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具有抗反极功能的高耐久、高性能燃料电池催化剂
燃料电池催化剂是燃料电池最重要的材料，其性能的好坏对燃料电池性能有决定性的影响。针对目前广泛使用的 Pt/C 类燃料电池 存在的耐久性不足、缺乏抗反极功能等问题，本团队研发了一种具有良好性能的燃料电池催化剂，具有以下技术优势：（1）催化活性可完全媲美目前国际品牌的优秀催化剂；（2）耐久性可达商品催化剂的 3-4 倍，可达到美国能源部对燃料电池催化剂的耐久性要求；（3）具有优秀的抗反极性能，其抗反极时间可比目前的商品催化剂延长 3 倍左右。（4）成本仅为目前市场上燃料电池催化剂的 40%左右。
华南理工大学
2023-05-08
可再生能源电解水制氢催化剂制备及其应用
在“双碳”目标的背景下，基于可再生能源电解水制氢是真正实现清洁氢气来源的“绿氢”技术。然而，目前制约电解水制氢产业发展的瓶颈之一是贵金属基电催化剂高昂的价格。近年来，研究者开发了多种廉价、高效的电解水阴极析氢非贵金属电催化剂，其中硫化钼（MoS2）基催化剂是迄今为止发现的析氢性能最好的非贵金属催化剂之一，其具有类铂活性。然而，这类高活性催化剂往往更易受到复杂催化反应环境因素的影响，导致催化剂表面发生重构并破坏其几何/电子结构，造成催化剂失活。
基于此，本团队提出了具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题。这一策略为设计高效、稳定的非贵金属基电催化剂的大规模应用提供了新思路。当将该MoS2基（Co-MoS2@CoS2）阴极催化材料与实验室自制的高活性钴镍双金属硒化物析氧反应阳极配对用于实验室自制的碱性电解水（AWE）双电极电解系统时，在电流密度400 mA/cm2下持续分解500 h没有明显的衰减。
随着我国进一步推进去碳化，电解水制氢有望成为能源变革的核心。在此背景下，只有大力推广电解水制氢，才能满足不断增长的绿氢需求。为此，需要大幅扩大电解水制氢装置规模，让电解水制氢在国民经济去碳化中发挥关键作用。
北京理工大学
2022-09-16
高功率密度金属燃料电池催化剂及膜工艺技术
应急备用电源、便携式动力电源市场。高活性高稳定性廉价催化剂与先进制膜工艺相结合，克服了传统电池低功率密度，低寿命的问题。组装的电池具有高功率密度， 高比能量和机械式快速换电的优势，在能量密度上远超锂离子电池、铅酸电池，有望应用于便携式动力电源和应急备用市场。
中国科学技术大学
2021-04-14
一种催化氧化制备 5-甲基吡嗪-2-羧酸的方法
作为一种重要的医药中间体，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用来合成降 血糖药物格列吡嗪及降血压药物阿昔莫司;同时，也可用于合成抗结 核药物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、绿色、环保的方法大规 模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意义重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸的工 业合成以 2,5-二甲基吡嗪为原料，其合成方法主要有如下几种:(1) KMnO4 氧化法，但该方法中由于高锰酸钾一般过量使用，容易氧化 生成较多副产物，产品收率低;且更容易生成大量含高锰
兰州大学
2021-04-14
环境透射电镜研究PtPb@Pt催化剂的相分离过程
研究催化剂在实际催化反应过程中的状态对于理解催化剂的催化机理具有非常重要的意义。实际催化过程中，气体分子会通过影响表面能进而对催化剂的表面结构进行调制。但受限于研究方法，在真实催化环境中，气体分子如何重构催化剂表面仍然不清楚。此外，除了催化剂表面结构的变化，在催化反应过程中，催化剂颗粒整体的结构乃至物相也会发生变化。
南方科技大学
2021-04-14
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
一种Ag/AgBr/GO纳米复合光催化剂的制备方法
（专利号：ZL 201410373649.8） 简介：本发明公开了一种含有氧化石墨烯(GO)的Ag/AgBr/GO纳米复合光催化剂的制备方法，属于光催化剂领域。该Ag/AgBr/GO纳米复合材料活性组分是Ag/AgBr/GO，其结构是Ag/AgBr胶体球均匀的分布在层状GO上。其制备过程简单，采用一步法完成。以PVP和CTAB为表面活性剂，同时，CTAB也是Br-的来源。首先在一定温度下使PVP和CTAB溶解在乙二醇中，先后加入GO和Ag
安徽工业大学
2021-01-12
一种催化氧化制备5-甲基吡嗪-2- 羧酸的方法
作为一种重要的医药中间体，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用来合成 降血糖药物格列吡嗪及降血压药物阿昔莫司；同时，也可用于合成抗结核药物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、绿色、环保的方法大规模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意义重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸 的工业合成以 2,5-二甲基吡嗪为原料，其合成方法主要有如下几种：（1）KMnO4 氧化法，但该方法中由于高锰酸钾一般过量使用，容易 氧化生成较多副产物，产品收率低；且更容易生成大量含高锰酸钾及金属离子的废水，环境危害大，不符合环保、绿色化学要
兰州大学
2021-01-12
一种微波辅助再生SCR脱硝催化剂的方法及其装置
本发明公开了一种微波辅助再生SCR脱硝催化剂的方法。本发明包括（1）将中毒的SCR脱硝催化剂浸没于去离子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脱硝催化剂；（2）将SCR脱硝催化剂转移至盛有复孔溶液的容器中浸泡处理；（3）将SCR脱硝催化剂转移至微波装置中，处理1-10分钟；（4）将SCR脱硝催化剂转移至有活化液的容器中，浸渍1-4小时；（5）将SCR脱硝催化剂微波干燥1-20分钟；（6）将SCR脱硝催化剂在500-600℃条件下煅烧4-7小时。本发明原料易得、装置和工艺简单、节能，适用于工业规模化再生，经过本发明方法处理的催化剂孔道疏松，孔结构明显优化，催化剂表面状况显著改善，具有活性高，经济性好的特点。
浙江大学
2021-04-13
脉冲放电等离子体协同纳米光催化有机废气及恶臭净化技术
项目简介 本成果将低温等离子体废气净化技术和纳米光催化废气净化技术两者协同作用，在 脉冲放电等离子体体系中引入纳米光催化剂，充分利用气相辉光放电激发的光能，组成 脉冲放电等离子体协同纳米光催化净化废气体系，从而产生更多的氧自由基或超氧自由 基等，进而产生更多的活性物质，加速废气污染物的降解和矿化，是一种兼具高能电子 辐射、自由基氧化等作用于一体，高效低能耗的废气净化净化技术。 性能指标 （1）能耗低，由
江苏大学
2021-04-14