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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
醋酸加氢合成乙醇
截至2011年底，国内醋酸产能超过800万吨，醋酸产能严重供大于求，醋酸装置开工率不足70%，开发醋酸下游产品具有广阔的市场前景。2011年我国燃料乙醇产量约200万吨，燃料乙醇的需求在不断增长，预计2015年，按照国内目前使用的E10 (汽油中掺混10%的乙醇) 标准计算，对燃料乙醇的需求将达1000万吨。我国对乙醇的潜在消费需求，为醋酸加氢制备乙醇技术带来了良好的市场机遇。目前的醋酸价格持续低迷，而乙醇需求增长潜力巨大，而目前粮食乙醇的发展受到限制，醋酸加氢制备乙醇技术将带来显著的经济效益及社会效益，对替代传统的粮食发酵路线，缓解石油资源紧缺的矛盾，提高我国能源安全，具有重要的战略意义和深远影响。
华东理工大学
2021-04-13
柴油加氢仿真工厂
（1）装置功能特点 整个装置分为反应工段、分馏工段、压缩机工段及公用工程部分。反应工段主要包括两个反应器，两个反应器可以串联使用、单独使用、用一备一，反应器的加热炉采用工业上方形加热炉；分馏工段使用工业上圆筒形重沸炉形式，使用重沸炉泵强制循环，分馏塔使用玻璃视盅，便于操作者观察精馏塔板操作状态；压缩机工段包含新氢压缩机、循环氢压缩机、新氢缓冲罐及循环氢缓冲罐等设备；公用工程部分包含仪表空气压缩机、压缩气体干燥系统（本装置有24台气动调节阀）、工艺气体压缩机、工艺液体的配制及回收系统。 本装置不投入物料体系，完全依靠仿真软件、DCS控制系统和实物模拟装置协同运行，实现柴油加氢全流程工业实操模拟，软硬件协同内外操协同、交互响应。 仿真软件流程清晰并与工业生产工艺一致、数据真实，硬件装置安全可靠、坚固耐用、布局美观大气、仪表泵阀均可操作，控制系统技术先进、可靠性高、故障率低。
江苏昌辉成套设备有限公司
2021-12-08
聚醚多元醇新型双金属催化体系的制备
我国聚醚每年产能74万吨，年需求量70万吨左右。它主要用于制备PU（聚氨酯）泡沫、PU粘合剂、PU弹性体、PU密封料、PU合成革、PU纤维，纺织整理剂、液压油以及表面活性剂等领域。国内外制备聚醚多元醇多采用KOH为催化剂，以多元醇为起始剂，在KOH存在的情况下引发环氧丙烷的开环聚合而成。该工艺工序繁琐，生产效率不高，影响产率的提高且能耗大，成本高，产
南京工业大学
2021-01-12
一种CuS修饰的固定化TiO2纳米带光催化剂的制备及使用方法
本发明公开了一种CuS修饰的固定化TiO2纳米带光催化剂的制备及使用方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)钛片的预处理；(2)对钛片进行电化学阳极氧化处理，制备固定化TiO2纳米带；(3)采用连续离子层吸附反应方法制备CuS修饰的固定化TiO2纳米带。本发明方法制备的光催化剂不但能够吸收可见光，而且促进了光生电子?空穴的分离，进而提高光催化效率，能够有效的去除环境中的有机污染物，并避免造成纳米污染。
青岛农业大学
2021-04-11
分子催化剂通过多米诺途径实现二氧化碳至甲醇的电还原转化
研究团队发现，分子催化剂转化效率低下的关键原因在于分子导电能力弱以及分子的聚集效应。凭借团队内化学与材料学等多学科的交叉背景，经过数年的前期研究工作，团队发现将酞菁钴分子（CoPc）与碳纳米管(CNT)复合能使分子在CNT壁上分散，从而克服CoPc分子聚集以及不导电的问题，大大提高CO
南方科技大学
2021-04-14
一种用于合成生物柴油的硫酸酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法
（专利号：ZL 201410468864.6） 简介：本发明公开了一种酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法，属于化学催化剂制备领域。该催化剂制备方法如下：首先，在室温下使CTAB与磷钼酸在溶剂无水乙醇中反应，两者混合后立刻产生沉淀，过滤，干燥，得到表面活性剂M-6，将M-6分散到具有一定比例的乙醇/水的混合体系中，加入TEOS，使其在碱性条件下水解，过滤，干燥，煅烧得到介孔SiO2胶体球，最后再用酸处理，便得到酸化介孔SiO2胶体球催化
安徽工业大学
2021-01-12
一种能降解高浓度苯的纳米二氧化钛光催化剂的制备方法
本发明涉及一种能够高效降解高浓度苯的纳米二氧化钛光催化 剂制备方法，该光催化剂是将水热法制得的二氧化钛在 NH3 和 H2 气 氛下进行退火处理得到，记为 N-H-TiO2。本发明中用到的气氛为 NH3 和 H2， 通 气 过 程 中 其 流 量 均 为 200-400ml/min， 热 处 理 温 度 为 550-650℃，升温速率为 5-10℃/min，在两种气氛下的保温，待到达保 温时间后直接打开炉门，自然冷却至室温。本发明所述的 N-H-TiO2 纳米光催化剂呈淡黄色，颗粒均匀分散，优点在于它廉价的成本和简 单的工艺及高效稳定的性能，能够在可见光下快速彻底降解苯这一有 毒的挥发性有机物。本发明所述的制备方法能够实现对温度、时间和 热处理气氛的控制，具有简便可控、能耗低、效率高、无污染的优点。
华中科技大学
2021-04-13
一种低温合成镁−镍三元金属硼化物的方法
（专利号：ZL 201410611880.6） 简介：本发明公开了一种低温合成镁-镍三元金属硼化物的方法，属于材料合成技术领域。该合成方法包括下述步骤：在真空或氩气气氛下，对卤化镁、镍及碱金属硼氢化物的混合粉末进行2～10h机械球磨处理；然后，在0.5～1atm氢背压下，将球磨产物加热到650～700℃，并保温1～2h后自然冷却；接着，将加热产物倒入蒸馏水中，过滤出固体悬浮和沉淀物后，再用蒸馏水清洗；最后，将水洗固体产物进行烘干，即可获得
安徽工业大学
2021-01-12
东南大学物理学院王金兰教授在单原子催化剂动态稳定性方面取得进展
近日，东南大学物理学院王金兰教授与美国德克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授团队合作，基于第一性原理的多尺度模拟方法，结合真实电催化反应条件，在单原子稳定性方面取得了最新研究进展。
东南大学
2022-10-10