近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

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技术简介： 针对合成碱厂废淡液腐蚀性大、难以处理的特点，课题组开发了耐高温耐腐 蚀的塑料合金填料、耐高温玻璃钢分布器和淡液蒸馏节能工艺技术，能有效解决 现有不锈钢填料和内件的腐蚀问题、处理后的净化淡液氨氮含量高的问题和淡液 蒸馏能耗高的难题。 本技术已在河北、河南、内蒙、江苏、湖北、福建、青海等多家碱厂成功应 用，使用寿命最长在 8 年以上，蒸馏后的塔底废水氨氮含量在 1ppm 以下，净化 后的废淡液可以返回系统循环使用。带有塔底再沸器的淡液蒸馏工艺可以解决母 液膨胀的问题。 应用前景分析： 随着环保要求的提高，对外排废水中氨氮含量的要求越来越严格，甚至要达 到废水零排放，所以对废淡液的蒸馏系统需要强化，需要新上或对现有淡液蒸馏 系统进行改造，以达到最新环保要求。淡液蒸馏技术在纯碱生产行业有很好的应 用前景。 课题组可以提供成熟的淡液蒸馏工艺包。 经济效益预测： 淡液蒸馏可以回收纯碱生产工艺过程中需要的氨气和工艺用水，淡液蒸馏具 有一定的经济效益和社会效益。 35天津大学科技成果选编 技术成熟度:产业化项目 应用领域: 纯碱生产行业

【项目来源】江苏省中医药局项目“中药垂盆草甙的化学及药理研究”，编号：97017。 【成果鉴定】经江苏省科技厅组织专家鉴定，达到国内领先水平。 【类    别】中药新药六（2）类。 【剂    型】注射液。 【功能主治】保肝降酶。主治肝炎。 【主要技术指标】 1．通过活性部位的筛选，确认垂盆草药材的主要活性部位为n-BuOH部分和水部分，且这两部分的活性组分分别是黄酮类和大极性苷类。 2．通过化学成分的系统分离，得到18个化合物，鉴定了丁香酸、δ-香树脂酮、β-谷甾醇、胡萝卜等11个化合物。经CA和中文中医药文献资料库检索证实，丁香酸等3个化合物是垂盆草药材中首次发现的化合物。 3．以垂盆草苷和异鼠李素-3、7-2-O-β-D-葡萄糖苷（简称ISO）为指标建立了垂盆草药材的定性、定量方法。 4．通过制备工艺的优选，确立了垂盆草注射液的制备工艺，建立了注射液的主要质控方法，并起草了质量标准草案，同时，对注射液主要药效学进行了验证。 【推广应用前景】我国是病毒性肝炎、肝癌的高发区，由于生存环境恶化，人口流动频繁等因素，发病率还将进一步上升。据统计，我国仅乙肝病毒携带者就有1.2亿多，这类人群实际上是潜在的乙肝患者。然而，尽管国内外对病毒性肝炎（主要是慢性乙型肝炎和重症肝炎）的治疗问题作了大量的探索和研究，但还远不能认为治疗问题已得到解决。国内外学者曾从各种不同的角度研究了抗肝炎药物的治疗机制和疗效，但多数药物的作用机制还不明确，有些药物虽然在某一方面有效，但其毒副作用较大（特别是西药），可以说迄今还没有一种中、西药物被公认为已经能够治愈或完全控制病毒性肝炎。因此，病毒性肝炎尤其是乙型肝炎新药的开发研究仍有重要的现实意义和广阔的市场前景。如果能开发出在某一方面疗效显著、质量稳定、起效迅速、使用方便、毒副作用小、病人易接受、可长期使用的抗肝炎中药新药，必将造福于广大肝炎患者及其家人，同时，也定会受到医务工作者的热烈欢迎，市场前景将十分广阔，经济和社会效益显而易见。 【进展情况】已完成临床前主要研究工作。

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