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固体碱催化剂
项目概况 随着人们环保意识的加强和绿色化学的兴起,传统的均相碱催化剂(KOH、NaOH 等)已 不再适应现代化工发展的需要。寻求高活性、高选择性以及可重复使用的固体碱催化剂已成 为目前研究的热点。固体碱催化剂的应用在我国处于刚起步阶段。本项目所研制的固体碱催 化剂不受空气中 H2O 和 CO2的毒化作用;并在苯酚烷基化,醛缩合,环氧丙烷的水解、醇解 和氨解,生物柴油制备以及硝基苯法制 4-硝基二苯胺等碱催化反应表现出了良好的催化性能。
南京工程学院 2021-04-13
固体酸催化剂
南京工程学院 2021-04-13
清洁氧化催化剂
南京工程学院 2021-04-13
非钳燃料电池催化剂的设计与制备
汽车行业发展迅猛,能源需求巨大,机动车尾气的排放造成的环境污染日趋 严重。氢-氧质子交换膜动力燃料电池(PEMFC)以其高效、洁净、兼容可再生能 源技术等特点,被认为是后石油时代解决移动高性能动力电池的理想方案。然而, 当前PEMFC所使用的催化剂为贵金属Pt基催化剂,其对Pt资源的需求巨大,成 本高昂,难以成功商业化推广。因此,开发出符合动力输出性能的非钳燃料电池 技术,契合我国对高效节能、环境友好的高性能动力电池汽车的迫切需求。 以该项目为依托制备的非贵金属燃料电池催化剂以可以使单电池的最大输出 功率达到0. 6 W. cm-2,已经完全达到贵金属Pt基燃料电池的输出性能,可以满 足动力输入应用要求。目前,该催化剂形成完全自主知识产权的技术,属于国际 一流国内领军的高科技技术。该催化剂的成功推广势必将从根本上解决机动汽车 尾气对我国环境的污染问题,降低对石化能源的需求。市场及经济效益分析: 全球范围内,燃料电池行业发展迅猛,行业总体步入正轨。2010年,燃料 电池堆的全球出货量有23万台,而在2007年只有1. 1万台出货量,2011年至 2012年的全球燃料电池的出货量有85%的年增长速度。在2010年全球售出的燃 料电池中,便携式燃料电池占到这一总数的95%,其中超过97%采用质子交换 膜燃料电池技术。2007年至2010年间,燃料电池出货量翻了 20倍。从应用上 看便携式小幅增长,交通运输应用在近几年大幅增长,而在电站的应用则呈现平 稳增长态势。2012年,燃料电池行业的收入超过10亿美元的全世界市值,并且 亚太国家运送超过3/4的燃料电池系统到世界各地。2014年起,按每年22. 6% 的复合年增长率计算,全球燃料电池产能在2020年预计将达到664.5兆瓦。在 未来六年时间里,各国政府对加氢站及相关氢基础设施的投入将成为这一增长的 推动力量。随着燃料电池技术在全世界范围内的广泛应用,作为其关键材料的催 化剂必将具有广阔的市场应用前景和丰厚的利润。 另外,制备该催化剂的原产料价格便宜、方法和工艺非常简单, 且生产过程中不会对环境造成污染,很容易开展下一步工业生产。
重庆大学 2021-04-11
固体催化剂催化降解聚酯(PET)
PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子树脂之一。对废弃的PET塑料进行降解或回收循环使用是PET产业中不可缺少的环节,是塑料资源实现可持续发展中的关键之一。PET的回收方法主要分为物理回收、化学回收、物理-化学回收三种。目前PET化学回收工业化主要的两种方法分别是水解和醇解,在酸催化作用下酯键的水解,酸直接影响着反应进行的转化率、选择性和速度,目前多使用硫酸,但存在以下缺点:强酸酸性对反应设备腐蚀、分离能耗高、产品纯化难、催化剂不能回收、产生大量酸性废水。本项目首次合成专用固体催化剂,采用新工艺降解聚酯PET (对其它类型的聚酯也同样实现高效降解) 。该固体催化剂无毒、不腐蚀设备、可循环使用、环境友好,能很好地解决目前PET降解中的难题。
华东理工大学 2021-04-13
PVC低汞催化剂技术
项目成果/简介:南开大学李伟课题组与宜宾天原集团股份有限公司、湖南新晃新中化工有限责任公司合作所开发的具有自主知识产权的新型低汞触媒各项性能指标完全符合低汞触媒行业标准 HG/T4192-2011 要求,工业运行情况稳定,在转化率、选择性及使用寿命上具有优势,且其制备方法创新,制备工艺简单,绿色环保,已通过中国石化联合会组织的技术鉴定,具备向行业内进一步扩大推广优势,在国内处于领先水平。应用范围:本项目开发的低汞催化剂反应转化率,选择性均达到 99%以上,使用寿命超过 8000 小时,活性组分氯化汞质量百分含量 6%以下,在万吨级 PVC 工业装备上已装填催化剂 100 余吨,生产出合格产品 10万余吨,创造产值近 7 亿元。该技术催化剂量产投资规模为 5000 万。 基于本技术的产品表观密度可达 40-100Kg/m3,具有质轻、价廉,优良的保温隔热和隔音性能;优良的阻燃性能(可达 A 级或 B1 级)。本项目社会贡献和经济效益在于优质的保温材料是降低能耗改善大气环境的重要环节,可以为减少城市雾霾作贡献,需求量巨大,经济效益可观。效益分析:选择硅烷偶联剂作为表面活性剂以及特殊金属氯化物对煤质炭进行预处理,使活性炭表面羟基官能团转化为其他与特定金属离子有强结合力的官能团,大幅提升活性组分负载牢固度,提高触媒抗积碳能力,同时也有效提高了活性组分的分散性,并有效做到降低汞用量,降低助剂金属用量,增强汞负载稳定性,提高低汞触媒活性及选择性,延长低汞触媒使用寿命。该制备方法简便易行,适合工业化大生产的需求。
南开大学 2021-04-11
仿生高性能铂催化剂
本项目通过使用仿生概念,制备出一种新型的具有笼状结构的铂催化剂。在该催化剂中,金属铂被包覆在有机物笼内,反应物可以自由进出笼内外,在铂的催化作用下合成有机硅化合物,金属铂被困于笼内,可以有效地阻止团聚而失去活性,从而可以反复发挥其催化作用,使其同时具备高活性和高稳定性。该新型催化剂在全世界第一次实现了铂催化剂在多次循环使用后,依然保持其极高的催化活性。 有机硅产品的制备过程中,硅氢加成反应是必不可少的一个环节,目前该反应主要使用卡斯特催化剂进行催化,若替换为本项目所研发出的新型催化剂,催化效率将实现指数级的提高。对于三烷氧基硅烷同己烯制备己烷偶联剂这一最常见的氢硅化反应,如使用本项目所制备出的新型催化剂,其催化效率较卡斯特催化剂能够提高1000倍以上。 该技术在国际上首次提出,目前已经在国际顶级期刊《SCIENCE》上投稿并获得了审稿人的好评,审稿人认为该项目研究工作将很快在实际生产中得到应用。同时,该项目正在开展进行相关专利申请工作。
北京航空航天大学 2021-04-10
PVC低汞催化剂技术
南开大学李伟课题组与宜宾天原集团股份有限公司、湖南新晃新中化工有限责任公司合作所开发的具有自主知识产权的新型低汞触媒各项性能指标完全符合低汞触媒行业标准 HG/T4192-2011 要求,工业运行情况稳定,在转化率、选择性及使用寿命上具有优势,且其制备方法创新,制备工艺简单,绿色环保,已通过中国石化联合会组织的技术鉴定,具备向行业内进一步扩大推广优势,在国内处于领先水平。
南开大学 2021-02-01
非晶态合金加氢催化剂
非晶态合金是一类原子排列具有长程无序短程有序特点的材料,其具有优良的物理、化学和力学性能,已成为一种技术潜力很大的新型材料。非晶态合金作为催化剂的研究自二十世纪八十年代以来一直是催化学科研究的热点问题之一,大量研究成果见诸于报道,但由于种种原因,其工业化进程一直比较缓慢;南开大学开发出了粉末诱导化学镀法制备负载型非晶态合金催化剂的新方法,进而成功实现了催化剂生产的工业化,并在多个加氢领域中得到应用及试用。如,葡萄糖类加氢,硝基苯类加氢,烯烃,炔烃类加氢,肟基类加氢,腈类加氢等等。与常规的加氢催化剂
南开大学 2021-04-14
新型高熵合金催化剂
新型高熵合金催化剂可以直接代替原有的贵金属催化体系,大大减少催化剂价格及成本,可广泛应用于传统化工催化及新能源电催化领域。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 90%的化工品生产需要高性能催化剂,清洁能源汽车及燃料电池的商业化也离不开高性能催化剂。然而,现有商用催化剂一般为贵金属(价格昂贵)或简单合金(性能及稳定性差),无法实现高效、节能、环保的催化过程及清洁能源利用。 新型高熵合金催化剂可以直接代替原有的贵金属催化体系,大大减少催化剂价格及成本,可广泛应用于传统化工催化及新能源电催化领域。 以化工催化中氨气氧化制硝酸为例,工业界使用贵金属PtPdRh催化剂网格,价格高昂,并且反应温度为900℃。使用纳米分散的高熵合金催化剂(PtPdRhCoCe),整体贵金属用量减小90%以上,且反应温度降低200℃,可同时实现性能优异及高度稳定。 因此,通过针对不同反应进行高熵合金催化剂的开发,有望代替贵金属催化剂,大大提升反应活性及能源效率及产品产出率等。
华中科技大学 2022-07-26
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