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JACS发表新能源学院氢能团队丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂最新成果
新能源学院赵学波教授领衔的氢能团队在具有工业应用前景的丙烷氧化脱氢制丙烯高性能催化剂研究方面取得新进展,相关论文《含硼金属有机框架化合物衍生的球形超结构氮化硼纳米片》(A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks)在国际化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society发表。我校2016级博士生曹磊、新能源学院代鹏程副教授为该论文共同第一作者,新能源学院赵学波教授、代鹏程副教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授为共同通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。 丙烯是极为重要的大宗化工基础原料,后续衍生出的众多有机化工产品在建筑、汽车、包装纺织等领域有广泛应用。近年来随着丙烯下游产业规模的迅速扩张,传统的丙烯来源已无法满足市场需求,因而亟需开发新的丙烯来源。丙烷氧化脱氢制丙烯具有底物转化率高、工艺能耗低和无积碳不易失活等优势,极具工业应用前景。但是由于产物丙烯容易与氧化剂发生过度氧化,降低了目标产物的选择性,从而让丙烷氧化脱氢工艺一直无法达到工业化的要求。因此,开发一种高效催化剂,抑制过度氧化,提升产物中丙烯的选择性是推动丙烷氧化脱氢发展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烃选择性最高的丙烷氧化脱氢催化剂,但是单程烯烃收率离工业化需求仍有一定差距。通过可控合成提高活性物种在氮化硼表面的含量和分散度是一种提升催化性能的有效途径。构建分层的三维结构,尤其是基于二维氮化硼纳米片为基本单元的球状三维结构,有助于提高边缘活性物种的含量。除丰富的边缘活性位点外,特殊的三维球状结构促使反应混合气沿着球面进行有效地扩散并充分与活性位接触,提高催化剂的催化活性。然而迄今为止,如何控制氮化硼纳米片自组装形成三维球状超结构仍是一个充满挑战性的工作。 针对上述问题,研究人员以金属有机框架化合物(MOFs)为前驱体,通过溶剂热转换的方式制备了三维球形超结构MOFs纳米片(SS-MOFNSs),并进一步以SS-MOFNSs为自牺牲模板,制备了球形超结构氮化硼纳米片(SS-BNNSs)催化剂。 SS-BNNSs在丙烷氧化脱氢反应中表现出了优异的催化性能,510 ºC的操作温度下,产物中烯烃的收率达到了40.2%(丙烯,27.8%;乙烯,12.4%),远超商业化的氮化硼纳米片(丙烯,23.8%;乙烯,8.6%)和高比表面积的氮化硼纤维(丙烯,20.7%;乙烯,10.2%)。通过系统的表征可以发现,SS-BNNSs表面富含B-OH,让催化剂无须活化就可以直接催化反应进行,同时特殊的结构优势提高了活性物种的分散度,利于反应气与活性位点快速接触和产物丙烯的迅速脱附,提升了产物丙烯的单程收率。SS-BNNSs自组装的构造过程和结构优势带来的性能提升拓宽了催化剂的设计思路。 该研究成果获得审稿专家充分肯定,审稿专家一致认为该工作提出的含硼MOFs衍生三维超结构氮化硼纳米片具有很好的创新性,其作为丙烷氧化脱氢催化剂表现出的高烯烃收率在工业应用方面具有较大潜力,为丙烷氧化脱氢催化剂的研究提供了新的参考。
中国石油大学(华东) 2021-02-01
突破环保壁垒的高性能通用小型汽油机关键技术研究与产业化
通用小型汽油机用于小型发电机组、社会生产和家庭省力用机具的动力,全世界年产量达 5000 多万台。我国近年快速发展, 2013 年产量达 2400 余万台,已是世界生产基地。 近 10 年间小型汽油机的排放法规不断加严,项目结合行业发展和国际市场需求,研究与国际同步,对共性技术开展攻关,掌握了突破欧美排放法规壁垒的核心关键技术,研发了系列低污染节能小型汽油机产品, 解决了行业发展的难题, 形成的成果丰富了内燃机的理论。项目主要研究内容与创新:( 1) 突破欧美环保壁垒的低
江苏大学 2021-04-14
面向高性能人机交互的脑-机-体复合神经感知与反馈的系统解决方案
天津大学神经工程团队针对人机交互面临的神经系统层面交互信息复杂共性挑战,历时十余年,发明了一套面向高性能人机交互的脑-机-体复合神经感知与反馈的系统解决
天津大学 2021-04-14
混凝土切割机及其方法
本发明公开了一种混凝土切割机及其方法。它包括四组升降丝杆、切割尺寸控制模块、切割线、支架、齿轮传动单元、步进电机。利用切割线运动对混凝土进行切割,根据要切割的混凝土尺寸,控制步进电机通过齿轮传动单元驱动四组变螺距丝杆同时运动,调整好混凝土的切割宽度,电机驱动使切割线运动,电机同时驱动四组升降丝杆转动使混凝土切割机下降切割混凝土,切割完成后,电机反向转动驱动四组升降丝杆转动使混凝土切割机抬升至原先位置,完成切割。本发明结构简单,生产成本较低,对于需要生产不同尺寸的混凝土,只需要通过步进电机改变拉线轮的位置就能实现。另外,切割线周而复始运动解决了切割锯来回切割会产生较大振动和噪声的问题。
浙江大学 2021-04-11
沥青混凝土再生技术与设备
沥青路面在交通载荷与气侯影响的作用下,随着时间的推移路面状况、服务能力将逐渐恶化,虽然预防性和修复性的养护可以趋缓恶化的速率,但路面必需进行翻修的时刻迟早总会到来。沥青混凝土再生技术就是利用就地热再生或就地冷再生原理对路面进行修复处理达到公路要求。其中: 热再生技术 (1)施工速度快不需材料的往返运输,节省了运输费用; (2)就地再生全部沥青路面材料。 冷再生技术 (1)不需任何原材料的运输(除少量的乳化沥青添加剂外),节省了大量运输费用; (2)不需对原材料进行加热,节省大量能源;(3)全部旧沥青路面材料就地再生利用,节省了大量宝贵资源。
江苏师范大学 2021-04-11
预制钢腹板混凝土叠合楼板
由预制预应力混凝土薄底板、钢腹板和预制混凝土上翼缘组成的新型预制 钢腹板预应力混凝土叠合楼板,可以有效替代普通现浇混凝土楼板和其它叠合 楼板,广泛应用于工业与民用建筑中。具有抗弯刚度大,整体性能好,便于生 产,节省模板与脚手架,施工速度快,大幅降低人工费,减少现场污染和提高 工程质量的优点,符合绿色建筑和建筑工业化的要求。
山东大学 2021-04-13
橡胶粉沥青混凝土技术
扬州大学 2021-04-14
纤维复合增强再生骨料混凝土
利用废弃建筑材料通过加工处理代替天然骨料来配制混凝土,不仅可以解决大量建筑垃圾的处置问题,又能节省天然砂石资源,同时具有社会效益、经济效益和环保效益。并且,成功研发出一种环保型的再生建筑材料的制备方法,将既有建筑拆除物中废弃的砖块代替部分天然碎石作为粗骨料制备混凝土。同时申请了国家发明专利并获得授权。
南京工程学院 2021-01-12
混凝土含气量测定仪
执行标准:GB/ T 50080-2016 本产品按测定新拌混凝土含气量的方法将试料装入计量钵,通过给试料加压后,压力在两个罐体内达到平衡,从而测出新拌混凝土的含气量。 北京耐尔得公司研发的NELD-LA007型含气量测定仪,采用高精度压力传感器,测试精度高,液晶屏显示,仪器操作方便,数据测试快速,所测含气量不受外界气压的影响。是科研高校、工程单位省时省力的最佳检测设备。
北京耐尔得智能科技有限公司 2023-03-17
混凝土动弹模量测定仪
执行标准:GB/T 50082-2009,JTG 3420-2020 北京耐尔得公司研发的NELD-DTV型混凝土动弹模量测定仪,结合国外先进技术研制开发,专门用于测定混凝土在冻融循环试验前后的相对动弹性模量变化。产品采用压电式传感器,进口显示屏,测试精度高,重复性好,操作简便,结构科学,是冻融循环试验产品配套使用的更科学、更理想的产品。广泛用于混凝土、碳素、石板、玻璃、砖、塑料、和金属材料的动弹性模量测量。
北京耐尔得智能科技有限公司 2023-03-17
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