑制氢析出反应的发生。因此，无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒可以在极低的过电位下将二氧化碳高活性、高选择性地转化为甲酸。
北京大学
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
难降解有机废水电催化氧化处理技术及其设备的开发
1、成果简介：（500字以内） 电化学水处理技术是20世纪80年代末、90年代初发展起来的能够有效处理有毒难降解污染物的先进废水无害化处理方法。该法的主要特点是能在常温常压下将不易降解的有机物质完全燃烧或部分降解到可容易生物处理的程度而不带来二次污染，具有处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点。近二十年来，国内外许多研究者进行了大量研究工作，取得了较大突破。已经发现，电化学处理成本高主要是由于电耗高。对于低浓度有机废水，如果提高电流效率，就会降低处理费用；对于高浓度废水，如果将有机物部
吉林大学
2021-04-14
光电催化二氧化碳和水制备乙醇
本专利技术由二氧化碳和水为原料，KHCO3 作助剂，催化剂由配体功能化、金属沉积和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃电极构成的光阴极催化剂和 Co-Pi 修饰 W 参杂的 BiVO4 光阳极催化剂在光电池中模拟植 物光合作用制备出高纯度的乙醇水溶液并放出氧气。人工光合成电池的效率可以达到 0.3~0.6%，与大田农作物相似。光电池在模拟太阳光或室外太阳光照射下均能实现合成乙醇，将太阳能转化为碳基能源分子。电极催化剂制备简单、成本低廉、污染很小；生产乙醇的过程中无废水、废气和固体废物产生。催化电极的寿
兰州大学
2021-01-12
在氧化铈负载钌纳米催化剂用于二氧化碳加氢反应的结构敏感性
首先制备了 CeO2 纳米线负载的 Ru 基单原子、纳米团簇（约 1.2 nm ）和纳米颗粒（约 4.0 nm ），并用于催化常压 CO2 加氢反应。研究发现三种催化剂都表现出 98-100% 的甲烷选择性，但纳米团簇的反应活性高于单原子并远高于纳米颗粒。通过原位表征结合第一性原理计算，发现该催化剂上的 CO2 加氢反应经历 CO 中间体（即 CO 路径），其活性位点为 Ru-CeO2 界面处的 Ce3+-OH 位点和 Ru 位点，分别负责 CO2 解离和羰基中间体活化。从单原子到纳米团簇和纳米颗粒， SMSI 逐渐减弱，促进了吸附在 Ru 位点上羰基中间体的活化；氢溢流效应逐渐增强，不利于表面 H2O 分子的脱附。 SMSI 和氢溢流效应在纳米团簇上达到平衡，使催化剂在该粒径尺度下表现出最好的常压 CO2 加氢活性。
北京大学
2021-04-11
气态烃非催化部分氧化制合成气关键技术及 工业应用
项目属于化学工艺和能源高效转化利用的交叉领域，先后列入国家“十一五”支撑计划项 目、中国石油化工集团公司重点攻关项目、中国石油天然气集团公司重点攻关项目。气态烃非 催化部分氧化技术可广泛应用于焦炉气、煤层气、天然气、油田气、炼厂气等气态烃化合物制 备合成气，是能源化工领域的核心技术，应用前景广阔。 项目系统研究了气态烃非催化部分氧化技术，主要创新点在于： (1) 基于转化过程为传递控制的原理，创新性地提出了新型气态烃非催化部分氧化烧嘴。 (2) 基于烧嘴与流场匹配的思想，提出了新的转化炉拱顶隔热衬里设置结构型式。 (3) 提出了气态烃非催化部分氧化新的流程组织模式、自动控制及安全联锁保护系统的理 念，形成了具有自主知识产权的气态烃非催化部分氧化制合成气成套工艺技术。该技术打破了 GE、Shell等跨国公司的垄断，主要技术经济指标国际领先。
华东理工大学
2021-04-11
酶催化可控释放一氧化氮生物材料制备方法
该材料具有良好的加工性，能制备成可注射溶液、薄膜、多孔支架、以及静电纺丝纤维膜等多种产品。由于一氧化氮能够可控按需释放，CS-NO及其复合材料可用于治疗糖尿病下肢缺血、皮肤损伤和心梗疾病。
南开大学
2021-04-10
气态烃非催化部分氧化制合成气关键技术及工业应用
项目属于化学工艺和能源高效转化利用的交叉领域，先后列入国家“十一五”支撑计划项目、中国石油化工集团公司重点攻关项目、中国石油天然气集团公司重点攻关项目。气态烃非催化部分氧化技术可广泛应用于焦炉气、煤层气、天然气、油田气、炼厂气等气态烃化合物制备合成气，是能源化工领域的核心技术，应用前景广阔。 项目系统研究了气态烃非催化部分氧化技术，主要创新点在于：（1）基于转化过程为传递控制的原理，创新性地提出了新型气态烃非催化部分氧化烧嘴。（2）基于烧嘴与流场匹配的思想，提出了新的转化炉拱顶隔热衬里设置结构型式。（3）提出了气态烃非催化部分氧化新的流程组织模式、自动控制及安全联锁保护系统的理念，形成了具有自主知识产权的气态烃非催化部分氧化制合成气成套工艺技术。该技术打破了GE、Shell等跨国公司的垄断，主要技术经济指标国际领先。
华东理工大学
2021-02-01
铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂的制备方法、产品及应用
本发明公开了一种铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂的制备方法，包括：(1)将铝盐加入到甲酸/甲酸铵的缓冲溶液中，铝盐完全溶解后，加入介孔SBA‑15，吸附完成后，烘干，焙烧得到铝负载的SBA‑15样品；(2)将铝负载的SBA‑15样品置于含有铁离子和铜离子溶液中，浸渍完成后，烘干，可选择的进行焙烧，得到铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂。本发明还公开上述制备方法制备得到的催化剂和该催化剂的应用方法。本发明通过Al对介孔材料SBA‑15进行修饰，获得良好Al2O3纳米层，继续负载双金属组分Fe和Cu之后，活性组分继续保持高度分散的纳米层，在中性条件下，催化剂有着良好的降解去除，显示出催化剂极高的催化活性。
浙江大学
2021-04-13
一种挥发性有机物氧化催化剂及其制备方法
1. 痛点问题
2020年我国VOCs 排放量将达到3000万吨，催化氧化技术因具有适用范围广、起燃温度低、能耗低、净化效率高、无二次污染等优点，已成为当前VOCs治理行业研究和应用的主流技术之一，而制备高效、稳定、廉价的催化剂是催化氧化技术的核心。目前我国大中型企业VOCs催化氧化装置所采用的催化剂仍以进口为主，价格昂贵，国产催化剂虽然价格低，但存在催化氧化活性低、稳定性差、易中毒失活等缺点而难以满足工业需求。国内外学者从催化剂活性组成、结构形态、氧化物间的协同作用以及氧化机理等基础研究方面进行了广泛而深入的探究，而在工业催化氧化催化剂研制与应用方面涉足较少，因此加快研发高效工业VOCs催化氧化催化剂已成为当前国内相关研究者和工程技术人员的共识和当务之急。
2. 解决方案
该技术以蜂窝堇青石陶瓷为载体，通过原位生长方式在蜂窝陶瓷内外表面引入复合金属氧化物有序微/纳米结构，通过调控微/纳米结构的尺寸和形貌特征，系统研究微/纳米结构对催化剂催化氧化 VOCs的作用规律，建立了催化成分和微/纳米结构对催化氧化的影响规律。同时探究了掺杂元素和水蒸气循环对阻止积炭形成和脱氯的作用机制，进一步提升催化剂稳定性及抗氯中毒能力，为彻底解决催化氧化技术控制VOCs复杂问题提供理论依据和技术支撑。
合作需求
江苏中创清源科技有限公司以清华大学团队的核心技术为支撑，推进产业进程，打造国产催化剂高端技术品牌。以化工，石化，涂装，印刷等VOCs治理行业大型环保工程公司为目标客户，与环保工程公司进行优势互补，推动示范工程建设，进行技术的工程化应用，形成以点带面效应，树立品牌，联合推广项目技术和产品。
清华大学
2021-12-09