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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
一种采用富氧燃烧技术的热解气化垃圾焚烧炉
本发明公开了一种采用富氧燃烧技术的热解气化垃圾焚烧炉,包括氧气制备单元、氧气注入单元和焚烧炉主体单元;氧气注入单元,与所述氧气制备单元和焚烧炉主体单元连接,其包括增压风机、关断阀和两氧气流量控制装置,每个氧气流量控制装置均包括流量计、调节阀、截止阀、混合器和供风风机;所述关断阀分别与一流量计连接;焚烧炉主体单元,包括焚烧炉本体和烟气净化装置,所述焚烧炉本体包括第一燃室、第二燃室和隔板。本发明能有效解决由于空气中氧含量低或垃圾热值低所造成的燃烧温度低、燃烧效率,污染物排放不达标等问题。
华中科技大学 2021-04-13
富氧燃烧锅炉低温烟气制取生物质高热值气化气的系统
本发明公开了一种用富氧燃烧锅炉烟气制取生物质高热值气化气的系统及方法,其中系统包括循环流化床气化器、旋风分离器;循环流化床气化器具有进料口;循环流化床气化器还设置有进气口,该进气口用于输入气化介质;循环流化床气化器用于在气化介质的作用下将生物质物料气化得到气化气;气化介质采用温度为 120℃~140℃的富氧燃烧锅炉低温烟气;旋风分离器用于分离颗粒获得洁净气化气。本发明将生物质气化系统与富氧燃烧锅炉系统配合使用,采用富氧燃烧锅炉低温烟气作为生物质气化反应的气化介质,既提高了富氧燃烧锅炉系统的能量利用效率,又提高了生物质气化气的品质,使整体热能的利用效率提高、降低了生产成本,提高了电厂的整体经济性。
华中科技大学 2021-04-13
一种烟气循环式的垃圾热解气化富氧焚烧炉
本发明公开了一种烟气循环式的垃圾热解气化富氧焚烧炉,包括焚烧炉主体、烟气循环送风系统、烟气过滤装置、富氧送风系统、烟气余热换热器、烟气净化装置;其中焚烧炉主体包括一燃室和二燃室,分别用于垃圾热解气化和可燃物质的焚烧;循环的烟气通过烟气循环送风系统注入焚烧炉内,提高炉内湍流度,强化垃圾焚烧,减少未完全燃烧污染物如二噁英前驱体的生成,降低污染物排放。富氧送风系统能提高焚烧温度、减少辅助燃料消耗,烟气过滤装置、烟气净化装置可进一步减少污染物排放,烟气余热换热器可以回收烟气余热。本发明能有效解决垃圾热值低、含水量高、空气中含氧量低所带来的焚烧温度低、燃烧效率差、辅助燃料消耗多,污染物排放不达标等问题。
华中科技大学 2021-04-13
一种应用于水产养殖的投饵增氧一体装置
本实用新型提供一种应用于水产养殖的投饵增氧一体装置,包括氧气浓度传感器、单片机、增氧泵 开关、增氧泵、投饵装置、供电系统,所述氧气浓度传感器连接到单片机,所述增氧泵通过增氧泵开关 连接到单片机,所述投饵装置包括储存室、若干投饵阀门,所述投饵阀门呈网状分布在所述储存室底部, 投饵阀门连接到单片机。当水体的氧气浓度低于预设的阈值时,单片机向增氧泵开关发送指令,控制增 氧泵开启运行向池塘水体供氧,当单片
武汉大学 2021-04-14
一种适用于血氧饱和度检测的电压比较器
本发明公开了一种适用于血氧饱和度检测的电压比较器,包括 依次连接的预放大级模块 A、正反馈判断模块 B 和输出缓冲级模块 C; 所述预放大级模块 A 用于将两个模拟输入信号进行预放大处理;所述 正反馈判断模块B用于对经过预放大级模块A处理的信号进行比较判 断后输出信号差;所述输出缓冲级模块 C 用于对所述信号差进行转换, 并输出一个二进制信号。本发明采用全模拟电路,将采集并初步处理 后的血氧信号与参考值比较,以实现自动增益控制,继而检测血氧饱 和度。本发明在具有正确输出逻辑的前提下,还具有精度高、功
华中科技大学 2021-04-14
一种用于燃煤发电富氧燃烧的外置式氧气注入装置
本发明公开了一种用于燃煤发电富氧燃烧的外置式氧气注入装置,该装置包括沿着圆柱形烟道轴向方向彼此分层间隔设置的氧气注入管路,各层氧气注入管路均包括处于烟道外部的竖管、环形管、喷·688·管和清洁用孔,其中各个竖管一端分别与环形管相连通,所有竖管的另外一端共同连接于氧气输入主管;环形管相对于圆柱形烟道环绕而设置,其内侧经由与圆形烟道的表面以相同锐角倾斜相交的多个喷管与烟道相连通;清洁用孔设置在环形管的最下方
华中科技大学 2021-04-14
一种带富氧设备的全预混冷凝式壁挂炉
本发明公开了一种带富氧设备的全预混冷凝式壁挂炉,包括:通过管路彼此连接的风机、空气控制阀、富氧设备和空气进气管,通过管路彼此连接的燃气进气管、燃气控制阀和燃气比例阀,以及燃烧室、换热器、混合器和整体控制系统,其中当接收来自控制系统的指令时,风机启动并引入空气,空气流经富氧设备提高其氧气含量后,与所引入的燃气在混合器内混合均匀,最后进入燃烧室点火燃烧;与此同时,供暖用水流经换热器被加热,并经供暖水出口流出以便使用。
华中科技大学 2021-04-14
一种改进的厌氧折流板污水生物处理设备
在处理高浓度工业废水时,,厌氧折流板反应器(ABR)工艺可以在一个反应器内实现一体化的两相或多相处理过程,但是,一体化反应器内污泥浓度低,两相分离困难,处理效果不稳定等问题一直阻碍着该技术的发展,而本发明通过 在传统ABR反应器增设斜管,通过斜管区的污泥沉淀作用,不仅有效减少了污泥流失,而且在酸化反应器和甲烷反应器斜管区以下形成了悬浮污泥层,污泥浓度得到提高。实现了产酸相和产甲烷相的分离,使得产酸菌和产甲烷菌能在各自的适应的生存环境下生存,能更好的发挥各自的作用,达到高效处理废水的目的。与普通的厌氧折流板反应器相比,设备内污泥浓度提高了约5%-12%,COD去除率提高了约5%-10%,更好的改善了污水的处理效果。
上海理工大学 2021-04-13
一种基于互补裂口谐振环的宽带低剖面微带贴片天线
微带贴片天线是一种极有吸引力的天线类型,它具有成本低、重量轻、共形特征以及易于大规模生产的突出优点。然而,在应用中微带贴片天线最主要的障碍是极为有限的工作带宽。典型的微带贴片天线的阻抗带宽只有百分之几量级。因此,许多研究工作都集中于如何扩展微带贴片天线的频率带宽的技术上。比如目前较为流行的分层贴片技术、孔径耦合技术、E型贴片技术等。但是为了获得超过百分之二十的分数阻抗带宽,以上技术均需要较厚的介质基板或者空气层,从而增加了天线的剖面高度,严重影响了天线的共形与集成。目前国际上利用特异材料结构实现微
重庆大学 2021-04-14
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