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钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
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
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
脉冲放电等离子体协同纳米光催化有机废气及恶臭净化技术
项目简介 本成果将低温等离子体废气净化技术和纳米光催化废气净化技术两者协同作用，在 脉冲放电等离子体体系中引入纳米光催化剂，充分利用气相辉光放电激发的光能，组成 脉冲放电等离子体协同纳米光催化净化废气体系，从而产生更多的氧自由基或超氧自由 基等，进而产生更多的活性物质，加速废气污染物的降解和矿化，是一种兼具高能电子 辐射、自由基氧化等作用于一体，高效低能耗的废气净化净化技术。 性能指标 （1）能耗低，由
江苏大学
2021-04-14
一种催化氧化制备5-甲基吡嗪-2- 羧酸的方法
本发明公开一种催化氧化制备5甲基吡嗪2羧酸的方法.本发明是以MnWCo/硅藻土为催化剂,2,5二甲基吡嗪为原料,氧气为氧化剂,经催化氧化合成5甲基吡嗪2羧酸.其方案如下:将MnWCo/硅藻土催化剂填装入固定床反应器中,反应器温度为200400℃,反应原料2,5二甲基吡嗪用高温水蒸气鼓泡引入填装有MnWCo/硅藻土负载型催化剂的固定床反应管中,氧气单独一路通入反应管中,使2,5二甲基吡嗪在催化剂床层中发生催化氧化反应,生成5甲基吡嗪2羧酸,并被水蒸气带出反应管,冷凝,结晶,收集.本发明中,MnWCo/硅藻土催化剂制备方法简单;采用固定床连续催化氧化制备5甲基吡嗪2羧酸的方法环保,无污染,操作简单,易控制,5甲基吡嗪2羧酸收率高,易于工业化生产。
兰州大学
2021-01-12
一种催化糠醛选择性转化为2-甲基呋喃的方法
本发明提供一种催化糠醛选择性转化为2‑甲基呋喃的方法。该方法利用碳纳米管负载型铂基双金属催化剂（3Pt3Fe/MWNT），在温和条件下高效催化糠醛转化为2‑甲基呋喃，具有高转化率和高选择性。其中3Pt3Fe/MWNT催化剂在固定床反应器常压和200℃下，使用异丙醇为溶剂，糠醛转化率超99%，2‑MF的初始选择性91%，稳定运行60小时后转化率由99.8%降到90.41%。本发明催化剂制备过程简单，成品稳定可靠，催化过程无需添加额外的助剂，无需额外分离催化剂和反应底物，催化剂具有高活性及稳定性。该技术不仅在能源和化工领域具有重要的应用价值，还在推动可持续发展和绿色化学方面发挥了积极作用。
南京工业大学
2021-01-12
一种高熵合金增强的铝基复合材料及其制备方法
该专利技术由广东兴发铝业有限公司和华南理工大学共同开发，并在广东兴发铝业有限公司进行产业化实施。解决了现有技术中颗粒增强铝基复合材料的强度和塑性不能兼顾的问题，满足了地铁等轨道交通对强度、硬度和韧性的高要求。专利产品“地铁刚性悬挂汇流排铝合金型材”具有轻量化、强度高、韧性好、导电性能好、载流界面大、易安装等优点，被认定为“广东省高新技术产品”，在广州地铁、佛山地铁、上海地铁等轨道交通建设中得到广泛的应用，得到应用单位的高度认可。截至2017年12月底，专利实施企业累计新增销售额1.9895亿元，累计新增利润1795.3万元，累计创汇达615.4万元。获得了中国专利优秀奖。
华南理工大学
2021-04-10
一种复杂薄壁类铝合金件超声辅助半固态压铸成型装置
本实用新型公开了一种复杂薄壁类铝合金件超声辅助半固态压铸成型装置。包括压铸机、压铸模具、超声振动系统和冷却系统，压铸模具安装在压铸机，压射组件穿过静模固定板与压铸模具连接，压铸模具的动模上安装连接超声振动系统，超声振动系统直接作用于动模以超声辅助进行半固态压铸成型，动模设有与超声振动系统连接的冷却系统。本实用新型可有效降低固相团聚程度，提高半固态金属的流动能力和充型能力，并且能细化晶粒，提高铸件的致密度，进一步提高铝合金铸件的力学性能和导热性能，为复杂薄壁类铝合金铸件制造提供一种新的成型方法。
浙江大学
2021-04-13
铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的复合涂层及其制备方法
研发阶段/n铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的复合涂层及其制备方法 本发明涉及一种铝合金表面Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层及其制备方法，该复合涂层采用热喷涂方法，在铝合金表面反应合成Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层，热喷涂粉末组成的质量百分比为：２０％～４０％的Ａｌ粉末、３０％～５０％的ＴｉＯ２粉末、２０％～５０％的Ｂ２Ｏ３粉末，各组分之和为１００％；粉末粒度５～２０μｍ。再将涂层经过搅拌摩擦焊接，使涂层中的孔隙消除，涂层的致密度提高；涂层中的Ａｌ产生强烈的塑性变形，并发生再结晶，晶粒细化，
湖北工业大学
2021-01-12
铝合金表面搅拌摩擦加工及加热反应合成的复合涂层及其制备方法
研发阶段/n铝合金表面搅拌摩擦加工及加热反应合成的复合涂层及其制备方法 本发明涉及一种铝合金表面Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２复合涂层及其制备方法，首先，在铝合金表面开出若干深为０．５ｍｍ～２ｍｍ，宽为０．５ｍｍ～２ｍｍ的沟槽，在沟槽中填充球磨好的含３０％～７０％ＴｉＯ２、３０％～７０％Ｂ２Ｏ３混合粉末，再通过搅拌摩擦加工，使ＴｉＯ２和Ｂ２Ｏ３混合粉末均匀分布在铝合金的表面层中，最后对这一表面层进行感应加热，产生化学反应３ＴｉＯ２＋３Ｂ２Ｏ３＋１０Ａｌ＝３ＴｉＢ２＋５Ａｌ２Ｏ３，获得Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２复合
湖北工业大学
2021-01-12
一种高熵合金颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
一种高熵合金颗粒增强铝基复合材料及其制备方法，属于复合 材料制备领域，解决现有金属基增强相所存在的自身脆性以及烧结温 度受限，影响材料致密化，难以实现复合材料强度和塑性同时提高的 问题。本发明的铝基复合材料，由基体相与增强相通过球磨混合及烧 结成型构成，基体相铝和增强相高熵合金颗粒 AlCoCrFeNiTi0.5 的体 积比为 1∶4～1∶9。所述高熵合金颗粒增强铝基复合材料的制备方法， 包括制备高熵合金铸锭步骤、制备高熵合金粉末步骤、制备复合粉末 步骤和烧结成型步骤。本发明工艺简单、能耗和成本均比较低、易于 在生产中实现，所制备的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的拉伸强度 提高了 32.4～90.1％，延伸率提高了 29.6～52.0％，提高了铝基复合材 料的综合性能。
华中科技大学
2021-04-13
一种铝或镁合金铸件砂芯清理装置及其砂芯清理方法
一种铝或镁合金铸件砂芯清理装置及其砂芯清理方法，属于砂 芯清理装置及方法，解决现有薄壁复杂铝或镁合金铸件砂芯清理困难， 清理周期长的问题，用于薄壁复杂铝或镁合金铸件砂芯的高效清理。 本发明的装置包括铸件压紧组件和机械振动组件，还可以具有超声波 清理组件。本发明的砂芯清理方法，包括浸泡步骤、振动步骤和超声 波冲击步骤。本发明的装置结构简单、能耗低、易于控制；本发明综 合了化学溶解，振动破碎和超声波空化清理的作用，铸件清理效果好， 效率高，适用于薄壁复杂铝或镁合金铸件用砂芯的高效清理。
华中科技大学
2021-04-13