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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
预制装配钢结构可修复的抗震耗能连接节点
本实用新型公开了预制装配钢结构可修复的抗震耗能连接节点,包括预制的组合工字型梁柱、预制的工字型钢梁一、U型青铜片、高强螺栓、预应力筋,梁柱伸出端为工字型钢梁二,工字型钢梁一和工字型钢梁二翼缘处均对称焊接两个三角形钢板,预应力筋两端分别穿过工字型钢梁一和工字型钢梁二上的三角形钢板上的安装孔,工字型钢梁二的腹板上留有U型空槽,工字型钢梁伸出的端头为外凸的弧形端头,工字型钢梁二的腹板上、U型青铜片、弧形端头上均留有圆形孔洞和四个弧形长圆孔洞。本实用新型解决了目前建筑连接节点抗震性能较差,破坏后无法恢复的技
安徽建筑大学 2021-01-12
一种新型预制主、次梁复合连接节点
本实用新型公开了一种新型预制主、次梁复合连接节点,包括主梁,主梁的正面的中间位置开设有沟槽,沟槽内部的中间位置固定连接有槽钢,沟槽的内部且位于槽钢的左右两侧均固定连接有次梁,次梁的内部固定连接有钢筋,钢筋靠近沟槽中间的一端贯穿至次梁外部,槽钢的两侧表面均匀开设有钢筋孔,钢筋位于槽钢内部的一端螺纹连接有螺帽,槽钢外部的中间位置开设有灌浆圆孔洞,本实用新型涉及建筑梁技术领域。该新型预制主、次梁复合连接节点及其连接方法,达到了使装配式主、次梁连接得到改进,提高了主、次梁连接的效率,减少了湿作业量,提高装配
安徽建筑大学 2021-01-12
一种新型装配式主次梁连接节点
本实用新型公开了一种新型装配式主次梁连接节点,包括主梁和次梁,所述主梁两侧均开设有次梁承台,所述主梁位于次梁承台中部设置有预埋螺栓,所述次梁内部开设有预留螺栓孔,所述预留螺栓孔的位置均与预埋螺栓相匹配,所述预留螺栓孔后侧设置有紧固螺母,所述次梁顶部开设有固定开口,所述次梁承台高度和宽度与次梁相同,所述次梁承台和预埋螺栓对称设置,本实用新型涉及装配式施工技术领域。该新型装配式主次梁连接节点及其连接方法,有效提高了装配式产业的生产效率,避免了现阶段装配式施工中主次梁连接时钢筋的绑扎以及混凝
安徽建筑大学 2021-01-12
一种装配式混凝土梁柱的连接节点
本实用新型公开一种装配式混凝土梁柱的连接节点,包括预制混凝土柱、预制混凝土梁、连接钢板、齿型螺栓,所述预制混凝土柱的左右两侧对称设有牛腿,预制混凝土柱的左侧面与右侧面上分别交叉倾斜设有贯穿其本体并分别延伸至右侧牛腿与左侧牛腿的齿型预留孔,所述预制混凝土梁有两组,并对称搭在预制混凝土柱左右两侧的牛腿上,所述预制混凝土梁与牛腿两者间的接触部位均设有通过抗剪栓钉固定的预埋钢板。本实用新型其采用了干式连接,全部使用螺栓连接,避免了湿作业的缺陷,使得现场作业安装更加的便捷,方便指挥与管理,提高了安装速度。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种采用高强螺栓装配的梁柱连接节点
本实用新型公开一种采用高强螺栓装配的梁柱连接节点,包括预制柱、预制侧梁、齿型螺栓、套管状约束件,所述预制侧梁有两组,并位于预制柱的左右两侧,所述预制柱的左右两侧面上对称设有一体化成型的矩形状悬臂梁段,所述预制侧梁与预制柱相邻的一端设有将其搭在悬臂梁段上的矩形搭口。本实用新型其综合强度高,抗震性能好,实用性强,提高了梁的强度、整体性以及协作性。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种高强螺纹螺栓装配式连接节点
本实用新型公开一种高强螺纹螺栓装配式连接节点,包括预制柱以及安装在预制柱一侧侧面上的预制梁,所述预制柱内部以及预制梁一端的内部分别预埋有第一承压端板、第二承压端板,所述第一承压端板、第二承压端板上分别设置有若干个第一穿孔、若干个第二穿孔,所述若干个第一穿孔分别与若干个第二穿孔对齐设置,且每个第一穿孔以及与其对齐设置的一个第二穿孔之间打入有高强螺纹螺栓;所述预制梁上下两个端面与预制柱一侧的侧面之间均安装有角钢,所述角钢的两边均打入有齿形螺栓。本实用新型能较强的稳固梁柱节点,其综合强度高,施工方便。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种木结构柱节点的加固结构
本实用新型公开了一种木结构柱节点的加固结构,包括木结构柱节点的加固结构本体;所述木结构柱节点的加固结构本体是由木柱和剜补新木构成,所述木柱和剜补新木通过枋相连接;所述木柱和剜补新木外侧包裹有铁箍,铁箍镶嵌在柱内,所述木柱与梁之间通过键连接,键位于枋上;本实用新型结构简单、构造合理;能够有效的对木结构建筑的木柱起到稳固和保护作用,使其不易发生破坏,并且不需要对结构进行整根柱的更换,方便施工,减少花费。
安徽建筑大学 2021-01-12
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