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基于天然纤维素制备高效率氧气还原催化剂
氧气还原反应是燃料电池中最常见的阴极反应，即氧气通过四电子过程结合电子和质子转化为水。
氧气还原催化剂是燃料电池阴极至关重要的组成部分，其性能的好坏直接决定于最终电池的性能。铂（Pt）是最常用的一种高效的氧气还原反应催化剂。然而，由于Pt的价格非常昂贵，给电池带来非常高的成本。而近年来，开发的基于杂元素掺杂的碳纳米材料，尽管成本比Pt低，但是其制备过程相对较复杂，难以实现规模化生产。
而对于电池的发展，低成本和高性能是永恒追求的目标。本成果提供了一种超低成本、高效率氧气还原催化剂的制备方法。该方法以天然纤维素为原材料，具有成本低、制备简单等优点，所制备的氧气还原催化剂在0.1M KOH中的氧气还原催化电流高于常用的20wt% Pt/C催化剂。
江西师范大学
2021-05-05
开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
项目成果/简介:新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-04-11
一种酪蛋白凝胶颗粒乳化剂及其制备方法和用途
本发明公开了一种酪蛋白凝胶颗粒乳化剂及其制备方法和用途。本发明中的酪蛋白凝胶颗粒乳化剂是通过向含有酪蛋白或酪蛋白酸盐的溶液中添加京尼平进行交联制得的，交联条件为在体系pH值为6～10.5、温度为10～50℃的条件下交联10～60h。所得交联的蛋白凝胶颗粒表面含有大量的毛刷层结构，能够迅速地吸附到油水界面，可增加油水界面的机械强度，具有更高的乳化效果和乳化稳定性，同时交联的酪蛋白凝胶颗粒可在油水界面完整地存在，不会发生解离，具有较高的界面活性，空间位阻较大，能有效地防止液滴之间的聚集和聚并，可长期稳定水包油型乳状液类食品。
中国农业大学
2021-04-11
二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）系列抗氧抗腐添加剂
上海交通大学
2021-04-11
核壳结构的丙烯酸酯类共聚物增韧剂
聚合物作为结构材料，强度和韧性是重要的相互制约的力学性能指标，塑料增韧一直是材 料工业化应用的重要课题和应用研究的热点。广泛应用的塑料增韧方法是通过添加各种弹性体 作为增韧剂，来大幅度提高塑料基体的韧性。但是上述传统的增韧方法虽然可以让材料的冲击 韧性成倍增长，但由于增韧改性剂具有较低的模量和玻璃化转变温度，给塑料的应用带来固有 缺陷，如材料的刚度、强度、热变形温度大幅度降低。虽然应用高模量的填料改性聚合物可以 有效地提高刚度、强度和热变形温度，但是材料的韧性却大幅度下降。因此如何同时增强、增 韧，并取得强韧化效应，关系到是否能扩展结构材料的应用范围。 在众多弹性体改性剂中，具有核壳结构的丙烯酸酯共聚物(ACR)由于具有核层弹性体粒径 可控，壳层与塑料基体的相容性好，并且在共混过程中易于分散的优点，添加少量的丙烯酸酯 共聚物，就可以显著提高塑料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等材料的韧性。 采用种子乳液连续聚合法和预溶胀法聚合法，制备出一系列具有不同的窄分布粒径 (60 nm-400 nm) 的核壳结构的丙烯酸酯共聚物 (ACR) ，根据不同的塑料增韧需要，壳层组分可以 改变，保持其加工稳定性
华东理工大学
2021-04-11
无金属催化剂的单室微生物燃料电池
本发明涉及一种燃料电池,旨在提供一种无金属催化剂的单室微生物燃料电池。该电池包括电池壳体、阴极、阳极,其电解液为充装于电池壳体内的含有有机物的水,所述阳极为由钛丝和活性炭纤维缠绕制成的钛芯碳纤维刷;所述阴极为两面分别涂覆了扩散层和催化层的碳布或不锈钢网,扩散层与空气接触,催化层与电解液接触。本发明的阴极由多层扩散层和催化层构成,降低水的蒸发流失,提高了电极的稳定性。阴极一侧直接面对空气,氧气直接扩散到达阴极催化表面,无需外加供气装置和动力,大大降低了运行成本和稳定性。阴极催化材料是来源广泛、价格低廉的活性炭,不含任何金属催化剂,大大降低构造成本。具有结构简单、成本低、易于扩大化的特点。
浙江大学
2021-04-11
一种纳米改性聚丙烯酰胺絮凝剂的方法
简介：本发明公开了一种纳米改性聚丙烯酰胺絮凝剂的方法，属于环保水处理材料领域。该方法是将壳聚糖于磁力搅拌状态下完全溶于乙酸溶液中，并逐滴加入三聚磷酸钠溶液继续搅拌，至于超声装置中超声制成纳米壳聚糖乳液；在得到的溶液中加入丙烯酰胺单体、光引发剂搅拌溶解，通入氮气去除氧气并密封反应瓶，置于低压紫外灯下光照聚合生成乳白色胶体；最后将该胶体通过无水乙醇和丙酮混合溶液中浸泡、蒸馏水冲洗，放在真空干燥箱干燥、研磨、过筛得到白色粉末状最终纳米壳聚糖/聚丙烯酰胺絮凝剂。本发明反应条件温和、聚合时间短、不需冷凝降温，降低了能耗与成本，易于产业化，所得改性聚丙烯酰胺絮凝剂兼具吸附和架桥能力。
安徽工业大学
2021-04-11
电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学物理系曾杰教授、周仕明副教授研究团队发展出了一套利用电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法，利用该方法研究人员成功制备出了34种单原子催化剂，覆盖了多种过渡金属和多种衬底。相关成果发表在《自然·通讯》上。发展对衬底和金属无选择性的普适性单原子合成方法具有重要意义。研究人员在电化学三电极体系下进行电化学沉积，并通过阴极沉积和阳极沉积获得了两种Ir1/Co(OH)2单原子催化剂。此外，研究人员又探究了沉积条件（前驱体浓度、沉积圈数和沉积速率）对单原子形成的影响，发现当金属的负载量低于某一限度时，可以获得单原子；高于这一限度时则有金属团簇或颗粒形成，这一变化类似于液相中晶体生长中的成核过程（图1）。电化学沉积制备单原子的机理研究。(a)阴极沉积示意图；(b)阳极沉积示意图；(c)在阴极沉积中，前驱体浓度、沉积量和单原子形成的关系；(d)在阳极沉积中，前驱体浓度、沉积量和单原子形成的关系。为了证明该方法的普适性，研究人员又在氢氧化钴、硫化钼、氧化锰、氮掺杂的碳等衬底上成功获得覆盖3d、4d、5d金属的单原子催化剂，并且对所制备的单原子催化剂的结构表征后发现，阴极和阳极沉积获得的同一单原子催化剂具有不同的电子结构，这为其在不同催化反应中的应用提供了可能。研究人员还对所得单原子催化剂在电催化水分解反应中的性能进行了探究。实验结果表明，阴极沉积所得的一些催化剂在电催化析氢反应中表现出了优异的性能，同时，阳极沉积所得的一些催化剂在电催化析氧反应中也表现出了良好的性能。该制备单原子催化剂的普适性方法不仅为单原子催化领域注入了新的活力，而且为今后系统性研究催化剂结构和性能之间的关系提供了新的思路。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14917-6.pdf详细阅读：http://news.ustc.edu.cn/2020/0313/c15884a414545/page.htm
中国科学技术大学
2021-04-10
一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法
本发明涉及一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法，该热稳定剂是由4?(3?苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯单体和丙烯酰胺N杂环衍生物单体通过自由基共聚反应制得，其结构通式为：其中，R为中的一种，聚合度X为300～500，聚合度Y为600～1000。该硫脲类共聚物热稳定剂为高分子共聚物，环境友好，其特有的二取代硫脲结构在加工过程中易取代聚氯乙烯链上的不稳定氯原子，形成稳定结构，减少共轭体系的形成，分子侧链中含有的亚胺基和碱性N杂环基团，可快速吸收产生的氯化氢，抑制氯化氢的自催化作用，提高聚氯乙烯的热稳定性，分子结构中的酯基具有润滑作用。
东南大学
2021-04-11
新型蔬菜灰霉病杀菌剂—70%灰克可湿性粉剂
由灰葡萄孢(Botrytiscinerea)引起的灰霉病，可危害番茄、芹菜、韭菜等十多种蔬菜，也可危害草莓、葡萄等多种作物。随着我国保护地栽培面积的不断扩大，蔬菜灰霉病有迅速发展蔓延趋势，特别在环境条件适合时，可形成灾害性病害。自70年代起有多种类型的杀菌剂可用于防治该病，其中包括苯并咪唑类、取代苯类、二甲酰亚胺类、有机S机剂、氨基甲酸酯类、三唑类等。目前存在的问题是：上述各种类型杀菌剂，有的属于保护作用杀菌剂，田间防效不理想；有的虽属内吸性杀菌剂，但由于长期使用存在抗药性问题，许多病原菌同时对数种药剂产生多重抗性，给化学防治带来困难。/line70%灰克可湿性粉剂由三种有效成分复配而成，它是在研究国内蔬菜灰霉病菌对杀菌剂抗药性状况及杀菌剂药理学基础上，利用作用机制不同的杀菌剂之间的联合作用原理开发的新型、高效、内吸性杀菌剂。它最主要的特点是，对国内不同地区复杂而多变的抗药性灰霉病菌均有良好的防治效果。权威单位查新结果是，国内未见报道。该项目已具备农药登记水平，并已通过专家技术鉴定。具有可湿性粉剂加工条件的农药生产厂家均可投产。预计年销售量不低于100吨。
南开大学
2021-04-10