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新型高效MnxV2O5+x基可见光催化剂的催化机理及动态表征
环境污染和能源短缺已成为当今世界面临的最主要危机，人们不断探究治理环境和开发可再生能源的新方法。于1972年，Fujishima和Honda报道采用TiO2光电极和铂电极组成光电化学体系使水分解为氢气和氧气，从而开辟了半导体催化这一新的研究领域。近些年，将有机污染物降解已经成为能源环境科学领域的研究热点。该研究对于治理水污染，保护水环境具有重要的科学意义。
主要通过化学方法可控的调控可见光催化材料纳米晶体的尺寸和形貌，合成具有规则形貌和特定裸露晶面的可见光催化材料（例如纳米棒、纳米带、纳米片、纳米八面体和纳米六面体等），并在此基础上进一步优化能级能带结构,同时探究催化剂不同晶面上光生载流子的分离行为、氧化还原能力以及催化活性的选择性等独特性质，深入结合理论模拟计算，研究不同形貌的催化剂的裸露晶面上光生载流子的行为和表面/界面微观反应机制。为了深入研究太阳能-化学能转化过程中的关键科学问题，构筑一种新型的具有特定结构和功能的MnxV2O5+x（x=1、2或3）基可见光催化材料，在不添加任何贵金属元素的情况下，Mn3V2O8修饰的V2O5/g-C3N4异质结构在可见光照射下表现出明显的光催化活性，比V2O5/g-C3N4异质结构高出近3倍。由于V2O5和g-C3N4之间的Z-方案路径促进了载流子的分离，因此具有优异的可见光催化活性。
淮阴工学院
2021-05-11
一种中空多级孔Pd纳米催化剂及其制备方法
（专利号：ZL 201510358842.9） 简介：本发明公开了一种中空多级孔Pd纳米催化剂及其制备方法，属于金属纳米材料催化技术领域。该催化剂为中空结构，且表面由微孔和介孔组成。其具体制备过程是：室温下，将氯钯酸钾水溶液和罗丹明B碱性水溶液混合，搅拌30min后，缓慢滴加抗坏血酸水溶液，5∽100℃下，反应1h后，过滤获得不溶物，经大量蒸馏水、乙醇洗涤，干燥后可得中空多级孔Pd纳米催化剂。该催化剂制备过程方便、工艺简单、适合于规模化生产，产品在甲酸电氧化中表现出良好的催化活性和稳定性，可用于燃料电池及其它相关催化领域。
安徽工业大学
2021-04-11
CO和H2O一步制备油品新催化过程
首次 实现 将水汽迁移反应与费托合成反应成功 耦合 ， 构建了水汽迁移反应活性中心 Pt-Mo 2 C/C 和费托合成反应活性中心 Ru/C 。将两种催化剂 进行简单的物理混合，通过调节两种活性中心的 结构和 比例调控各自的反应速率。 实现了在低温 200 o C 的条件下，将 CO 和水 一步 直接转化制备油品的过程 。 该过程中费托反应的活性高达 8.7 mol -CH2- mol Ru -1 h -1 ，与在合成气（ H 2 /CO=2 ） 条件下 Ru/C 催化剂 的费托活性相当，且费托产物中 C5+ 油相产物的选择性接近 70% 。 对比双金属催化剂 RuPt-Mo 2 C/C 和物理混合催化剂的结果，发现两种活性金属 Pt 和 Ru 的结合形式在催化反应中起了十分重要的影响。当 Pt 和 Ru 形成 PtRu 合金后会同时削弱 WGS 和 FTS 两个反应的的活性，进而打破两个反应之间的动力学平衡。而当两种活性中心分别作用的时候则刚好使两个反应的动力学速率达到平衡，实现最优的 CO 和水转化制备油品的活性和选择性。
北京大学
2021-04-11
一种碳气凝胶催化剂及其制备方法和用途
本发明公开了一种碳气凝胶催化剂及其制备方法和用途。碳气凝胶催化剂的组成为碳材料，形态是任意形状的整块固体，形成固定床催化剂；所述的碳材料指的是氧化石墨、多孔氧化石墨烯、羧化碳管及其改性产物及其组合。制备方法为：将碳材料溶液浓缩到5‑300 mg/mL，装载到特定的反应器内，然后放在冷冻干燥器里冻干；或者，将碳材料溶液喷雾干燥后，装载到特定的反应器内，密度为5‑300 mg/cm3。本发明利用碳气凝胶催化剂高效催化各种有机反应的进行，具有快速高效、工艺简便、收率高、高选择性、高循环性等特点；可大量地取代过渡金属，广泛应用于各种复杂有机反应的催化领域。
浙江大学
2021-04-13
一种合成苯甲醛催化剂及制备方法和应用
一种合成苯甲醛的催化剂，该催化剂为硅胶嫁接铬席夫碱配合物。以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂，环己烷为溶剂，硅胶为载体，活性组分为以salen为配体的铬席夫碱配合物，加热回流即可将铬席夫碱配合物嫁接到载体硅胶上。该催化剂制备方法简单，易操作，同时具有苯甲醇转化率高，苯甲醛的选择性好（最高可达100%），催化剂重复使用性能良好等特点。 苯甲醛，又称苦杏仁油，是最简单的、也是工业上最重要的芳香醛。它是制造染料的中间体，也是制造医药、香料、调味品、涂料等精细化学品的重要原料。苯甲醛的传统生产方法是以甲苯为原料，通过甲苯侧链氯化然后水解制得或作为甲苯氧化制备苯甲酸的副产物。在前一过程中，所生产的苯甲醛经常包含痕量的卤离子；在后一过程中，其选择性又较低。为了生产香料和药物工业上所需要的无卤的苯甲醛，选择性催化氧化苯甲醇是目前最主要的合成手段。其中，以双氧水为氧化剂，由于副产物只有水，是一条低污染，环境友好的路线。
南京工程学院
2021-04-13
一种合成苯甲醚催化剂及制备方法和应用
本发明涉及一种氟改性的复合氧化物，及其制备方法和在苯酚与甲醇反应合成苯甲醚中的催化应用。该催化剂的制备方法为：先制备含氟多元水滑石，然后将含氟多元水滑石煅烧从而制备出氟改性的复合氧化物。所制备的氟改性的复合氧化物具有较高的碱量，从而在苯酚和甲醇合成苯甲醚的反应中显出很高的催化活性。 由苯酚烷基化所生成的苯甲醚是一种重要的化工中间体而广泛地应用于香料、染料等生产领域，并且可用做油品抗氧剂和聚合物稳定剂。苯甲醚传统地合成方法通常要用到有毒的烷基化试剂，并在生产过程中产生大量的废液，从而导致严重的环境污染。随着化学工艺技术的不断进步，一些绿色的烷基化试剂和非均相催化剂逐步弥补了传统方法的缺点。“绿色”的碳酸二甲酯（DMC）可以在K2CO3、[BMIm]Cl离子液体、金属碘化物和碘代叔胺上成功地将苯酚烷基化。虽然这些催化剂催化活性较高，但仍存在着催化剂回收及产物分离困难的问题。因此，当务之急是开发高效的非均相催化剂。
南京工程学院
2021-04-13
一种脱硝脱汞复合催化剂及其制备方法
本发明公开了一种用于脱硝脱汞的复合催化剂，包括质量百分比 30～40％的 TiO2，57～68％的壳聚糖，2～3％的助催化剂，助催化剂为 CuO、MnO2 及 CeO2 中的一种或其组合。制备上述催化剂的方法为：(1)将质量份 57～68 壳聚糖加入醋酸溶液中并搅拌使之充分溶解；(2)向壳聚糖醋酸溶液中加入质量份 30～40 的 TiO2 和 2～3 的助催化剂，然后使用 NaOH 溶液调节 pH 值至 9～12，并使用磁力搅拌、
华中科技大学
2021-04-14
一种新型傅克烷基化固体酸催化剂
Friedel-Crafts反应是有机合成中经典的对芳环上进行衍生的反应，包括烷基化和酰基化反应。通常，Friedel-Crafts烷基化反应所用溶剂为石油醚、苯、氯苯等有机溶剂，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下进行反应。目前工业上仍普遍使用AlC13等传统均相催化剂。但传统的烷基化反应，无论从催化剂还是到终产物都会产生酸性气体HCl，不仅使得反应的原子经济性低，而且严重腐蚀设备、污染环境，催化剂也会大量消耗、难以回收，从根源上使烷基化反应绿色化的工艺开发具有重要的理论和现实意义。
本成果采用固体酸绿色催化工艺，实现多种芳香化合物的傅克烷基化与酰基化反应，催化剂为改性粘土类固体酸催化剂，催化效率高、重复性良好且成本低廉。
传统AlC13等传统均相催化剂，催化剂或产物中会有强腐蚀性HCl的生成，对环境污染严重，不符合绿色化学的要求，对生产设备造成腐蚀。本成果以固体酸催化能够实现多种傅克烷基化及酰基化反应，产率高，催化剂易于回收且重复使用性良好。一烷基化产物收率达95%，可提供釜式反应与固定床连续反应两种工艺参数。
南京工业大学
2021-01-12
手性醇的高效不对称催化氢化合成
项目简介： 手性醇是有机合成化学中非常重要的手性化合物，它是合成手性 药物、天然有机化合物等的重要手性中间体。目前已有很多手性醇的不对称合成方法。其中，酮的不对称催化氢化是合成手性醇最高效、 最原子经济且环境友好的方法之一。本项目可依据需要提供多种类型 手性醇合成的新技术，特别是光学活性手性芳基烷基醇等公斤级以上 合成工艺技术。 项目特色： 利用具有自主知识产权的手性合成核心技术，为医药企业等提供 各种类型的光学活性芳基烷基醇等多样性手性醇的不对称氢化合成 工艺技术。相应的合成工艺技术操作简单、条件温和、安全、环保， 能给企业带来效益。 提供的光学活性手性醇合成技术，具有原子经济、环境友好、效 率高、选择性好的特点，不会给环境带来污染。相应的手性醇合成新 工艺技术面向医药企业，在能给企业带来效益的同时，可促进人类的 健康和社会的可持续发展。
南开大学
2021-04-11
脱硝催化剂用钛白粉的生产工艺研究
1 成果简介钛白粉有比表面积大、 催化活性高、 化学性质稳定、 使用寿命长等优势，作为 SCR 脱硝催化剂用的载体材料，主要是处理氮氧化物，专门为垃圾焚烧电厂和化工、 炼油、 炼焦、玻璃制造厂烟气治理以及汽车、轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。此产品具有亲水性高、吸附力强、 比表面积大、 催化活性高、 500℃高温烧结后比表面积稳定、 不产生二次污染等特点。产品主要用于脱硝， 在 100%烟气条件下，脱硝率 95%以上。对环境保护起着非常重要的作用。2 技术指标3 关键技术（ 1） 开发了脱硝催化剂（ SCR）用纳米钛白，采用硫酸法水解得到的偏钛酸，通过加入控制剂、同时控制浓度、温度、 pH 等工艺参数， 可控得到比表面积从 80-300 m2/g 的不同纳米尺度的二氧化钛粉体。 （ 2） 钛白粉后处理工艺研究：详细研究了 SiO2、 Al2O3、 ZrO2 无机包膜的机理，并获得最优化条件，包膜条件包括分散条件、包膜温度、包覆时间、包覆 pH、搅拌强度、熟化时间等工艺条件。得到了非常好的包覆膜。 研究了钛白在油漆、涂料（水性）、塑料、造纸等不同应用领域中应用，并获得提高钛白应用性能的表面处理工艺。 脱硝催化多孔纳米二氧化钛 钛白粉包覆均匀致密膜 上图 钛白粉高分辨率透射电镜照片 （ 3） 分析测试方法： 利用 TEM， SEM， XRD， XRF， IR， BET 等现代分析手段研究钛白粉的结构和理论。 采用物理、化学等检测方法，详细研究分析了美国杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930 等产品的包膜工艺， 包括：无机包膜顺序、可能的无机包膜剂、可能的 pH 调节剂、有机包膜剂等。4 应用领域电厂和化工、 炼油、 炼焦、 玻璃制造厂里面锅炉脱硝，烟气治理以及汽车、 轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。5 效益分析目前国内外基本上都是采用具有特定比表面积的纳米二氧化钛作为脱硝催化剂 SCR 的载体， 应用市场广泛。可以控制工艺生产不同粒径、形状， 不同比表面积的二氧化钛颗粒，应用在不同的催化剂领域，也可以研制具有高附加值的活性纳米催化用二氧化钛，利润在20-50%左右。6 合作方式合作开发。7 项目所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13