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高效的二氧化碳电催化剂
通过将酞菁铜（CuPc）分子与碳纳米管复合，得到了高效的二氧化碳电催化剂。它可以在较低过电位下将二氧化碳高选择性地还原为甲烷，其法拉第效率达到66%（图3），是目前产甲烷的活性最高的电催化材料。不同于该课题组此前报道的单分散的CoPc/CNT催化剂（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶体以堆积状态分散于CNT之中（图3b）。原位在线X射线吸收（XAS）研究发现，堆积状态下的CuPc分子在催化工作电位下会自发转变为尺寸为2nm左右的铜纳米团簇，是高催化活性位点；当停止催化反应后，铜纳米团簇又会可逆地回到CuPc分子结构（图3c-e）。不同于CuPc，另外两种铜配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反应电位下都不可逆地转变为金属铜微米枝晶，因此催化活性和选择性远低于CuPc/CNT
南方科技大学
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
高铱单原子负载氧化镍用于高效电催化析氧
近日，南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛课题组、物理系副教授徐虎课题组联合俄勒冈大学教授冯振兴团队在单原子催化领域取得重要进展，相关研究成果在国际顶级学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上在线发表，并被选为封面论文。论文题目为“高铱单原子负载氧化镍用于高效电催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。
谷猛介绍，负载量难以提高是目前单原子催化剂发展的主要瓶颈之一，而这项研究不仅将单原子负载质量分数提高至18%，获得了目前同类材料报道中的最高负载量，还能使催化剂维持较高的活性和稳定性。另外，谷猛课题组博士后王琦通过这种方法，进一步获得了高负载量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等单原子掺杂NiO，验证了该制备方法的普适性，为单原子催化剂的研究提供了更实用且可靠的研究思路。
南方科技大学
2021-04-11
构建NiTe纳米阵列的界面电子结构调控助力电催化氧析出
通过构建有效的纳米界面来调控催化剂的电子结构，设计制备出高效廉价的氧析出反应异质结电催化剂，并结合实验结果和理论计算对界面调控催化性质的机制进行了研究。他们首先以泡沫镍为基底，通过直接化学刻蚀的方法制备出泡沫镍负载的“十字柱”型的NiTe纳米阵列。进一步通过离子交换反应在NiTe表面修饰NiS纳米颗粒来调控NiTe的电子结构, 制备出NiTe/NiS 异质结催化剂。NiTe/NiS异质结催化剂中NiS和NiTe之间强的电子相互作用能够触发电子从“Ni”向“S”转移，从而有效调控催化中心“Ni”的电子结构，使得Ni的“d带中心”左移，从而优化Ni对活性中间体的吸附，降低了OER反应所需的能量，大大提高催化活性，仅需要257mV 的过电位就可实现100mA cm-2的电流密度。这项工作为理解电催化剂的结构-活性关系和开发高效的电催化剂提供了新的思路。
中山大学
2021-04-13
一种电催化氧化处理三嗪酮废水的方法
本发明属于农药工业生产废水处理技术领域，具体涉及一种电催化氧化处理三嗪酮废水的方法。所述处理工艺包括以下步骤：(1)将三嗪酮生产废水中加入复合菌剂，厌氧培养，得到降解后的三嗪酮生产废水；(2)将降解后的三嗪酮生产废水加热，搅拌条件下蒸出馏分，得到蒸馏后的废水；(3)使用紫外光结合电催化将蒸馏后的废水进行电催化氧化，得到含特戊酸的废水；(4)在25‑30℃条件下，向含特戊酸的废水加入萃取液，得到萃取液层和水层；(5)水层用液碱调pH至中性，减压蒸馏，得到回收水；将萃取液层减压蒸馏，冷凝回收萃取液，同时得到含特戊酸的釜残剩余。本发明的处理方法可以降低COD和氨氮的量，同时提高特戊酸回收率。
南京工业大学
2021-01-12
催化转化法生产高纯碳酸鍶新技术
高纯碳酸鍶在电子工业和彩电显象管中是极其重要的材料，是非常重要的精细无机化工产品。 为降低能耗和减少三废排放以及环境的污染等，研究了催化转化法原料来源较方便价格较低的天青石矿为原料来生产高纯碳酸鍶。 将矿石粉碎至120目，与碳酸氢铵在催化剂存在下进行液固相间的催化转化反应，使SrSO4转化为粗品SrCO3沉淀，滤去母液，加入盐酸进行溶解为氯化鍶，经除杂（除钡，镁，钙，铁，铝等）合成，过滤，洗涤，干燥即可制成高纯碳酸鍶产品。 年产5000吨生产规模，建设总投资约为650－750万元，年产值4000万元，生产成本约为2000－2200万元，年利税收入约为1800－2000万元。 产品应用前景很好，在国内外市场上长期处于紧俏产品。
武汉工程大学
2021-04-11
氮气的活化与转化研究
氮气是空气的最主要成分，占空气体积比的78%以上，是最丰富、最“廉价”的氮源,可谓取之不尽用之不竭。但是氮气分子是最稳定的分子之一，实现温和条件下氮气的高效活化与转化，从而不经过氨直接合成含氮有机化合物，是自然预设给科学家的“圣杯”（ 李嘉鹏 殷剑昊 俞超 张文雄 席振峰，从氮气直接合成含氮有机化合物，化学学报 2017, 75, 733.）。 利用过渡金属与配体的协同效应是实现温和条件下氮气的高效活化与转化的途径之一。虽然该研究领域已经取得了一些重要进展，但是效率很低，反应机制不清楚。例如，已知铬与一些配体结合可以催化N2与Me3SiCl反应生成N(SiMe3)3，但是其反应的中间体未知，催化机理不详，限制了该催化反应的进一步优化和应用。本工作利用席振峰研究室自己发展的一类多功能膦-环戊二烯配体（Inorg. Chem. Front. 2019, 6, 428.），与Cr一起形成了结构新颖的多核Cr-N2配合物，并首次获得了其催化生成N(SiMe3)3的活性反应中间体。该工作为固氮化学中配体的设计，以及多功能配体与多核过渡金属协同作用于氮气分子的活化模式提供了一个新途径。
北京大学
2021-04-11
建筑能源审计与节能改造
通过对建筑环境与设备系统的现场测试、建筑能源使用情况、建筑设备系统设计原始资料等，对建筑能源使用状态进行审计，根据业主要求，可进行绿色建筑认证与既有建筑改造项目 LEED-EB 认证（研究团队成员具有 LEED AP 资质），向业主提供建筑能耗使用评估分析报告，根据分析报告提出建筑能源使用薄弱环节，提出建筑及其建筑设备系统节能改造方案，以及改造后的节能率。研究团队多年来通过工程实践已进行了多项建筑能源审计与节能改造方案设计。
上海理工大学
2021-01-12
一种用于催化多元醇转化的复合催化剂的制备方法
本发明公开了一种用于催化多元醇转化的复合催化剂的制备方法，具体为：将泡沫金属浸渍于待负载的第二金属的盐溶液中，使用辉光放电等离子体还原法、置换法或电沉积法将第二金属组分负载到泡沫金属上；对反应后的产物清洗、干燥得到复合催化剂。本发明方法能够在泡沫金属表面构建高效的催化活性界面，并基于两种金属成分的协同作用，实现在常温、常压的反应条件下，快速将多元醇转化为高附加值的产物，并显著提高多元醇(甘油、葡萄糖)向目标产物(如1,3‑丙二醇、葡萄糖酸)的转化率与选择性。
南京工业大学
2021-01-12
中南大学刘小鹤团队在廉价电催化材料领域取得系列进展
该团队制备了一种负载氧化镍(NiO)纳米晶粒的聚合物氮化碳(g-C3N4, CN)二维纳米片新材料，通过构建具有金属性的Ni-N键形成高导电界面，大幅提高了催化效率，该策略拓展至其他的过渡金属氧化物(Co3O4、Fe2O3、CuO等)也获得了成功。同时，该团队还开发了过渡金属基层状蛇纹石结构的纳米催化剂，进一步实现高效电催化。通过设计合成不同比例的Co、Ni基蛇纹石CoxNi3-xGe2O5(OH)4纳米片，调节材料的电子能带结构和导电特性，有效加快了催化效率，在碱性和中性条件下均表现出比传统过渡金属氢氧化物和商业RuO2更优异的催化活性和稳定性。 此外，该团队以二维金属-有机框架（2D MOF）纳米片为前驱体制备了新型二维复合纳米催化剂。通过引入吡啶作为抑制剂，借助溶剂热反应和热处理制备了氮原子掺杂的Ni-Ni3S2@碳复合纳米催化剂，大幅度提高了催化性能，为二维金属-金属硫化物@碳多元复合材料的合成提供了新的思路。
中南大学
2021-02-01