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固体酸催化碳水化合物制备5-羟甲基呋喃甲醛（HMF）
成果描述：碳水化合物是生物质资源的主要组成部分，如何有效地将其转化为能源材料和大宗化学品是实现生物质资源利用的重要环节。5-羟甲基糠醛(HMF)是连接石油化工和基于碳水化合物化学的一种非常重要的平台化合物，由六碳糖转化生成5-羟甲基糠醛(HMF)是实现以上环节的关健。 采用酸改性的固体酸催化剂对碳水化合物转化为HMF表现出很好的催化活性，开发了由果糖或果聚糖催化制备HMF的化学工艺，研究了固体酸的组成和性质、反应条件对HMF收率的影响。在130 ℃、DMSO溶剂、条件下，以CSZA-3固体酸为催化剂，由葡萄糖转化为HMF可以获得最佳收率47.6 %；以CSZ固体为催化剂，由果糖转化为HMF可以获得60 %以上的收率。市场前景分析：生物质化工领域，精细化学品合成。与同类成果相比的优势分析：国内领先。催化剂活性评价： 110-150 °C、DMSO溶剂、N2气保护、反应时间2~4h，HMF收率 > 40 %。
四川大学
2021-04-10
固体酸催化碳水化合物制备5-羟甲基呋喃甲醛（HMF）
成果描述：碳水化合物是生物质资源的主要组成部分，如何有效地将其转化为能源材料和大宗化学品是实现生物质资源利用的重要环节。5-羟甲基糠醛(HMF)是连接石油化工和基于碳水化合物化学的一种非常重要的平台化合物，由六碳糖转化生成5-羟甲基糠醛(HMF)是实现以上环节的关健。 采用酸改性的固体酸催化剂对碳水化合物转化为HMF表现出很好的催化活性，开发了由果糖或果聚糖催化制备HMF的化学工艺，研究了固体酸的组成和性质、反应条件对HMF收率的影响。在130 ℃、DMSO溶剂、条件下，以CSZA-3固体酸为催化剂，由葡萄糖转化为HMF可以获得最佳收率47.6 %；以CSZ固体为催化剂，由果糖转化为HMF可以获得60 %以上的收率。市场前景分析：生物质化工领域，精细化学品合成。与同类成果相比的优势分析：催化剂活性评价： 110-150 °C、DMSO溶剂、N2气保护、反应时间2~4h，HMF收率 > 40 %。 国内先进。
四川大学
2021-04-10
低钒脱硝、脱二噁英双功能低温锰钛催化剂的研发
小试阶段/n1. VOx /TiO2 体系的催化剂的制备及催化分解 NOx 和氯苯各项指标性能的评价。研究添加 W、 Mn、 Sn、 Ce 等组分，载体 TiO2 的晶型和形貌和制备方法（包括干混法、等体积浸渍法和湿法浸渍法）对催化分解 NOx 和氯苯性能的影响。。 2. 筛选的低钒催化剂的配方和制备工艺优化实验。研究添加不同种类过渡金属氧化物对催化剂催化性能的机理。。 3. 对上述所得到的低钒含量催化剂体系做进一步的配方和制备工艺的优化，。并进行低温催化还原 NO 和催化氧化氯苯的活性研究。。 4. 制备低钒含量，且具有高的低温催化活性的成型蜂窝状催化剂。
武汉工程大学
2021-04-11
低温下即具有极高反应活性的fcc相Ru纳米粒子催化剂
该研究工作首先使用DFT理论计算了fcc相与hcp相Ru的Wulff平衡结构模型里各个表面的CO解离势垒。CO解离通常被认为是费托合成的决速步，而CO解离势垒的大小可以反映出催化剂的费托合成活性。计算结果表明hcp相Ru（0001）面的Step-B台阶位具有最低的CO解离势垒，但在真实纳米粒子体系中较难暴露，而fcc相Ru具有（100）、（211）面以及（111）面Step-B台阶位等一系列CO解离势垒较低的表面，有可能具有非常好的费托合成催化活性。 根据DFT计算结果，设计合成了以fcc相Pt纳米晶为核，外延生长fcc相Ru的Pt-Ru core-shell结构纳米催化剂。该催化剂在393-433 K的较低温度下即表现出远高于hcp相Ru的费托合成催化活性，433 K下活性可达 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，这是目前相同温度下报道的活性最高的费托合成催化剂。同时该催化剂也具有非常好的产物选择性与稳定性。经过对催化剂结构的详细表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段对该fcc Pt-Ru纳米催化剂的结构进行了模拟重建，证实了该催化剂具有超高活性位密度，表面大量暴露Ru（100）、（211）以及（311）等具有优异的CO活化能力的结构， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化剂的1-2个数量级以上。证明了fcc Ru催化剂相比hcp Ru具有更好催化性能的本质是具有更密集的催化活性位点。
北京大学
2021-04-11
高、低有效氢碳比原料共混催化热解制取燃料的装置和方法
本发明公开了一种高、低有效氢碳比原料共混催化热解制取燃料的装置和方法，该装置包括预混器、两级螺旋进料器、马达、料仓、流化床热解器、旋风分离器、两级冷凝装置、焦炭仓、储油罐、储气罐、预热器。该方法能够利用该装置将高、低有效氢碳比的不同原料进行共混催化热解。本发明能够将有效氢碳比低的含碳固体废弃物廉价高效地转化为高品质的液体燃料，同时处理有效氢碳比高的塑料等固体废弃物，解决了目前有效氢碳比低的生物质等含碳固体废弃物转化困难，热解产物品质不高，选择性差，催化剂易结焦、失活快的问题。
东南大学
2021-04-14
生物基高性能尼龙原料 1,5-戊二胺的生物催化合成技术
已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明
中国科学院大学
2021-01-12
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
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
固体酸催化碳水化合物制备5-羟甲基呋喃甲醛（HMF）
碳水化合物是生物质资源的主要组成部分，如何有效地将其转化为能源材料和大宗化学品是实现生物质资源利用的重要环节。5-羟甲基糠醛(HMF)是连接石油化工和基于碳水化合物化学的一种非常重要的平台化合物，由六碳糖转化生成5-羟甲基糠醛(HMF)是实现以上环节的关健。 采用酸改性的固体酸催化剂对碳水化合物转化为HMF表现出很好的催化活性，开发了由果糖或果聚糖催化制备HMF的化学工艺，研究了固体酸的组成和性质、反应条件对HMF收率的影响。在130 ℃、DMSO溶剂、条件下，以CSZA-3固体酸为催化剂，由葡萄糖转化为HMF可以获得最佳收率47.6 %；以CSZ固体为催化剂，由果糖转化为HMF可以获得60 %以上的收率。
四川大学
2015-12-22
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