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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
东南大学杨洪教授课题组研发高性能仿弹尾虫软跳跃机器人
日前,东南大学智能材料研究院、化学化工学院杨洪教授课题组在光控软驱动器研究领域取得重要进展,开发了一种具有卓越跳跃性能的软体机器人。研究成果于近日发表在国际顶级期刊《德国应用化学》上,并被选为VIP论文。
东南大学 2023-03-08
干法制备氧化锆高性能粉体、牙科用氧化锆瓷块及全瓷义齿制备技术
牙科陶瓷具有优良的光传播和光反射性能,可以再现自然牙半透明深度和色深度,有良好的生物相容性,磨耗性接近牙釉质、不导电、不产生CT和MRI的伪影、X射线透射,化学性能稳定、在口腔环境中不降解,抛光和上釉的瓷面光洁,菌斑不易附着,且陶瓷修复体美观,是最具发展潜力的牙科修复体材料。
北京大学 2021-02-01
红外传感器用高性能热释电陶瓷材料与高精密宽温区热释电系数测试系统
2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元,年均复合增长率超 20%,作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域,随着近年来消费电子的功能多样化,其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究,研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料,具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内(-55 ℃-150 ℃)进行多样品热释电系数(衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数)的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一,本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置,可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数,样品最小测试面积低至0.5mm2,可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。 2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元,年均复合增长率超 20%,作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域,随着近年来消费电子的功能多样化,其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究,研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料,具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内(-55 ℃-150 ℃)进行多样品热释电系数(衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数)的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一,本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置,可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数,样品最小测试面积低至0.5mm2,可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。 
华南理工大学 2023-05-08
换热器性能测试系统
可对各类型换热器(油冷、水冷、风冷)进行传热性能试验、耐久试验、脉冲试验、振动试验等测试,能有效保证制造产品的质量,并为换热器产品的性能优化积累基础数据。其中,热冲击性能试验台,能模拟换热器使用工况,在短期内预测出热交换器的实际使用寿命,从而为产品的寿命设计提供依据。我们研究团队从 80 年代起,就开始为该行业服务,积累了几十年的经验,先后为国内多家企业和科研单位设计制造了各种换热器性能测试装置数十套。在该方面获取多项专利,并参与了《内燃机 机油冷却器 传热性能试验方法》《内燃机 换热器 风洞试验装
上海理工大学 2021-01-12
应用于 5G/6G 的高性能无线通信器件及自检测设备的研发及产业化
目前市场上缺乏能够成套交付新要求的毫米波天线、集成度高的滤波器等无源器件、以及其相应的检测设备的综合性企业,特别是具有从设计,加工,调试到性能检测认证的全产业链能力。基于我们朗普达创始团队的核心技术,我们不但能够提供业界最领先的毫米波天线模组,高性能的滤波器和其他无源器件产品,还可以交付针对这些器件的测试检测设备。这两方面的产品能力互相补充,互相促进,互相拓展,使得朗普达的产品具有客户群体广泛,客户类型多样,能够快速适应市场变化等特点。 我们的毫米波的人工电磁材料技术可以让5G基站天线具有比4G基站天线更小面积和更多的天线数及接口,极大地提高系统容量和频谱效率;天线阵列宽角扫描技术,可以在不增加天线数目的基础上将手机的覆盖能力提高70%以上;是满足新一代无线通信产业对多天线系统小体积、高容量、广覆盖的需求的重要保障,显得尤为迫切和重要。我们基于矢量拟合法的滤波器特性提取和诊断算法,能够更精准的设计高良率的无源器件;同时结合神经网络和人工智能算法,可以适用于我司的滤波器自动检测设备和产线,实现滤波器的无人调试和高效检验交付。
西安电子科技大学 2022-06-10
南京大学基于电纺自组织金字塔微结构的高性能、高舒适性贴肤传感器件
近日,南京大学电子科学与工程学院潘力佳、施毅教授团队在电子皮肤器件领域取得重要进展。
南京大学 2022-10-12
绿色建筑性能模拟分析
研究团队成员具有丰富的绿色建筑认证服务经验和 LEED 认证服务经验(LEED-AP 资质)。根据《绿色建筑评价标准》GB50378-2014 和各省级标准评价绿色建筑星级达标水平(一星级、二星级和三星级),帮助业主向住房和城乡建设部申请绿色建筑星级认证;评审过程中,需要对建筑项目的性能进行全面模拟,以确定各项得分值。研究团队通过专业绿色建筑模拟软件,为业主、设计和咨询单位提供全方位的绿色建筑模拟评价服务并出具全套模拟报告,如: (1)室外风环境模拟报告 (2)自然通风模
上海理工大学 2021-01-12
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