石墨烯基多种纳米复合材料的制备及用于光催化技术。

对氨基苯酚又名对羟基苯胺。是一种用途广泛的有机合成中间体，主要用于染料、医药、橡胶领域。在医药工业中主要用于扑热息痛和安诺明等药物的生产。在橡胶行业，对氨基苯酚主要用于防老剂4010MA、4020、4030等的合成，这些产品是目前很有发展前途的子午轮胎产品的配套防老剂。国外对氨基酚生产能力约10万吨／年，生产主要集中在北美和西欧，日本有一定产量，巴西、土耳其、韩国以及我国台湾也有少量生产。从全球总消费量看，呈逐年上升势头，1994年全球共消费对氨基苯酚约6．7万吨，1996年约消耗8．2万吨，2000年需求量约10万吨， 2005年需求量增加到近13万吨。目前，我国对氨基苯酚的生产厂家有30多家，总生产能力约为4.5万吨/年，产量约为3.0万吨/年。我国对氨基酚主要用于生产解热镇痛药一扑热息痛，占对氨基酚总产量的88％左右，出口量约占10％，根据预测，预计2008年国内PAP需求量将达到约6.8万吨，而今后几年我国内子午轮胎比例将达到40%，这将大大刺激我国对氨基苯酚的发展。因此，总的说来，对氨基酚的市场缺口较大，开发利用前景十分广阔。目前，对氨基酚的生产按原料路线分为对硝基酚法和硝基苯法，主要包括对硝基苯酚铁粉还原法、对硝基苯酚加氢还原法、硝基苯催化氢化法和硝基苯电解还原法等。对硝基苯酚铁粉还原法是对氨基苯酚生产最早采用的一种传统的生产方法，该方法以对硝基氯苯为原料，经过水解及酸化得到对硝基酚，对硝基酚再经铁粉还原得到对氨基酚。该方法不仅PAP收率低，且生产过程中会同时有大量的铁泥和废水生成，环境污染严重，在发达国家已被淘汰，我国的一些中小规模企业普遍采用该方法生产。对硝基苯酚加氢还原法同样以对硝基氯苯为原料，采用与铁粉还原法中一致的水解酸化工艺，所不同的是其还原工艺采用直接加氢，以R-Ni为催化剂，在水溶液中还原得到对氨基酚。该方法对氨基酚收率高，副产物少，且大大减少了废液及废渣的排放量，如美国孟山都、法国罗纳普朗克、英国的斯特林公司和我国安徽八一化工集团等均采用该工艺技术生产。以硝基苯为原料合成对氨基酚相对硝基酚法具有明显的原料优势，按还原方法不同分为硝基苯催化氢化法和硝基苯电解还原法两种工艺。这两种工艺被普遍认为是目前世界上对氨基苯酚最先进、最有前途的生产工艺，美国、西欧、日本等发达国家和地区大都采用这两种工艺，但在国内，这两种工艺均不成熟。其中硝基苯电解还原法操作简单，工艺流程短，产品纯度高，环境污染小，但是设备复杂，耗电太多，对反应器的设计及工艺条件控制有较高的技术要求；而硝基苯催化加氢还原法工艺流程短，能耗低，对氨基苯酚收率较高，产品质量较好，被普遍认为是未来发展的方向。硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚通常以铂、铑、钯等贵金属为催化剂，于稀硫酸介质中进行反应。反应中硝基苯首先加氢生成中间产物苯基羟胺，然后在酸性介质中苯基羟胺重排为对氨基苯酚。目前国外工业生产中该工艺均是以Pt/AC为催化剂，于10~20%的硫酸水溶液中进行。而在国内，该工艺一直未能实现真正意义上的工业化生产，主要是存在以下问题：（1）催化剂与产品分离困难。目前，该工艺所采用催化剂为Pt/C，所用载体为粉末状活性炭。该催化剂不仅粒度小，而且比重较小，将催化剂从反应后的混合物中分离出来极为困难，导致催化剂在回收过程中损失较为严重，生产成本上升，市场竞争力下降。（2）由于反应过程中需要以硫酸为反应介质，一方面对设备材质要求较高，另一方面，在反应后处理过程中需要大量的氨水来中和反应液，才能将产物PAP和副反应产物苯胺从反应液中分离出来，工艺复杂，同时副产大量的稀硫酸铵溶液，综合治理费用较高。本课题组针对现有工艺中存在的主要问题，开发了一种新的环境友好催化剂，获得了较高的PAP收率。该催化剂不仅有效解决了金属催化剂的分离问题，同时由于反应在近乎中性的水溶液中进行，一方面有效解决了设备腐蚀问题，另一方面，产品PAP及副反应产物苯胺可通过简单的蒸馏、蒸发、冷却、结晶等方式从反应液中分离出来，无需中和处理，简化了生产工艺，提高了产品质量，也避免了大量硫酸铵废液的生成。目前该项目正在河北阳煤正元化工集团进行中试放大研究，已取得阶段性成果，PAP收率达到60%以上，催化剂回收率可完全满足工业生产要求。

一、项目简介多相电催化技术是在传统电催化技术基础上结合三维电极技术研制而成的，通过添加经过特殊处理的床体填料增大反应器的有效工作空间，提高反应效率，该填料可增加反应器对污染物的降解能力，对部分高浓度有机废水的COD去除率达到95%以上。该技术具有无需添加化学药品,设备小,占地少，环境兼容性好，运营费用低，便于联合使用,无二次污染等优点。二、市场前景高浓度有机废水的处理方法一直是困扰环保领域的难点问题。多相电催化技术也可用于高浓度有机废水、中水回用、重金属废水处理、垃圾渗滤液等环境相关领域，同时在绿色有机电化学合成领域也能得到广泛应用。三、规模与投资可根据不同单位废水排放量决定。四、生产设备多相电催化反应器。五、效益分析可处理难降解有机废水，节省环保支出，提高出水水质。六、合作方式寻找中试及应用合作伙伴。项目负责人：姚颖悟联系电话： 13821152801，60200454

本发明公开了一种用于硝汞协同控制的催化剂及其制备方法，所述催化剂由以下质量百分比计的组分制成：载体：TiO272-98.6％，活性组分：V2O50.1-5％、WO31-10％、Cr2O30.1-5％和Nb2O50.1-5％，助催化剂0.1-3％。本发明可用于烟气中氮氧化物的还原同时将零价汞氧化成二价汞然后加以控制，具有较高脱硝性能的同时具备高的汞氧化性能，相比于目前商用SCR催化剂，很大程度上提高了催化剂的汞氧化率，可以适应我国燃煤电厂中脱汞的要求，且SO2/SO3转化率较低，并且有较好的抗中毒能力，是一种低成本、高性能的新型催化剂。

本发明提供一种改性TiO2光催化剂的制备方法,该方法包括以下步骤:聚苯乙烯乳液的制备;Fe3O4颗粒的制备;溶胶-凝胶法制备聚苯乙烯(PS)改性TiO2;制备功能性TiO2。本发明的效果是该方法制备的多孔TiO2以聚苯乙烯为模板,对废旧泡沫塑料进行二次利用,制备出高比表面积的PS改性TiO2光催化剂,体现了资源的无害化处理方式,成本低廉、经济,操作简单。在PS改性基础上,通过引入Fe3O4,使得催化剂吸收波长红移,提高了太阳光利用率。

小试阶段/n本成果属于燃料电池催化剂技术领域。具体涉及一种掺杂型石墨烯负载PtRu合金纳米电催化剂及其制备方法。直接甲醇燃料电池具有结构简单、低温启动速度快、燃料廉价易得、清洁无污染、比能量高和能量转换效率高等特点，有望成为未来便携式电子产品以及电动汽车、飞机等化石能源替代品。Pt是已知的对甲醇电氧化催化活性较好、使用较广泛的催化剂，然而其存在成本过高易CO中毒等问题。采用PtRu合金、以掺杂型石墨烯为载体作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂，能有效提高催化剂的活性和利用率。本成果克服了现有技术缺陷，提供

本发明公开了一种纳米 Pd 电催化剂的制备方法，包括六角相溶致液晶的制备、Pd 盐 前驱体的还原和后处理各单元过程，通过反应时间、光照强度等的改变对生成的纳米 Pd 的 形貌进行调控。本发明制备的纳米 Pd 电催化剂的形貌和尺寸可控、可调，视反应时间、灯 泡瓦数不同，获得尺寸和形貌可控的纳米 Pd 电催化剂，适合用于电催化甲醛等有机小分子 类作电催化剂。本制备方法条件温和，过程简单，生产周期短，产物均匀，易于规模化生产。

基于目前世界上亟需解决的环境污染和能源危机两大问题，开发一种同时净化环境与能源转化的装置将具有巨大的应用潜力。因此对于水体环境污染处理和清洁能源生产本课题组已开发出有效的技术——光电催化有机污染物降解协同产氢。开发了新型金属氧化物纳米管阵列异质结杂化光电催化体系,在电场诱导下，使光生电子与空穴分别于阴极和阳极氧化降解有机污染物与析氢，实现光电催化同步去污与制氢。通过增强纳米管阵列与基底相互作用，纳米管本体结晶度提高或单晶化，纳米管管壁表面形成异质结光催化杂化体系和导电碳基材料的修饰等途径，提高光生电子传输速率，促成电子与空穴有效分离，拓宽体系的光响应范围，提高光的吸收效率与量子效率。结合表征等手段及分析，阐明光电催化体系的构效关系，设计出高效、稳定的新型光电催化构筑应用于污水的资源化。通过两个反应过程的相互促进，不仅提高了光催化效率，而且符合变“废”为宝的绿色能源化学理念；构建了新型光催化反应器和高性能光电催化剂；发展了光电协同催化理论在同步去污-制氢反应中的应用。

项目主要包括以下两大类催化剂及催化反应器：1、 柴油车尾气净化催化剂 该类产品主要是指柴油车尾气净化用的SCR催化剂和DOC催化剂。2014年3月,产品在天津索克汽车试验有限公司通过了工业级柴油车尾气净化催化剂(蜂窝状陶瓷催化剂)的国IV标准台架测试，性能与进口产品持平。其后在2015年5月，产品在朝阳柴油机有限公司通过了国V标准的台架测试。