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JACS发表新能源学院氢能团队丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂最新成果
新能源学院赵学波教授领衔的氢能团队在具有工业应用前景的丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂研究方面取得新进展,相关论文《含硼金属有机框架化合物衍生的球形超结构氮化硼纳米片》(A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks)在国际化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society发表。我校2016级博士生曹磊、新能源学院代鹏程副教授为该论文共同第一作者,新能源学院赵学波教授、代鹏程副教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授为共同通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。 丙烯是极为重要的大宗化工基础原料,后续衍生出的众多有机化工产品在建筑、汽车、包装纺织等领域有广泛应用。近年来随着丙烯下游产业规模的迅速扩张,传统的丙烯来源已无法满足市场需求,因而亟需开发新的丙烯来源。丙烷氧化脱氢制丙烯具有底物转化率高、工艺能耗低和无积碳不易失活等优势,极具工业应用前景。但是由于产物丙烯容易与氧化剂发生过度氧化,降低了目标产物的选择性,从而让丙烷氧化脱氢工艺一直无法达到工业化的要求。因此,开发一种高效催化剂,抑制过度氧化,提升产物中丙烯的选择性是推动丙烷氧化脱氢发展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烃选择性最高的丙烷氧化脱氢催化剂,但是单程烯烃收率离工业化需求仍有一定差距。通过可控合成提高活性物种在氮化硼表面的含量和分散度是一种提升催化性能的有效途径。构建分层的三维结构,尤其是基于二维氮化硼纳米片为基本单元的球状三维结构,有助于提高边缘活性物种的含量。除丰富的边缘活性位点外,特殊的三维球状结构促使反应混合气沿着球面进行有效地扩散并充分与活性位接触,提高催化剂的催化活性。然而迄今为止,如何控制氮化硼纳米片自组装形成三维球状超结构仍是一个充满挑战性的工作。 针对上述问题,研究人员以金属有机框架化合物(MOFs)为前驱体,通过溶剂热转换的方式制备了三维球形超结构MOFs纳米片(SS-MOFNSs),并进一步以SS-MOFNSs为自牺牲模板,制备了球形超结构氮化硼纳米片(SS-BNNSs)催化剂。 SS-BNNSs在丙烷氧化脱氢反应中表现出了优异的催化性能,510 ºC的操作温度下,产物中烯烃的收率达到了40.2%(丙烯,27.8%;乙烯,12.4%),远超商业化的氮化硼纳米片(丙烯,23.8%;乙烯,8.6%)和高比表面积的氮化硼纤维(丙烯,20.7%;乙烯,10.2%)。通过系统的表征可以发现,SS-BNNSs表面富含B-OH,让催化剂无须活化就可以直接催化反应进行,同时特殊的结构优势提高了活性物种的分散度,利于反应气与活性位点快速接触和产物丙烯的迅速脱附,提升了产物丙烯的单程收率。SS-BNNSs自组装的构造过程和结构优势带来的性能提升拓宽了催化剂的设计思路。 该研究成果获得审稿专家充分肯定,审稿专家一致认为该工作提出的含硼MOFs衍生三维超结构氮化硼纳米片具有很好的创新性,其作为丙烷氧化脱氢催化剂表现出的高烯烃收率在工业应用方面具有较大潜力,为丙烷氧化脱氢催化剂的研究提供了新的参考。
中国石油大学(华东) 2021-02-01
低分子量甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物扩链剂制备技术
扩链剂常用于提高聚酰胺、聚酯等工程塑料的熔体粘度和力学性能,可弥补熔融加工过程中降解导致的性能下降,对工程塑料的回收利用意义重大。含有丙烯酸缩水甘油酯结构单元的共聚物是重要的扩链剂种类,其扩链效果随其分子量的降低而提高。目前市售的丙烯酸缩水甘油酯类扩链剂的重均分子量通常在8.0×103 左右,扩链效果较差。在自由基聚合中,添加链转移剂是有效降低聚合物分子量的方法,但当链转移剂添加量过高时,聚合产率下降明显、生产成本提高。该技术采用溶液聚合法,以甲基丙烯 酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯为主要共聚单体,加入低自由基活性的α-甲基苯乙烯作为第三单体,并添加适量的链转移剂,成功将共聚物的重均分子量降低至 6.0×103 以下,将反应产率保持在 90%以上。所得甲基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水 甘油酯三元共聚物高反应环氧官能团含量高、分子量低,用于聚 酯、聚酰胺的扩链,具有易分散、反应活性高、扩链效果优异等 特点。由于共聚物中存在甲基苯乙烯结构单元,在加工温度下易发生解聚,分子量降低,可进一步增加扩链效果。 
华南理工大学 2023-05-08
含有二硫键和金刚烷的甲基丙烯酸酯单体及其制备方法
本发明公开了一种含有双硫键和金刚烷的甲基丙烯酸酯单体及其制备方法。甲基丙烯酸羟乙酯经 N,N’-羰基二咪唑(CDI)活化后与胱胺反应,得到一端双键一端氨基的中间产物,继续用 CDI 活化氨基, 再与金刚烷胺反应得到含有双硫键和金刚烷的甲基丙烯酸酯单体。该单体容易发生自由基聚合得到大分 子聚合物,也可以与其它的含有双键的单体共聚得到功能性聚合物。所得到的聚合物含有双硫键,在还 原剂存在的条件下能够断链降解,可用于制备氧化还原敏感功能高分子材料。
武汉大学 2021-04-14
一种纳米二氧化钛-液晶-丙烯酸酯分散液的制备方法
本发明公开了一种纳米二氧化钛-液晶-丙烯酸酯分散液的制备方 法,包括以下步骤:(1)将丙烯酸酯单体与液晶均匀混合,制得液晶 -丙烯酸酯溶液;加入去离子水,调节 pH 值在 1 至 2 之间;然后加入 表面活性剂,均匀混合后形成乳浊液;(2)向其中添加二氧化钛前驱 体,通过水解缩合反应,生成纳米二氧化钛颗粒,均匀分散于混合液 中;(3)向其中加入硅烷偶联剂,进行硅烷偶联改性,制得含表面改 性纳米二氧化钛的液晶-丙烯酸酯
华中科技大学 2021-04-14
集成电路板(PCB)微型纳米晶硬质合金钻头
成果描述:针对微钻在使用过程中失效的主要形式和原因,纳米粉在烧结成微钻硬质合金的过程中,出现WC晶粒异常长大,带来性能的明显降低这个问题,研究了添加特种晶粒长大抑制剂的作用和烧结过程优化研究。现已能批量生产Ф3.75标准微钻生产用纳米晶硬质合金棒材,该棒材强度高、硬度高、寿命长、加工性能好、实物质量水平已达同类产品(三菱、东芝、SANDVICK)的先进水平。市场前景分析:硬质合金生产厂家生产纳米硬质合金制品,特别是为国内需求量巨大的高密度印制电路板钻孔用微钻的硬质合金棒材的生产。 2005年消耗量超过1000万只的PCB企业有16家,超过500万只的企业近40家。国内PCB行业2005年消耗微钻总量在4亿只以上,采购资金超过40亿元,微钻使用寿命短和钻机换刀频繁已成为制约整个PCB业提升利润空间和产出效率的瓶颈。市场迫切需要钻孔质量好、使用寿命高、价格适中的PCB微钻产品。目前国内PCB微钻生产用硬质合金棒材每年需求量约200万公斤,一半以上需要进口,需求量巨大。与同类成果相比的优势分析:横断面弯曲强度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μm﹤400nm 金相组织为A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 国内领先。
四川大学 2021-04-11
具有人工磁导体反射板的抗金属RFID标签天线
本实用新型公开了一种具有人工磁导体反射板的抗金属RFID标签天线。一般常用的RFID天线常采用偶极子结构,这类RFID天线使用在金属材质的物品上时,由于金属的反射相位为180°的特性,天线辐射的电磁波会被反射波消减,造成增益下降;并且由于天线与金属之间的近场耦合,天线阻抗会受到严重影响,造成能量效率下降。本实用新型针对标签天线应用在金属物品上的场合,使用弯折型偶极子标签天线,设计一种人工磁导体结构放置于天线背面作为天线的反射板,从而改变背向反射特性,增大天线增益,同时减弱金属对天线阻抗的影响,最终提高标签天线的阅读距离。
浙江大学 2021-04-13
一种膨胀珍珠岩保温板及其制备方法
本发明公开一种膨胀珍珠岩保温板及其制备方法,具体是:先将无醛胶加入水中搅拌均匀后,加入水泥、速凝剂和憎水剂搅拌均匀得到的浆料中;接着将膨胀珍珠岩和木纤维倒入浆料中,搅拌得到保温板混合料;最后将保温板混合料装入模具,压制成型后迅速脱模,坯料在自然条件下养护6~10h即可。该制备方法无需高温烧结,生产工艺简单,能够快速脱模,养护条件简单,生产成本经济低廉,保温板性能优良,具有很好的商业前景
安徽建筑大学 2021-01-12
一种板砌体墙体组合梁托换加固结构
本实用新型公开了一种板砌体墙体组合梁托换加固结构,涉及砌体结构墙体加固技术领域,紧贴在需要托换加固的砌体墙体表面上的加固钢板;若干间隔设置在所述加固钢板上的用于将所述加固钢板紧固在需要托换加固的砌体墙体上的对拉螺栓;本实用新型的钢板砖砌体组合梁托换加固结构有效地增大原砌体结构墙体托换成组合梁后的强度和整体刚度以及承载能力;本实用新型的加固钢板、槽钢和对拉螺栓组件采用工厂化制作,现场安装,机械施工程度高,施工简便,造价低;利用结构胶填充需要加固的砌体结构墙体与加固钢板之间形成的空隙,不但改善了墙体的受
安徽建筑大学 2021-01-12
新型无胶中高密度纤维板生物合成技术
本技术基于生物预处理技术,以秸秆、木屑等农林固废为原料,通过白腐菌的生物降解与转化过程实现对秸秆、木屑的无胶沾粘,并通过简单热压工艺即制备出无胶沾粘剂中高密度纤维板。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 纤维板以低制备成本、高资源利用率等优势快速占据人造板产业市场,但由于木材来源日益匮乏,且在常规生产过程中含甲醛胶黏剂的添加而导致原料短缺、成本高昂、甲醛污染等问题。开发可持续、清洁、低耗的纤维板材合成技术迫在眉睫。本技术基于生物预处理技术,以秸秆、木屑等农林固废为原料,通过白腐菌的生物降解与转化过程实现对秸秆、木屑的无胶沾粘,并通过简单热压工艺即制备出无胶沾粘剂中高密度纤维板。 【技术优势】 1、使用秸秆、木屑等农林固废替代原木和次小薪材,节省成本、来源广泛,实现可持续化; 2、 采用生物法代替化学沾粘剂产生无胶沾粘,拒绝环境污染因子,温和、环保与低耗; 3、所制备的中高密度纤维板满足纤维板国家标准; 4、制备的中高密度纤维板具有良好的耐火性。
华中科技大学 2022-07-27
一种可截流初期雨水的带翻板雨水口
本实用新型涉及一种可截流初期雨水的带翻板雨水口。该可截流初期雨水的带翻板雨水口,包括雨水井、覆盖在雨水井上端口的进水篦以及开设在雨水井靠近下端位置的雨水管道与污水管道,所述雨水井的底端固定安装有将雨水井分为两部分的隔离墙壁,所述雨水管道与污水管道分别位于隔离墙壁的两侧;所述隔离墙壁的上端活动安装有可在隔离墙壁两侧翻转的转板,所述转板与雨水管道同侧的下端面固定安装有集水箱,所述转板与污水管道同侧的下端面固定安装有重物块;所述雨水井的内壁固定安装有的挡板;该可截流初期雨水的带翻板雨水口,结构简单,制造成
安徽建筑大学 2021-01-12
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