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在“雙碳”目標(biāo)的背景下，基于可再生能源電解水制氫是真正實(shí)現(xiàn)清潔氫氣來(lái)源的“綠氫”技術(shù)。然而，目前制約電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一是貴金屬基電催化劑高昂的價(jià)格。近年來(lái)，研究者開發(fā)了多種廉價(jià)、高效的電解水陰極析氫非貴金屬電催化劑，其中硫化鉬（MoS2）基催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的析氫性能最好的非貴金屬催化劑之一，其具有類鉑活性。然而，這類高活性催化劑往往更易受到復(fù)雜催化反應(yīng)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致催化劑表面發(fā)生重構(gòu)并破壞其幾何/電子結(jié)構(gòu)，造成催化劑失活。 基于此，本團(tuán)隊(duì)提出了具有分子選擇性的柵欄工程，解決了高活性Co摻雜MoS2析氫反應(yīng)催化劑活性與穩(wěn)定性之間的權(quán)衡問(wèn)題。這一策略為設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定的非貴金屬基電催化劑的大規(guī)模應(yīng)用提供了新思路。當(dāng)將該MoS2基（Co-MoS2@CoS2）陰極催化材料與實(shí)驗(yàn)室自制的高活性鈷鎳雙金屬硒化物析氧反應(yīng)陽(yáng)極配對(duì)用于實(shí)驗(yàn)室自制的堿性電解水（AWE）雙電極電解系統(tǒng)時(shí)，在電流密度400 mA/cm2下持續(xù)分解500 h沒有明顯的衰減。 隨著我國(guó)進(jìn)一步推進(jìn)去碳化，電解水制氫有望成為能源變革的核心。在此背景下，只有大力推廣電解水制氫，才能滿足不斷增長(zhǎng)的綠氫需求。為此，需要大幅擴(kuò)大電解水制氫裝置規(guī)模，讓電解水制氫在國(guó)民經(jīng)濟(jì)去碳化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

應(yīng)急備用電源、便攜式動(dòng)力電源市場(chǎng)。高活性高穩(wěn)定性廉價(jià)催化劑與先進(jìn)制膜工藝相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)電池低功率密度，低壽命的問(wèn)題。組裝的電池具有高功率密度， 高比能量和機(jī)械式快速換電的優(yōu)勢(shì)，在能量密度上遠(yuǎn)超鋰離子電池、鉛酸電池，有望應(yīng)用于便攜式動(dòng)力電源和應(yīng)急備用市場(chǎng)。 

作為一種重要的醫(yī)藥中間體，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用來(lái)合成降 血糖藥物格列吡嗪及降血壓藥物阿昔莫司;同時(shí)，也可用于合成抗結(jié) 核藥物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、綠色、環(huán)保的方法大規(guī) 模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意義重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸的工 業(yè)合成以 2,5-二甲基吡嗪為原料，其合成方法主要有如下幾種:(1) KMnO4 氧化法，但該方法中由于高錳酸鉀一般過(guò)量使用，容易氧化 生成較多副產(chǎn)物，產(chǎn)品收率低;且更容易生成大量含高錳

研究催化劑在實(shí)際催化反應(yīng)過(guò)程中的狀態(tài)對(duì)于理解催化劑的催化機(jī)理具有非常重要的意義。實(shí)際催化過(guò)程中，氣體分子會(huì)通過(guò)影響表面能進(jìn)而對(duì)催化劑的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)制。但受限于研究方法，在真實(shí)催化環(huán)境中，氣體分子如何重構(gòu)催化劑表面仍然不清楚。此外，除了催化劑表面結(jié)構(gòu)的變化，在催化反應(yīng)過(guò)程中，催化劑顆粒整體的結(jié)構(gòu)乃至物相也會(huì)發(fā)生變化。

配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 祝渙鈞 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 王梓 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 覃玲 化學(xué)與化工學(xué)院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應(yīng)用研究 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。它具有多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點(diǎn)使得它在吸附，催化，儲(chǔ)能的各個(gè)方面有著優(yōu)良的效果。 本項(xiàng)目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機(jī)配體與金屬離子鈷/鎳通過(guò)配位鍵構(gòu)筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行表征，或者通過(guò)合成和摻雜的方式，調(diào)控它的析氫性能，設(shè)計(jì)出高催化活性和穩(wěn)定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項(xiàng)目組成員通過(guò)設(shè)計(jì)選擇有機(jī)配體與金屬離子，通過(guò)溶劑熱方法合成了多種金屬有機(jī)框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過(guò)線性伏安掃描法等多種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過(guò)摻雜Zn2+后，過(guò)電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對(duì)金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測(cè)效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測(cè)水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點(diǎn)，我們通過(guò)摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。 項(xiàng)目為研究高性能和穩(wěn)定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素?zé)晒馓结槻牧系脑O(shè)計(jì)合成提供了可行的思路。

本發(fā)明公開了一種微波輔助再生SCR脫硝催化劑的方法。本發(fā)明包括（1）將中毒的SCR脫硝催化劑浸沒于去離子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脫硝催化劑；（2）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至盛有復(fù)孔溶液的容器中浸泡處理；（3）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至微波裝置中，處理1-10分鐘；（4）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至有活化液的容器中，浸漬1-4小時(shí)；（5）將SCR脫硝催化劑微波干燥1-20分鐘；（6）將SCR脫硝催化劑在500-600℃條件下煅燒4-7小時(shí)。本發(fā)明原料易得、裝置和工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能，適用于工業(yè)規(guī)模化再生，經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法處理的催化劑孔道疏松，孔結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，催化劑表面狀況顯著改善，具有活性高，經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。

本發(fā)明公開一種糖蜜基生物質(zhì)磺化碳催化劑的制備方法，包括將固體糖蜜與氫氧化鈉研磨混合后，于惰性氣氛下，在500℃~650℃煅燒，得到活性炭，之后與濃硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到所述催化劑。本本發(fā)明以制糖工業(yè)的副產(chǎn)品糖蜜為原料，碳源來(lái)源豐富且廉價(jià)易得、工藝簡(jiǎn)單，催化劑具有較高比表面積和轉(zhuǎn)化率，可以使副產(chǎn)物高值化利用，具有一定的工業(yè)化實(shí)用價(jià)值。

本發(fā)明公開一種催化氧化制備5甲基吡嗪2羧酸的方法.本發(fā)明是以MnWCo/硅藻土為催化劑,2,5二甲基吡嗪為原料,氧氣為氧化劑,經(jīng)催化氧化合成5甲基吡嗪2羧酸.其方案如下:將MnWCo/硅藻土催化劑填裝入固定床反應(yīng)器中,反應(yīng)器溫度為200400℃,反應(yīng)原料2,5二甲基吡嗪用高溫水蒸氣鼓泡引入填裝有MnWCo/硅藻土負(fù)載型催化劑的固定床反應(yīng)管中,氧氣單獨(dú)一路通入反應(yīng)管中,使2,5二甲基吡嗪在催化劑床層中發(fā)生催化氧化反應(yīng),生成5甲基吡嗪2羧酸,并被水蒸氣帶出反應(yīng)管,冷凝,結(jié)晶,收集.本發(fā)明中,MnWCo/硅藻土催化劑制備方法簡(jiǎn)單;采用固定床連續(xù)催化氧化制備5甲基吡嗪2羧酸的方法環(huán)保,無(wú)污染,操作簡(jiǎn)單,易控制,5甲基吡嗪2羧酸收率高,易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明提供一種催化糠醛選擇性轉(zhuǎn)化為2?甲基呋喃的方法。該方法利用碳納米管負(fù)載型鉑基雙金屬催化劑（3Pt3Fe/MWNT），在溫和條件下高效催化糠醛轉(zhuǎn)化為2?甲基呋喃，具有高轉(zhuǎn)化率和高選擇性。其中3Pt3Fe/MWNT催化劑在固定床反應(yīng)器常壓和200℃下，使用異丙醇為溶劑，糠醛轉(zhuǎn)化率超99%，2?MF的初始選擇性91%，穩(wěn)定運(yùn)行60小時(shí)后轉(zhuǎn)化率由99.8%降到90.41%。本發(fā)明催化劑制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成品穩(wěn)定可靠，催化過(guò)程無(wú)需添加額外的助劑，無(wú)需額外分離催化劑和反應(yīng)底物，催化劑具有高活性及穩(wěn)定性。該技術(shù)不僅在能源和化工領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，還在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和綠色化學(xué)方面發(fā)揮了積極作用。

截齒表面化學(xué)熱處理方法有滲氮、滲碳、碳氮共滲等。滲氮與其它表面化學(xué)熱處理工藝相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于其較低的熱處理溫度（500-600℃），理想溫度為580℃，可在完全調(diào)質(zhì)與回火的條件下對(duì)零件進(jìn)行滲氮，而不會(huì)對(duì)基體的組織及主要性能造成負(fù)面影響，是一個(gè)快速便捷、靈活方便、經(jīng)濟(jì)高效、可控性強(qiáng)的工藝過(guò)程。低溫滲氮的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于降低了產(chǎn)生變形的可能性。這樣，零件就可以通過(guò)機(jī)械加工得到最終的尺寸，而無(wú)須花費(fèi)昂貴的精加工過(guò)程。因此，低溫滲氮的實(shí)用性和有效性, 一直受到國(guó)內(nèi)外廣泛研究。