|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
常温常压水相电催化合成氨的研究
合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前，每年全球氨产量已超过亿吨，其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题，其它部分用作重要的工业原料。此外，氨还具有含氢量高（质量比达17.6%）、易液化等优点，有望成为重要的清洁储氢与储能材料，具有广阔的应用前景。然而，由于氮气分子非常稳定且难以活化，温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压（300–500摄氏度，100–200个大气压）等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨，其能量和氢气都来自于化石燃料（如甲烷等），表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给，并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案，在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨，成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应（总反应为N2 + 3H2O 2NH3 + 1.5O2）提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行，以大量易得的水与氮气（空气）作为反应原料，以可持续能源（太阳能，风能等）产生的电能作为能量来源，即可实现“零排放”合成氨。因此，不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分，电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而，电化学合成氨技术仍面临重大挑战，其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化，就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而，现有研究经验与理论表明，该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题：具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应，从而表现出低的反应选择性；而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强，导致产物难以脱附，表现出过低的反应活性。因此，为取得电催化合成氨研究进展，大幅提高催化剂的选择性与活性，就必须突破现有理论，发展新型催化剂与催化体系。
北京大学
2021-04-11
生物质微波催化裂解制备富含丙酮醇生物油的方法
生物质微波催化裂解制备富含丙酮醇生物油的方法，其特征是以碳酸钠为催化剂， 以碳化硅为微波吸收介质，以微波源为加热源进行生物质裂解，采用冰水混和物冷却挥发分 获得富含丙酮醇的生物油。本发明利用微波在生物质粒子中形成的独特温度效应，以及碳酸 钠在微波场中对生物质裂解的独特催化效应，实现了丙酮醇的高选择性生成；通过本方法所 获得的丙酮醇在液体产物中的含量可达到 30-55％，大大提高对于丙酮醇的利用价值；本发 明方法所使用的原料和催化剂廉价易得，反应时间大大缩短。
安徽理工大学
2021-04-13
面向太阳能燃料制备的高效光电催化材料
哈尔滨工业大学
2021-04-14
一种用于有机污染物检测的催化发光装置
本实用新型涉及一种用于有机污染物检测的催化发光装置，包括反应室、所述反应室上端的上盖，在所述反应室侧面分别设有进样口、放空口，所述进样口与所述放空口位于所述反应室的相邻侧面上，在所述反应室内部中央设有玻璃管，所述玻璃管内置有螺旋形陶瓷管，所述螺旋形陶瓷管外表面涂有纳米材料；在所述反应室内部上侧和各个侧面上均放置透镜，所述多个透镜通过光纤将光信号传导到光电信号转换器。有益效果：采用螺旋形陶瓷管，增加反应气体与纳米材料的接触面积，从而可以增加发光强度；通过聚焦透镜将光信号聚焦，然后再通过光纤传导至光电信
安徽建筑大学
2021-01-12
一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法
本发明涉及一种利用全细胞催化合成海藻糖的方法.发酵培养能大量生产海藻糖合酶的重组大肠杆菌细胞,通过使用生物表面活性剂对重组细胞进行通透性处理,经处理的细胞以麦芽糖为底物子啊磷酸盐缓冲体系中合成海藻糖.经透性化处理的大肠杆菌以25%-3%的麦芽糖为底物合成海藻糖,在20-25℃反应16-20h底物的转化率可达到55%-60%,并且反应液组分十分简单,大大简化了海藻糖的提取纯化工艺.利用本发明的提供方法可以实现大规模,低成本,高效率生产高质量的海藻糖。
南京工业大学
2021-01-12
硝基苯催化加氢合成对氨基酚
项目简介对氨基苯酚（p-AminopHenol，简称PAP）是合成医药、农药及染料等的重要中间体，并可用作橡胶防老剂。是世界十大药品之一扑热息痛及子午线轮胎防老剂的主要原料。国内外有关对氨基酚合成研究的报道很多，主要有：对硝基苯酚铁粉还原法、硝基苯催化氢化法和硝基苯电解还原法等。其中硝基苯催化加氢还原法工艺流程短，能耗低，污染小，设备和工艺条件也不十分苛刻，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。而目前国内之所以一直未能实现大规模的工业化生产，主要存在以下问题：（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，在工业化生产中将催化剂从反应后的混合物中分离出来极为困难。（2）生产成本高。由于该工艺采用贵金属Pt为催化剂，因此催化剂的回收及套用将直接决定着生产成本。Pt/C催化剂在回收过程中损失较为严重，而且失活催化剂的再生也较为困难，导致生产成本上升，市场竞争力下降。（3）以硫酸为反应介质，对设备材质要求较高，同时副产大量的稀硫酸铵溶液，必须进行综合利用。针对目前该工艺存在的上述问题，本项目研究的重点是在现有工艺的基础上，开发Pt/SiO2催化剂，利用SiO2比重大，易于分离的特点，解决催化剂与产品分离上的困难，降低产品成本。以Pt/SiO2为催化剂，PAP收率可达到85％。二、市场前景几年来，全世界对氨基苯酚的消费量已超过12万t/a；目前，我国需求量也已超过3万t/a，并以10%/a的速度增长，因此对氨基苯酚具有广阔的市场。三、合作方式 寻求中试放大合作。项目负责人：王延吉联系电话： 022-60204867
河北工业大学
2021-04-11
NSFO（无泥芬顿催化氧化耦合）技术
成果介绍针对我国生态文明建设的政策需要，针对“重化围江”和污水排放剧增、处理难度加大、处理成本激增的现状与日渐迫切的环保需求之间的矛盾。东南大学纳米低维净化材料创新团队，在传统芬顿氧化水处理技术的基础上，充分发挥其反应速度快、降解效率高的特点，解决了其产生污泥二次污染、工序复杂、成本高的缺点，首创NSFO（无泥芬顿催化氧化耦合）技术。NSFO技术是离子交换树脂、膜分离技术、厌氧-好氧生化池的互补技术，可应用于化工园区以及农药医药行业，高含盐、高毒性、高COD、低B/C比等难降解废水的处理。技术特征：进水COD范围1000-20000mg/L，原水不需稀释，非接触式全封闭深度处理。技术创新点及参数1.采用纳米低维水处理催化剂，构筑组合新工艺增强氧化效能。2.在真空紫外光以及负载的金属离子协同激发下，催化双氧水产生超氧负离子和羟基自由基，进而促进高毒性、高浓度废水的无害化处理。3.大幅提升处理效果的基础上避免了污泥二次污染的产生。4.大幅简化处理流程，原水不需稀释，不需预调酸碱；大幅度削减废水量，降低处理负荷。NSFO技术易于与自主开发的模块化工装设备相结合，充分发挥装备化优势，实现源头处理、分质分流；免除土建施工，降低成本。市场前景NSFO 技术，是普适性和平台型的核心反应技术，即能作为改善水质可生化性的预处理工艺，也可以广泛应用于水务、印染、煤化工、石油化工、垃圾渗滤液等难降解工业废水处理领域。该核心技术申请发明专利20余项，在处理高危废水方面具有普适性，可以推广到多领域的高COD、高含盐、高毒性难降解废水处理，在国内外均有广阔的军民两用市场。目前正在开拓适用于民用航天市场以及石化医药化工市场的大规模处理装置，预计军用、民用市场容量高达5000万/年。
东南大学
2021-04-13
天然脂肪酸甲酯催化加氢技术
项目申请人所在研发团队多年来致力于绿色化学和工程研究，经过多年努力，已开发出一系列高活性的负载型金属催化剂及其衍生催化剂。 本项目针对天然脂肪酸甲酯研制具有很强的抗硫性能的新型高活性纳米金属镍和磷化镍催化剂，同时开发先进的固定床催化加氢反应技术来进行天然脂肪酸甲酯的加氢饱和研究，促进生产进步，减少污染，具有良好的工业化应用前景，不仅具有显著的经济效益，而且具有显著的社会和环保效益。与本
南京大学
2021-04-14
新型药物中间体催化合成技术
1. 痛点问题
在传统精细化工生产中，特别是生物-化学级联法生产手性药物中间体过程中，存在酶与金属组合催化剂效率低从而导致手性药物中间体制造成本高、纯度低的痛点问题。目前，工业上应用于生物-化学级联反应的催化剂主要是固定化酶和固定化金属催化剂的简单组合，由于酶催化与金属催化反应条件不匹配，易造成催化剂失活。原有解决方案为将酶催化与金属催化分多步进行，存在能耗物耗大、流程复杂、环境不友好、制造过程不绿色等弊端。在“碳中和”目标下，开发绿色高效的新型药物中间体催化剂，将为解决行业现有的痛点问题提供有效途径。
2. 解决方案
针对药物中间体、农药中间体生产领域存在的问题，开发了一种新型药物中间体催化技术，构建在常温条件下同时具有高效酶催化和金属催化活性的高分子-酶-金属亚纳米团簇复合催化剂，实现了重要手性药物和农药中间体的绿色高效合成，解决了化工生产中生物-化学级联反应效率低的痛点问题，使多步的级联反应在一锅中高效进行，简化流程、提高时空产率，并减少了生产的能耗与三废的产生。
清华大学
2021-09-14
氯化氢废气催化氧化制氯技术
我国氯碱工业规模占世界的四分之一，氯作为重要的化工合成材料和化工中间体，用于合成PVC、环氧树脂、聚氨酯、多晶硅、氯化苯、氯乙酸等。然而，氯的利用率仅有0-50%。
南京工业大学
2021-01-12