格污染土壤电化学淋洗还原（E-F&R）修复技术

反应器由上、中、下三部分构成：上层是密闭阴极池，内设铁质电极；中间是土 壤层，土壤上下包有滤布；下层阳极池，内设铁质电极。运行时，阴极反应产生 氢气和0H-离子，氢气的产生提高了阴极池的气压，推动阴极液向下渗入土壤层 形成淋洗过程。而0H-离子也随阴极液进入土壤，促进六价格（CrO「离子）从土 壤颗粒表面解吸。本技术使用直流电，其作用有：（1）通过电迁移作用将CrO；「 离子从黏土中分离出来，缩短修复时间；（2）利用电热效应使土壤温度大幅度升 高，提高CrOf离子的解吸效率和速率，同时（3）提高阴极室气体温度，并产生 大量水蒸汽使阴极池气压升高，驱动力淋洗液从上向下穿过土壤形成淋洗过程， 将CrO「离子洗出土壤层。在阳极池内，铁阳极反应释放出Fe奸离子，与CrO芝反 应生成Cr",实现六价铭的解毒。Cr"离子进一步与来自阴极的0H-离子反应生成 Cr（OH）3沉淀，将铭■从阳极液中分离出来。在反应后期，多余的Fe"离子进入土 壤，将不溶解的六价铭在高温下进行还原，最终实现在同一反应器内对铭污染土 壤的修复和废水的同步处理。与同样利用电化学过程进行铭污染土壤修复的电动 修复（EKR）技术相比，电动修复技术中只有电动作用被正向的用于修复过程， 其他所有电化学过程和产物都对修复过程起负面作用；而E-F&R技术的设计使所 有相关电化学过程和产物都正向地促进修复过程。其修复效率、能量效率、时间 效率和操作的简便性远远优于EKR技术。该技术用于经机械淋洗后富集的高浓度 细颗粒黏土。

重庆大学 2021-04-11

以焦炉煤气为还原剂的海绵铁生产技术

项目简介 现代钢铁生产技术分为传统流程和短流程两种主流工艺，其中后者以废钢、海绵铁 为原料，以电弧炉为主要设备，生产各种合金钢和优质钢，这种工艺的技术经济性很好， 但优质的海绵铁原料短缺，成为卡脖子因素。另一方面，从城市燃气市场退出的、边远 地区的、独立的焦化厂都有大量的剩余焦炉煤气需要利用，否则将形成严重的污染和浪 费。本技术利用这些剩余焦炉煤气生产海绵铁，不仅使焦炉煤气资源得到利用，而且产 出的海绵铁附加值很高，可以使焦化企业摆脱燃气市场和环保规定的束缚，而且工艺易 于实现、机动

江苏大学 2021-04-14

一 种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法

本发明涉及一种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法，采用简易加热装置，在常压环境中以水为主体溶剂，添加少量乙醇作为助溶剂和还原剂，在 65-80℃温度条件下一步合成多面体纳米钯材料，以表面活性剂-大分子复合体系为软模板，低温合成多面体形貌纳米钯材料。本发明是一种方便且比较环保的技术，工艺条件温和，无需复杂设备，操作简单，不需要高温和有毒有机相为溶剂或助剂，制得的多面体纳米钯材料产率高，多面体形貌产率为 83~94%，且颗粒尺寸范围在 10~35nm 之间，尺寸分布集中，可以进行大量生产，具有较好的应用前景。

安徽理工大学 2021-04-13

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

二氧化碳电还原反应高效催化材料的研究

本研究设计并合成了无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒，将其应用于二氧化碳电还原反应中 （图 1 ） 。 该研究工作首先通过溶剂热法制备了 AgBiS 2 纳米棒，并将其在空气中煅烧处理，得到了组成为 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的双金属硫氧复合物纳米棒。在进一步电化学还原预处理后，该复合物被转化为无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒。这种新型二氧化碳电还原催化剂在仅有 450 mV  的过电位下，实现了高达 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分电流密度。通过与 AgBiS 2 、 Bi 硫氧复合物及 Bi 2 S 3 参比样品进行对比，发现在电化学还原预处理过程中，金属硫化物中的 -2 价硫会转化为 H 2 S 并离开电极表面，只有金属硫氧复合物中被氧化为 +6 价的硫能保留在催化剂中。后续实验表明 ，这一部分硫能促进水的解离，而甲酸形成过程中所需的 H + 正是来自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被极大程度地促进。另一方面， Ag-Bi-S-O 修饰 Bi 0 纳米颗粒中的 Ag ，有利于电荷在电极中传递，提高了催化剂的电流密度。在过电位为 450 mV  时，更大的电流密度可以提高阴极附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能进一步提升硫促进水解离的效用，同时抑制氢析出反应的发生。因此，无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒可以在极低的过电位下将二氧化碳高活性、高选择性地转化为甲酸。

北京大学 2021-04-11

共价有机框架材料可见光催化还原CO2的最新成果

CO2资源化利用不仅可以缓解温室效应引起的环境问题，而且还可以解决日益严峻的能源枯竭问题。以太阳光为直接驱动力的光催化还原CO2生成有机物是较为理想的途径之一，也是极具挑战性的前沿方向。含氮共价有机框架材料（COF）拥有良好吸光能力和电荷传输能力，具有高稳定性、高CO2吸附量、易于设计调控和修饰等优点，是一类非常有潜力的光催化固碳材料。我所通过胺醛缩合席夫碱反应合成了一系列具有相同结构不同官能团的酮胺基COF材料TpBD-X [X = -H2、-(CH3)2、-(OCH3)2和-(NO2)2]，并研究不同官能团对该类材料光催化还原CO2性能的影响。结果表明，官能团的引入会影响TpBD的可见光吸收能力，改变其能带结构；与吸电子基团相比，该COF材料中的给电子基团更有利于光催化还原CO2的进行，其活性顺序为-OCH3 > -CH3 > -H2> -NO2。结合各种表征技术，发现给电子基官能团可以增强该类材料的共轭效应，提高可见光吸收，加快光生电荷分离与迁移，进而提高光催化还原CO2活性。该研究不仅可以拓展COF材料的实际应用，还可以丰富光催化理论，对于CO2的固定转化具有重要的理论指导意义和实际应用价值。

浙江师范大学 2021-04-30

一种芳香族硝基化合物选择性加氢还原方法

本发明公开了一种芳香族硝基化合物选择性加氢还原方法，包括：将介孔氮化碳负载的纳米钯催化剂、水和芳香族硝基化合物加入到反应容器中，氢气氛围中反应完全，后处理得到对应的芳香族氨基化合物。本发明选用介孔氮化碳负载的纳米钯催化剂对芳香族硝基化合物进行选择性还原，选择性和转化率均在99％以上，且还原条件温和，可操作性强，具有很强市场化前景。

浙江大学 2021-04-11

一种液相还原与氢处理制备碲化镉粉末的方法

本发明公开了一种液相还原与氢处理制备碲化镉粉末的方法，其工艺步骤为：按照Cd2+与Te(Ⅳ)的摩尔比为0.9～1.1的配比在酸中溶解镉和碲的氧化物、氢氧化物或盐，配制成Cd2+、Te(Ⅳ)的浓度为0.2～1mol/L的溶液；然后将该溶液置于恒温水浴锅中，恒温温度为20～90℃；接着滴加入浓度为0.2～1mol/L的还原剂溶液，并不断搅拌，直至滴加入的还原剂的摩尔质量达到Cd2+和Te(Ⅳ)离子物质的量和的3～5倍为止；反应结束后，将溶液过滤，滤出物置于真空干燥箱烘干，再置于通有流动氢气气氛管式炉中或直接置于通有流动氢气的管式炉中，再在150℃～450℃下反应0.5～4h，冷却至室温即得碲化镉粉末。

四川大学 2021-04-11

不锈钢在强还原性介质中的腐蚀控制新技术及应用

不锈钢是工业、科技等领域应用最广泛的材料之一。不锈钢表面的钝化膜需要在氧化性环境中才能稳定地存在，因此不锈钢在氧化性环境中，例如大气、水环境、硝酸溶液等，具有良好耐蚀性，而在非氧化性或还原性环境例如高温稀硫酸、高温甲酸等介质中，由于表面的钝化膜不稳定，不能有效地保护基体，耐蚀性就很差；在含有能破坏钝化膜的有害离子的介质中，不锈钢的耐蚀性也很差。以化工、石化工业为例，在高温稀硫酸、高温甲、乙混合酸等介质中，奥氏体不锈钢腐蚀速度很快。由于温度较高，非金属材料在这种体系中不适用，国外部分企业采用耐蚀性更高的钛材或镍基耐蚀合金，但设备价格极其昂贵，同时材料来源和加工也非常困难。 该课题组研究开发了一种利用电沉积法在不锈钢表面制备钯系合金薄膜的技术，主要通过钯对不锈钢表面钝化性能的促进作用来提高不锈钢在非氧化性介质中的耐蚀性，并研究了在工程现场对不锈钢设备进行大面积施镀的技术。这种方法能够显著提高不锈钢在非氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，例如，在沸腾稀硫酸和沸腾甲、乙混合酸中，镀钯不锈钢的腐蚀速率可以降低三到四个数量级，在含有微量Cl、Br离子的环境中，耐蚀性也显著提高。已获得国家发明专利授权2项，拥有完整的自主知识产权。

北京化工大学 2021-02-01

基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性的MOFs的制法

本发明公开了基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性MOFs的制法，选用亚甲基蓝作为有机靶分子，通过一锅法在合成MOFs的同时将亚甲基蓝封装在内，得到亚甲基蓝修饰的ZIF-8，克服上述MOFs材料不具有电传导能力的缺陷，本发明方法简单，快速、成本低，制备产物可对多巴胺进行准确、灵敏、简便、快捷的探测，为生物检测、化学分析等领域的研究提供了一种新的发展方向。金属有机框架材料（MOFs）是一类由金属离子(簇)与有机桥联配体连接而成的具有纳米孔穴的超分子晶体材料。有着很多优异特点：比表面积超大，孔径和拓扑结构可以调控，热稳定性、化学稳定性很好，因此，金属有机框架材料比其他材料有着广阔的发展前景。可以调控的孔径以及拓扑结构使得金属有机框架材料在生物、化学传感方面有着广阔的应用前景，此外，人们已经研究了金属有机框架材料在催化剂、气体储存、吸附与分离、药物缓释等诸多方面的应用。

青岛大学 2021-04-13