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借助原位环境电镜揭示金属催化剂真实活性表面的研究成果
南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛团队联合中科院大连化学物理研究所、上海高等研究院等，巧妙借助原位环境电镜，在真实反应条件下直接观测到NiAu双金属催化剂在二氧化碳加氢反应中的动态过程，揭示了该催化剂在反应中的真实活性表面，为认识催化过程提供了新的思路。该研究发表在《自然-催化》（Nature Catalysis ）上。材料系科研助理韩韶波为文章共同第一作者，谷猛为文章共同通讯作者。
实验表明，在反应气氛和温度下，内核Ni原子会逐渐迁移至表面，与Au合金化；在降温停止反应时，表面Ni迁移回核心部分，重新形成Ni@Au壳型结构。原位红外和原位X射线吸收谱的结果也从宏观角度证实了上述观测结果。团队结合理论计算，提出了新的催化机理。该研究揭示了催化剂真实活性表面，展示了原位电镜在研究构效关系中的重要性，并且为研究金属催化提供启示。
南方科技大学
2021-04-11
钛基氧化物涂层阳极的制备
通过添加一种或几种贵金属、稀土及其它添加剂，采用热分解法制备不同成分的钛基氧化物涂层阳极，采用特殊方法增强涂层与基体间结合力，研制出了适合海水条件下的金属氧化物阳极涂层，提高了电化学性能和物理性能。产品主要包括：钌钛阳极、钌铱钛阳极、钌铱钴阳极、铱锡钛阳极、钌铱锡钛阳极等。特点：1、电流效率高：与石墨阳极相比，在相同的电流密度下，可降低槽电压约1V ；2、电极使用寿命长： 石墨电极一般使用寿命2—8个月，涂钌钛阳极可使用5—10年，提高15—3
大连理工大学
2021-04-14
一种新型介孔碳担载的金属催化剂及其制备方法
本发明涉及一种新型介孔碳担载的金属催化剂及其制备方法，金属催化剂由金属粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳载体10wt％～99.99wt％组成，介孔碳载体由杂原子掺杂的介孔碳材料制成，该杂原子掺杂的介孔碳材料是以含有杂原子的离子液体为单体，与模板剂在室温下混合，然后在400～1000℃下煅烧1～6小时，冷却至室温，最后除去模板剂制得，金属粒子的平均粒径为1～100nm，介孔碳材料中杂原子的质量分数为0.01wt％～80wt％。本发明催化剂可以通过氮、硫、磷、硼、氟等杂原子的掺杂调控纳米金属的价态以及金属在载体表面的沉积与分散，从而有利于增强其催化活性。另外，催化剂制备简单，对水、空气和热稳定。
浙江大学
2021-04-11
合成气一步法制备乙醇和低碳醇催化剂
"低碳醇通常是指碳数在二及以上的醇，其往往可直接作为汽车燃料，也可作为汽油添加剂而加入汽油中，提高汽油辛烷值，而长碳链醇（主要是C6+醇）是增塑剂、洗涤剂、润滑油合成过程中重要的中间体。近年来，通过合成气一步法制备低碳醇的催化剂分为四类，即Rh基催化剂，甲醇修饰催化剂，费托合成修饰催化剂，Mo基催化剂。其中Rh基催化剂具有最高的醇选择性，但其较高的价格以及储量的稀少而限制了其商业应用；甲醇修饰的催化剂其醇选择性较高，但产物主要是甲醇、异丁醇，C2+-OH选择性较低；Mo基催化剂耐硫，但其活性较低，甲烷化严重，反应条件苛刻；费托修饰的催化剂，虽然其碳链增长能力较强，但有大量的烷烃生成，C2+-OH选择性较低。已将碳纳米管应用于合成气制备低碳醇的催化剂，其在高压微反评价装置，300~350 C，6~10 MPa，3000~6000 mL/(g•h)的反应条件下，加氢产物中总醇醚的碳基选择性≥60%，乙醇选择性≥30%，总醇醚时空产率≥100 mg/(g•h)，乙醇≥50 mg/(g•h)；催化剂稳定性考核>1000 h。 项目已经完成具有自主知识产权的低碳醇催化剂的研发，并成功完成了百
厦门大学
2021-04-10
一种径向移动床再生单元中催化剂上积炭烧除的方法
本发明公开了一种径向移动床再生单元中催化剂上积炭烧除的方法，该方法包括如下步骤：在420 ℃‑570 ℃的温度条件下，通过气体输送单元将氧体积浓度在0.01%‑21.00%的含氧气体送入装填有来自反应单元的积炭催化剂的移动床烧焦器，含氧气体以周期性的流向变换的方式进入烧焦器。催化剂在烧焦器内的停留时间为0.5‑20 h，是含氧气体流向变换的周期的1‑20倍。本发明可以有效解决积炭烧除过程中催化剂床层由于燃烧热过大而飞温的问题，延长催化剂总寿命，实现了积炭催化剂的定点烧炭，大大提高目标产物收率，可用于甲醇制丙烯的工业生产中。
浙江大学
2021-04-13
一种合成气制甲醇负载型铜基催化剂及其制备方法
本发明提供一种用于合成气制甲醇的负载型铜基催化剂，在纳米SiO2表面，通过多层负载，得到以CuO为主要活性组分、MgO为催化剂助剂的催化剂。本发明还提供一种上述催化剂的制备方法，1.在混合均匀的体系中加入含沉淀剂的醇溶液，完成第一层负载；2.滴加含沉淀剂的醇溶液，完成第二层负载；3.滴加含沉淀剂的醇溶液，完成第三层负载；4.进行多次的离心、再分散、洗涤，然后干燥，焙烧得到催化剂。本发明采用载体表面的吸附层作为反应场所，限制了负载粒子的长大，并通过对负载过程的调控，控制前驱体的晶体结构，从而制备得到粒径小、分散性高的负载型纳米催化剂，并且在较小的负载量下就能实现催化剂的高活性。
浙江大学
2021-04-13
一种基于铝的用于烷基化反应的催化剂的制备方法
本发明公开一种基于铝的用于烷基化反应的催化剂的制备方法。该方法是先将具有全氟烷基磺酰亚胺结构的离子液体预热至60～90℃，然后加入含铝化合物，搅拌混合均匀后降至常温；然后将反应体系置于N2氛围下，常温下反应6～24h，使其相互反应生成配合物，得到用于催化Friedel?Crafts烷基化反应的催化剂。本发明方法制备得到的催化剂用于合成Friedel?Crafts烷基化反应，如苯与1?十二烯合成十二烷基苯的反应，该催化剂具有活性高，2?直链烷基苯（2?LAB）选择性较高，使用条件温和，可以通过简单方法回收，且循环性好的特点。
浙江大学
2021-04-13
一种基于铁的用于烷基化反应的催化剂的制备方法
本发明公开了一种基于铁的用于烷基化反应的催化剂的制备方法。该方法是先将具有全氟烷基磺酰亚胺结构的离子液体预热至60～90℃，然后加入含铁化合物，搅拌混合均匀后降至常温；常温下反应6～24h，使其相互反应生成配合物，得到用于催化Friedel‑Crafts烷基化反应的催化剂。本发明方法制备得到的催化剂用于合成Friedel‑Crafts烷基化反应，如苯与1‑十二烯合成十二烷基苯的反应，该催化剂具有活性高，2‑直链烷基苯（2‑LAB）选择性较高，使用条件温和，耐水性好不易水解，可以通过简单方法回收，且循环性好的特点。
浙江大学
2021-04-13
可替代贵金属催化剂，天津大学团队将锂电池废料变废为宝
由于高能量和高功率密度，锂离子电池已成为便携式电子产品和电动汽车的主流电源。随着锂离子电池产品的普及，大量废旧电池的出现，也将对生态环境保护造成压力。近日，天津大学教授胡文彬、陈亚楠团队在《中国科学材料》发表研究论文《变废为宝：富缺陷镍掺杂磷酸铁锂用于高效电催化析氧反应》，利用简单浸渍法结合电化学原位转化，可将废旧电池正极材料磷酸铁锂转变成高效的析氧反应电催化剂。
天津大学
2021-09-14
一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法
本发明提出一种利用铂基催化剂用于巴豆醛加氢制备巴豆醇的方法，铂基催化剂的连续流制备方法，相比于浸渍法用时长，取决操作人员的手法和易混合不均等问题，该方法更为简单高效并且可一步且连续生产。采用毫米级管式反应器，强化气液固三相接触效率，通过超高比表面积和湍流效应，实现前驱体溶液的均匀混合与界面反应。该方法将传统多步工艺整合为连续化流程，提升催化剂晶面结构可控性和活性位点分布一致性。实验表明，使用该方法制备的5%Pt/ZnO催化剂，在3MPa H<subgt;2</subgt;、170℃下反应5小时，巴豆醛转化率和巴豆醇选择性分别达96.53%和84.52%，收率优异。机械化操作避免人为误差，提高生产效率和重复性。
南京工业大学
2021-01-12