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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
一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法
本发明公开了一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法。该 方法采用 CaCO3、ZrO2、In2O3 原料，按照摩尔比：CaCO3：ZrO2： In2O3＝1：0.8～0.95：0.025～0.1 称取出原材料，进行湿磨混料，混 合粉料压制成直径 20～30mm，厚度为2～5mm的圆片在1000～1400℃ 下煅烧得到 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2，原子比)，再将圆片压碎成 粉末，加入到熔融的石蜡、油酸和蜂蜡混合物中，用电磁搅拌器进行 搅拌，通过热压注方法成形为管状，再在高温下进行排蜡，之后在 1450～1550℃下进行最终的烧结，获得 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2) 电解质管。本电解质管表面光滑、结构致密，具有较好的化学稳定性 和抗热冲击性能，能够应用于变温环境下的铝、镁合金熔体氢含量的 连续、准确测定。
华中科技大学
2021-04-13
一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法
本发明提供了一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法，包括：针对绿氢耦合加氢过程的绿氢‑灰氢混合波动，构建经济与碳减排多目标操作参数优化问题，对操作参数进行灵敏度分析，获取待优化操作参数及其取值范围；对加氢过程建立第一性原理模型并进行拉丁超立方采样，采用高斯过程回归建立离线代理模型；在混合氢气波动条件下，基于高斯过程生成初始在线代理模型，采用快速非支配排序优化方法求解经济与碳减排多目标优化问题，并通过周期性更新在线代理模型。本发明兼顾了投资成本与碳减排效益，实现了绿氢‑灰氢混合频繁波动下的经济效益与碳减排多目标的平衡优化。
南京工业大学
2021-01-12
一种线锯绕制电极电解-机械微细切割加工方法
（专利号：ZL 201510007741.7） 简介：本发明公开了一种线锯绕制电极电解‑机械微细切割加工方法，属于特种加工技术领域。该方法利用两股截面为圆形的电镀金刚石线锯相互扭绞在一起制作成电极；该电极利用其凹凸结构以及高速自旋特性能有效地改善间隙内流场状态，使新的电化学反应离子及时补充到加工区；利用电镀金刚石线锯刮除电解产物和电解作用产生的钝化膜，能够大幅提高加工质量、加工效率；利用绞合线形成的很多凹槽，加工过程中磨损的金刚石颗粒进入凹槽中，这样在凹槽部分储存着很多磨粒，可以提供更多的人造金刚石用于磨削，从而改善了排屑性能，提高了磨削性能、切削效率和切削质量。
安徽工业大学
2021-04-11
一种制备石墨烯的方法及其制得的石墨烯
本成果以“高效、低耗、高质、低成本”为开发理念，形成了氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯的系列制备技术，具有实施工业规模化生产的潜质。所制备的氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯具有层数低、比表面积大、纯度高等特点。应用领域包括生物检测、新能源、环境修复、防护涂装、电磁屏蔽、导电及导热材料等。目前，已在防腐涂料、电化学储能、导电导热材料等方面应用与企业开展对接试研工作。本成果包含的制备技术的特点如下：
1、氧化石墨烯制备技术特点：
① 生产过程简单、高效（无需繁杂的低温、高温过程）；
② 节能减耗，能耗低，浓酸消耗少，“三废”产生少；
③ 生产周期短，氧化过程最快仅需30min；
④ 浓硫酸的回收再利用。
2、还原氧化石墨烯制备技术特点：
① 生产过程简单、高效；
② 无需任何还原剂；
③ 无需复杂、高要求的设备；
④ 还原过程最快仅需3s。
3、石墨烯制备技术特点：
① 生产过程简单、高效；
② 无需任何还原剂；
③ 使用设备简单易获得；
④ 制备过程最快仅需5s。
重庆大学
2021-05-09
生物质微波热化学定向转化制炭基缓释肥技术
“秸秆还田”是增加土地有机碳含量提高土地持续生产能力及节省人力物 力的有效方法。但是此法达到预期效果的时间周期长，而且容易造成耕地问题 保水性变差等一系列问题。据调查，我国仅因氮肥流失造成的损失每年在 400 亿元以上，且部分地区由于施肥不当已引起严重的环境污染。 数据显示：若将土壤有机质含量提高 1%的话，相当于土壤从空气中净吸收 了 306 亿吨 CO2。每增加 0.1 个百分点的土壤有机质含量就可释放 600-800 千克 /公顷的粮食生产潜力。如果将秸秆经过热解炭化转化为生物炭，并与化肥进行 调质处理后施用可实现两全其美。
山东大学
2021-04-13
工业尾气中氮氧化物回收利用制硝酸新工艺
针对采用硝酸作为氧化剂的反应过程所排放的氮氧化物，提供一整套技术流程和装备，既保证含NOX废气的环保排放，又能对废气中的NOX全部进行回收资源化，产生55～65％的高浓度硝酸，供工业循环使用。并且整个流程中不产生废水废气等二次污染源。 目前该技术已经在中石油辽化金兴化工、中科院山西煤化所安徽淮南催化剂厂、内蒙古中科合成油100万吨煤制油等装置中成功应用，技术先进可靠，成本低。 针对煤制
南京大学
2021-04-14
工业尾气中氮氧化物回收利用制硝酸新工艺
针对采用硝酸作为氧化剂的反应过程所排放的氮氧化物，提供一整套技术流程和装备，既保证含NOX废气的环保排放，又能对废气中的NOX全部进行回收资源化，产生55～65％的高浓度硝酸，供工业循环使用。并且整个流程中不产生废水废气等二次污染源。 目前该技术已经在中石油辽化金兴化工、中科院山西煤化所安徽淮南催化剂厂、内蒙古中科合成油100万吨煤制油等装置中成功应用，技术先进可靠，成本低。 针对煤制乙二醇过程中与MN（亚硝酸甲酯）再生配套的硝酸还原系统，给出了一整套系统解决方案，其原理是利用一种组
南京大学
2021-04-14
含活性副干酪乳杆菌的再制干酪技术与产品开发
一、成果简介 本项目为国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目成果。本研究首次采用了分段冷却工艺对再制干酪 进行冷却，与传统快速冷却和慢速冷却工艺相比，这种冷却方式使向再制干酪中添加活性益生菌变成了现实，使益生菌在再制干酪中能够保持较高的活菌数量和活性。为使益生菌在产品中的分布均匀，添加时进行了搅拌， 研究表明，这种搅动作用对产品的品质没有破坏作用。同时，这种向再制干酪中添加活性
中国农业大学
2021-04-14
生物质微波热化学定向转化制炭基缓释肥技术
“秸秆还田”是增加土地有机碳含量提高土地持续生产能力及节省人力物力的有效方法。但是此法达到预期效果的时间周期长，而且容易造成耕地问题保水性变差等一系列问题。据调查，我国仅因氮肥流失造成的损失每年在400亿元以上，且部分地区由于施肥不当已引起严重的环境污染。 数据显示：若将土壤有机质含量提高1%的话，相当于土壤从空气中净吸收了306亿吨CO2。每增加0.1个百分点的土壤有机质含量就可释放600-800千克/公顷的粮食生产潜力。如果将秸秆经过热解炭化转化为生
山东大学
2021-04-14