|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
利用304型不锈钢网基电分解水析氢、析氧催化电极
为电解水领域展示了一种以廉价的不锈钢网衍生出的能够在碱性条件下高效分解水的电极材料。通过将普通商用的304型柔性不锈钢网进行酸腐蚀剥离并在高温利用氨气以及磷化氢气体活化处理，分别制备出了性能媲美金属铂和氧化铱电极性能的阳极和阴极电极。这种电极具有以下优点： （1）成本低廉：304型柔性不锈钢网每平方米售价40美元，而其他常用的非贵金属替代电极材料如镍网每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金属铂和二氧化铱就更加昂贵得多。 （2）活性优异：得益于表面的腐蚀剥离增加的活性比表面积以及高温氨气或磷化氢气体的烧灼引入的氮或磷原子，制备的氮掺杂活化电极析氢活性与金属铂相近，磷掺杂活化电极析氧活性较二氧化铱高。电解水整体体系性能比传统组合金属铂-二氧化铱系统的超电势还要小。 （3）性能稳定：整个体系将近6天不间断工作时间之内性能未观察到任何衰减。
中山大学
2021-04-13
聚苯乙烯催化氢化制备新型材料氢化聚苯乙烯
聚苯乙烯 (PS) 是用途广泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸强度低、耐热耐氧性能差。通过氢化改性，链上苯基加氢得到的聚环己烷基乙烯(PCHE)耐热、耐氧、拉伸强度、抗吸水等性能大幅提高。所制备得到PCHE产品的各项性能均优于PS、聚碳酸酯 (PC) 材料，PCHE透光率高达91%，PCHE的应力-光学系数也很低；PCHE耐冲击，质量轻 (比PC更轻) 、强度高，易加工；PCHE耐腐蚀、耐温耐湿；PCHE可以作为汽车、高铁、光学仪器等用高等透明树脂，是目前应用量大、价格高的PC材料的优良替代材料。然而聚合物加氢体系具有与小分子体系完全不同的特点，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度远高于小分子溶液，传统粉末状催化剂存在分离困难、加氢速度慢、加氢条件苛刻等缺点亟待解决。本项目采用专用催化剂进行PS加氢。不仅有利于催化剂与物系的分离，有利于高粘流体的流动，强化物质传递。具有良好应用前景和经济价值。
华东理工大学
2021-04-13
一种环戊酰亚胺催化加氢合成八氢环戊烷[C]吡咯的方法
八氢环戊烷[C]吡咯是一种重要的医药中间体，主要用来合成治疗丙型肝炎的关键药物特拉匹韦（Telaprevir）及治疗糖尿病的药物格列齐特（Gliclazide），八氢环戊烷[C]吡咯在医药工业中有着较大的需求量，采用环保、经济的方法，大规模合成八氢环戊烷[C]吡咯有着重要的意义。早期报道的八氢环戊烷[C]吡咯的合成方法是采用LiAlH4在四氢呋喃溶液中还原环戊酰亚胺，八氢环戊烷[C]吡咯的收率可达51%；中国专利（CN201310627653.8）公开了一种采用NaBH4为还原剂、ZnCl2为促进剂、在适当溶剂中还原环戊酰亚胺合成八氢环戊烷[C]吡咯的方法。上述两种方法中，前者所用的还原剂LiAlH4是一种遇水易剧烈分解的化学试剂，在较大规模使用合成八氢环戊烷[C]吡咯时，存在不可忽视的安全隐患，同时，有较大量有害废水排放；后者所使用的NaBH4/ZnCl2还原体系，在实际工业生产中易产生大量的含硼、含锌工业废水，不符合环保、绿色化学要求。
成果亮点
本课题针对现有以环戊酰亚胺为原料合成八氢环戊烷[C]吡咯的方法的缺点而提供一种更加绿色环保、高效、经济的催化加氢合成八氢环戊烷[C]吡咯的方法。本课题发明了一种PtV/-Al2O3负载型催化剂，采用高压催化加氢反应实现了环戊酰亚胺高效催化加氢合成八氢环戊烷[C]吡咯。催化剂的制备方法简单、成本较低；催化加氢方法更加绿色环保，操作简单、易控制，易于工业化放大生产。
兰州大学
2021-01-12
一种新型2,4-二羟基二苯甲酮绿色合成催化工艺
本发明公开了一种具备高除湿能力且循环稳定性优异的含一维孔道的锆基金属有机框架材料及其制备方法和应用，通过水平轴向扩展X型有机连接子的核心部分，确保有机连接子“邻位二苯甲酸”部件保持不变，实现能同时满足含一维孔道、Zr<subgt;6</subgt;簇螯合配位甲酸根同平面且相邻Zr<subgt;6</subgt;簇甲酸氧间距≤5.4Å三个必备条件的锆基金属有机框架材料的同构合成。同时具备以上三个条件可有效限制相邻Zr<subgt;6</subgt;簇之间中心位置引入水分子，从而防止了该位置水分子在脱附过程中引起受力不均衡导致整体网格结构坍塌的情况。通过有意地缩短或延长有机连接子核心在水平轴向上的长度，合成得到的含一维孔道的锆基金属有机骨架材料均表现出高的水吸附循环稳定性。
南京工业大学
2021-01-12
中国储蓄率变化对全球二氧化碳排放的影响
北京师范大学环境学院梁赛教授课题组研究成果在国际刊物Nature Communications以研究论文（Research Article）形式在线发表。该研究分析了中国储蓄率变化对全球CO2排放的影响，研究表明中国储蓄率下降所导致的最终需求结构变化会减少全球CO2排放。 近年来，中国经济增长模式发生转变，经济转入高质量发展，投资驱动型的经济增长模式正在发生变化。由于资本收益率下降、居民消费习惯的变化、以及政府主导的投资增速下降等原因，中国的储蓄率有所下降，导致最终需求中投资品的比例下降、消费品的比例上升。由于中国是世界上最大的CO2排放国，同时也是世界第二大经济体，中国储蓄率变化所导致的最终需求结构变化最终会引致全球CO2排放总量和结构的变化。研究这一问题有助于更加清晰地理解中国的CO2排放达峰路径和制定更为精准的减排政策。 基于历史数据的结构分解分析结果显示，从2007年到2012年，中国储蓄率的变化解释了1.89亿吨全球生产活动CO2排放。基于中国储蓄率会持续下降的预测，进一步的情景分析显示，若中国的储蓄率下降15个百分点，全球CO2排放会减少1.86亿吨，占全球生产活动CO2排放的0.7%。中国储蓄率降低会对全球各国的CO2排放产生不同影响。主要位于中国资本品生产供应链上的国家的CO2排放将有所减少，例如美国、日本、韩国等国家。而主要位于中国消费品生产供应链上的国家的CO2排放则会有所增加，例如巴西等国家。此外，在中国极限绿色消费的情景下，因储蓄率变化所导致的全球生产活动CO2排放可进一步降低14%。 中国各区域储蓄率下降的效果也有所差异，主要是由于各区域不同的资本形成结构、最终消费结构、以及各部门的累计CO2排放强度（含直接和间接CO2排放强度）。例如，山东省储蓄率下降导致全球CO2排放减少的量最大，主要由于山东省在资本形成中占比比较高的部门（如建筑和机械制造）的累计CO2排放强度高于其在最终消费中占比比较高的部门（如其他服务业和食品制造业）。与之相反，内蒙古自治区储蓄率下降会导致全球CO2排放的增加，尤其表现在内蒙古电力行业累计CO2排放强度较高、且电力行业在最终消费中占比较高。 这项研究认为，中国的增长方式转变通过降低储蓄率的方式对全球CO2减排做出积极贡献。同时，在消费率上升的大背景下，为早日实现CO2排放达峰目标，中国应进一步促进绿色消费和消费品全产业链的节能减排。
北京师范大学
2021-02-01
二次铝灰提取工业用氧化铝的高值资源化工艺
上海交通大学
2021-04-11
维生素E中间体三甲基对苯醌空气绿色氧化工艺
三甲基苯醌是维生素E的中间体，其经加氢还原即得维生素E主环2,3,5-三甲基氢醌。三甲 基苯醌传统合成工艺为：2,3,6-三甲基苯酚磺化、二氧化锰氧化、水汽蒸馏得三甲基苯醌，再 进行加氢还原得三甲基氢醌。由于此工艺步骤多，能耗大，排出较多的锰泥废渣，处理难度 大。因此，寻求方便、经济、环境友好的氧化过程显得尤为迫切。 这条路线的优点在于： 1. 空气是最绿色的氧化剂，实现空气氧化，反应条件温和、安全。 2. 反应廉价、清洁、废水排放极少。 3. 收率高，分离收率达到90%以上，是一条绿色的合成路线。 4. 生产成本较老工艺有较大幅度下降，为产业更新升级所急需。
华东理工大学
2021-04-11
采用纳米二氧化硅溶胶和稀土强化复合镀层的方法
近年来，具有许多特定功能的涂层和镀层在工程技术中的应用日益广泛，在材料进行表面改性与强化处理等方面显示出不可替代的重要作用。制取涂层和镀层的方法有多种，其中以利用化学或电化学方法沉积为基础的复合镀层在工程技术中得到广泛应用。复合镀层是指在镀液中加入一种或数种不溶性固体颗粒，使固体颗粒与金属离子共沉积而获得各种不同物理化学性质的镀层。早期添加的固体微粒尺寸多为微米级，复合镀层中颗粒粒度大多在1～5 范围，有些达8～10 ，而工业应用的复合镀层厚度一般为几十 左右，在这有限的厚度内只能复合几层固体颗粒，所以镀层的粒子复合量难以提高，其性能不能满足科技飞速发展的要求，应用范围受到了一定的限制。纳米材料的出现为传统复合镀技术带来了新的机遇。由于纳米颗粒具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质，可以使复合镀层的性能更加优异。将纳米技术引入传统的复合镀而形成的纳米复合镀新技术不仅可以使产品质量产生质的飞跃，减少镀层孔隙尺寸、隔离腐蚀介质、阻止点蚀坑的长大、促进镀层的钝化过程，因而复合镀层的耐腐蚀性和耐磨损性能更好。纳米材料的高比表面积，使得表面镀层与基材的结合力更高；纳米镀层的组成颗粒极小，使得涂层表面更加均匀，有利于传热。另外，纳米技术的发展使得材料表面可进行多层膜的涂覆，实现表面的复合化。SiO 2颗粒硬度高、耐磨性好、抗腐蚀能力强，同时在高温下仍具有高强、高韧、稳定性好等特点，而且纳米SiO 2颗粒价格低廉。在镀液中添加纳米SiO 2颗粒后，可以改善镀层的硬度、耐磨性以及耐蚀性能。目前，国内外复合镀层的制备方法均采用将纳米颗粒直接添加到镀液中进行施镀，缺点是纳米颗粒易团聚，必须不停地进行机械搅拌，且效果较差。本成果针对现有技术中的不足，将含有纳米颗粒的溶胶直接加入到镀液中，纳米颗粒悬浮在溶液中，不需要搅拌，并且镀液中颗粒分散性好，不易团聚，得到的复合镀层中颗粒分布均匀，镀层性能良好，可应用于换热器、泵、轴、空冷等耐蚀或者耐磨的场合。
华东理工大学
2021-04-11
纳米级氧化铟锡粉体和高密度ITO靶材的制备
氧化铟锡（indium-tin-oxide）简称ITO，ITO靶材是一种功能陶瓷材料，主要用于制造ITO透明导电膜玻璃。以金属铟、锡为原料采用共沉淀法制备出纳米级ITO复合粉体。粉体造粒成型后分别采用加压和常压烧结法制备出相对理论密度大于99.5%、氧化铟单一相的ITO靶材。 粉体纯度大于99.99%、颗粒分散性好，粒径10nm—80nm之间可控，BET比表面积30~60m2/g ，In2O3:90.0±0.5%，SnO2: 10.0±0.5%；ITO靶材相对理论密度99.5%。 威海市蓝狐特种材料有限公司已采用该技术建设年产20吨纳米级氧化铟锡复合粉体生产线，采用该粉体烧制的ITO靶材相对理论密度达到99%以上。国内相对理论密度大于99%的ITO靶材主采用进口产品。 金属铟、锡是我国的优势资源，生产设备都是定型通用设备，年产20吨纳米级氧化铟锡粉体和高密度ITO靶材的生产厂需要人员50名。纳米级氧化铟锡粉体制备已建设年产20吨生产线。高密度ITO靶材的制备已完成实验室小试。
北京化工大学
2021-02-01
中国储蓄率变化对全球二氧化碳排放的影响
北京师范大学环境学院梁赛教授课题组研究成果在国际刊物Nature Communications以研究论文（Research Article）形式在线发表。该研究分析了中国储蓄率变化对全球CO2排放的影响，研究表明中国储蓄率下降所导致的最终需求结构变化会减少全球CO2排放。 近年来，中国经济增长模式发生转变，经济转入高质量发展，投资驱动型的经济增长模式正在发生变化。由于资本收益率下降、居民消费习惯的变化、以及政府主导的投资增速下降等原因，中国的储蓄率有所下降，导致最终需求中投资品的比例下降、消费品的比例上升。由于中国是世界上最大的CO2排放国，同时也是世界第二大经济体，中国储蓄率变化所导致的最终需求结构变化最终会引致全球CO2排放总量和结构的变化。研究这一问题有助于更加清晰地理解中国的CO2排放达峰路径和制定更为精准的减排政策。 基于历史数据的结构分解分析结果显示，从2007年到2012年，中国储蓄率的变化解释了1.89亿吨全球生产活动CO2排放。基于中国储蓄率会持续下降的预测，进一步的情景分析显示，若中国的储蓄率下降15个百分点，全球CO2排放会减少1.86亿吨，占全球生产活动CO2排放的0.7%。中国储蓄率降低会对全球各国的CO2排放产生不同影响。主要位于中国资本品生产供应链上的国家的CO2排放将有所减少，例如美国、日本、韩国等国家。而主要位于中国消费品生产供应链上的国家的CO2排放则会有所增加，例如巴西等国家。此外，在中国极限绿色消费的情景下，因储蓄率变化所导致的全球生产活动CO2排放可进一步降低14%。 中国各区域储蓄率下降的效果也有所差异，主要是由于各区域不同的资本形成结构、最终消费结构、以及各部门的累计CO2排放强度（含直接和间接CO2排放强度）。例如，山东省储蓄率下降导致全球CO2排放减少的量最大，主要由于山东省在资本形成中占比比较高的部门（如建筑和机械制造）的累计CO2排放强度高于其在最终消费中占比比较高的部门（如其他服务业和食品制造业）。与之相反，内蒙古自治区储蓄率下降会导致全球CO2排放的增加，尤其表现在内蒙古电力行业累计CO2排放强度较高、且电力行业在最终消费中占比较高。 这项研究认为，中国的增长方式转变通过降低储蓄率的方式对全球CO2减排做出积极贡献。同时，在消费率上升的大背景下，为早日实现CO2排放达峰目标，中国应进一步促进绿色消费和消费品全产业链的节能减排。
北京师范大学
2021-04-10