|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
燃料电池催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高和环境友好等优点， 是电动汽车的理想动力源。但燃料电池电动汽车(FCV)的商业化，必须解决基 于碳载钳(Pt/C)催化剂FCV的高成本问题。
自2009年美国科学家在Science杂志报道氮参杂碳纳米管(NC)具有潜在 的氧还原(0RR)催化活性以来，化学家与材料科学家一直在探寻如何进一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料电池发动机中的Pt/C催化剂。因此，我们的研究团队基于氮参杂石墨烯(NG)材料，在国际上首次通过 “NG分子结构一NG电导率一0RR催化活性”的关联，找到了该科学难题的突破 点.我们在分子结构模拟的基础上，认识到三种氮参杂NG材料中，既唳型和既 咯型具有二维平面结构，使NG保持了石墨烯原有的平面共辗大兀键结构，具 有良好的导电性，因而具有优异的0RR催化活性；而丁基型NG为三维空间不 平整结构，破坏了石墨烯原有的二维平面共巍大e键结构，导电性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮参杂应以唬唳型和唬咯型为主，尽可能减少甚至 杜绝丁基型NG的形成。我们利用层状材料(LM)的层间限域效应，通过调制LM 层间距，在LM层间插入苯胺单体，层间聚合，然后热解的方法，获得平面氮参杂 达90%以上的NG材料。其催化0RR的半波电位仅比Pt/C催化剂落后60mV,是传 统方法下获得的NG材料0RR催化活性的54倍，以该材料为正极催化剂的质子 交换膜燃料电池的输出功率达580mW/cm ,与Pt/C催化剂的0RR活性处于同一 个数量级，为世界领先水平。我们开发的此类新型NG材料已经具备了在燃料 电池发动机中完全替代Pt/C催化剂的可能性。LM层间近乎封闭的扁平反应空间 不仅克服了传统开放体系下合成的NG以丁基型为主，导电性差，活性低的弊病， 而且也克服了开放体系下因掺N效率低而导致合成NG成本高的问题。该研究成 果意味着，长期困扰燃料电池实用化的高成本问题将不再是瓶颈问题。
重庆大学
2021-04-11
高纯金属醇盐合成技术
金属醇盐是制备纳米材料的前驱体，主要用于Sol-Gel工艺和VCD工艺制备铁电陶瓷薄膜、传感器材料、电容器材料、高温超导材料、纳米材料特种玻璃材料、计算机储存器材料等功能材料。这些材料是中国的新材料领域的重点开发项目。本技术开发的金属醇盐制备是应用电化学合成、化学物理提纯、分析检测、封装等技术。经过多年的研制，实现了金属醇盐特别是稀有金属的醇盐零突破。目前中国用Sol-Gel工艺制备铁电薄膜、压电薄膜功能材料、传感器薄膜材料正逐渐产业化、商品化，对高纯烷氧基化合物的需求预计可达到工业化生产规模；另外下一代计算机的存储器的开发已接近工业化水平，这使金属醇盐有更大的应用市场。
南京工业大学
2021-04-13
生物基多元醇的绿色制造
众所周知，石油、天然气和煤炭等不可再生的化石资源构成了当今世界燃料和化学工业的基石，丰富了人类的物质生活，创造了当今的繁华尘世。然而，随着化石资源的日益枯竭，能源供需矛盾的不断恶化，油价的不断飙升，化石工业造成的环境污染日益严重等问题，已成为制约社会和经济可持续发展的瓶颈。这些问题大大推动了人们研究可再生的生物质资源制备能源和大宗化学品的热情。多元醇作为新一代能源和化学品的平台，其广泛的应用前景已引起了众多科研工作者的广泛关注。目前，生物基多元醇的工艺路线主要集中在山梨醇的加氢裂解和纤维素通过热裂解、催化裂化及酸水解加氢等反应途径制得。但是这两种工艺路线具有工序流程长，反应条件比较苛刻（需要高温、高压下进行），产品比较复杂，分离难度大，成本高等不足，严重制约生物基多元醇产业的健康发展。本项目针对上述工艺路线存在的不足，设计了三条新的反应途径，均能有效地将葡萄糖单体转化为附加值比较高的多元醇，如合成聚酯纤维的基础原料：1、2-丙二醇和乙二醇等。这些工艺路线与传统路线相比，具有反应条件比较温和，产物比较简单，成本比较低等优点，同时也能达到节能减排的目标，符合环境友好的要求。因此，这么有意义的研究工作应该得到更大的扶持力度，使其尽快产业化，走出符合我国生物产业特色的道路。
南京工业大学
2021-04-13
二丙酮醇合成新工艺
南京工程学院
2021-04-13
二丙二醇生产技术
二丙二醇也称一缩二丙二醇。本技术以丙二醇、环氧丙烷为主要原料，采用低压液相法催化合成二丙二醇。同现有工艺相比，本技术具有设备投资小，催化剂活性高，操作能耗低，产品收率高等优点，具有较强的竞争优势。
对于年产3000吨二丙二醇，设备投资约400万元。主要设备包括：反应釜、贮罐、产品精馏塔等。
华东理工大学
2021-04-13
二丙二醇生产技术
二丙二醇也称一缩二丙二醇，本技术以丙二醇、环氧丙烷为主要原料，采用低压液相法催化合成二丙二醇。同现有工艺相比，本技术具有设备投资小，催化剂活性高，操作能耗低，产品收率高等优点，具有较强的竞争优势。
对于年产3000吨二丙二醇，设备投资约240万。主要设备包括：反应釜、贮罐、产品精馏塔等。
华东理工大学
2021-04-13
四氢糠醇生产技术
本技术以糠醇、氢气为主要原料，在催化剂存在下，采用釜式液相加氢合成四氢糠醇，通过先进的连续精馏分离精制技术，最终产品四氢糠醇无色透明，纯度≥99.5%，金属含量≤20PPb，超过电子级标准。
对于年产3000吨四氢糠醇生产线，设备投资约600万元。主要设备包括：氢气压缩机、氢化反应釜、配料釜、贮罐、精馏塔等。
华东理工大学
2021-04-13
一种固体氧化物燃料电池系统避免燃料亏空的控制方法
本发明公开一种固体氧化物燃料电池系统避免燃料亏空的控制方法，包括：在系统为跟踪外部负载实现功率上升切换的过程中，通过仿真分析，在设定不同延迟时间的条件下，获得相对应的最优功率上升速率，使得系统既满足快速负载跟踪能力，又不导致燃料亏空问题；基于模型预测控制设计了功率参考轨迹，并结合功率参考轨迹，使系统的功率输出值能够快速、平滑地跟踪到目标约束轨迹，实现SOFC 独立发电系统快速、安全负载跟踪的目标。本发明在系统功率
华中科技大学
2021-04-14
铁基、钴基、镍基非晶合金粉末的生产方法
该技术采用共沉积+剥离+破碎法制备非晶合金粉末，摆脱了水雾法对非晶成形能力的限制，适用于可以与铁、钴、镍一起共沉积元素合金体系非晶合金粉末的生产。该粉末适合用于磁性材料、催化剂等领域。 该成果已申请一系列（镍基、铁基、钴基的非晶电镀，非晶粉末，催化电极等）发明专利，已有部分取得授权。
长沙理工大学
2021-01-12
合成气制乙二醇技术
目前乙二醇（EG）主要生产路线是石油路线，即石油裂解得到乙烯，乙烯氧化制得环氧乙烷（EO），环氧乙烷水合制乙二醇。
我国是一个缺油贫气，煤炭资源相对丰富的国家。目前国内煤炭气化技术已经较成熟，煤气化产生的合成气可以经草酸二甲酯加氢合成乙二醇，该工艺路线具有反应条件温和，设备压力等级和材质要求低，催化剂对环境污染小等优点，具有较好的发展前景。在石油价格不断上涨的形势下，这一技术的开发对我国的经济发展具有重要的战略意义，其经济性也明显优于石油路线。
合成气合成乙二醇新技术的工艺过程有三个反应，分两步进行：首先一氧化碳与亚硝酸甲酯（MN）羰化偶联合成草酸二甲酯（DMO），反应生成的一氧化氮与氧气和甲醇反应生成亚硝酸甲酯，在反应体系中循环；第一步反应的产物草酸二甲酯再加氢制乙二醇（EG）。其中，亚硝酸甲酯羰化偶联和草酸二甲酯加氢两步反应通过气-固催化反应完成。该技术反应自封闭循环，生产过程消耗CO、H2（经分离的合成气），及氧气，生成乙二醇产品和少量水，是原子经济性较高的绿色化工路线。
华东理工大学发挥化学工程专业优势，与上海浦景化工技术有限公司和安徽淮化集团合作，完成了从催化剂到工业流程的工程开发过程，年产1000吨/年的中试装置一次开车成功，各步反应的转化率和选择性均大于设计值，产品乙二醇质量指标达到优级品标准。目前在国内处于领先地位。
华东理工大学
2021-04-13