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催化劑是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石，高效催化體系的構(gòu)建對(duì)于實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的快速化、專一化和溫和反應(yīng)具有決定性的作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)、節(jié)能減排意義重大。本團(tuán)隊(duì)在承擔(dān)了 3 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20771046，20903048，21106054）的基礎(chǔ)上，針對(duì)催化酯化、催化環(huán)氧化、催化臭氧化等反應(yīng)開(kāi)發(fā)了多種不同的體系，包括固體酸、分子篩、離子液體、納米氧化物、金屬配合物等多個(gè)類型，其中部分催化環(huán)氧化和催化酯化體系已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)催化。 關(guān)鍵技術(shù)、指標(biāo)及創(chuàng)新點(diǎn) （1）開(kāi)發(fā)了針對(duì)植物油脂的無(wú)羧酸環(huán)境下催化環(huán)氧化的新工藝。先后開(kāi)發(fā)了以錸系配合物、HMS 分子篩、光催化及 SALEN 配合物為代表的催化體系； （2）開(kāi)發(fā)了針對(duì)酯化、酯交換反應(yīng)的非質(zhì)子酸新催化體系。先后開(kāi)發(fā)了雜多酸、固體酸、離子液體、有機(jī)酸和納米氧化物為代表的催化體系； （3）開(kāi)發(fā)了針對(duì)有機(jī)物臭氧化降解的新催化體系。先后開(kāi)發(fā)了納米氧化鋅、納米氧化鈰、分子篩和磁性納米結(jié)構(gòu)為代表的催化體系。 

鋰-硫電池真正能夠滿足實(shí)用化需求，除了需要解決前述硫正極材料的導(dǎo)電 性、體積膨脹以及多硫化物的溶解等問(wèn)題外，還存在鋰-硫電池中因使用金屬鋰 作為負(fù)極可能導(dǎo)致的安全問(wèn)題，鑒于此，團(tuán)隊(duì)研究者設(shè)計(jì)了一種原位制備硫化鋰 /微孔碳復(fù)合電極材料的新方法，將前期研究制備的碳/硫復(fù)合電極材料延伸到與 產(chǎn)業(yè)化結(jié)合，實(shí)現(xiàn)商用鋰離子電池的電解液在鋰-硫電池中的使用，因此，該方 法可滿足現(xiàn)有鋰離子電池生產(chǎn)工藝需求，并與國(guó)際知名電池企業(yè) SAFT 公司開(kāi)展 相關(guān)技術(shù)合作。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于生物油催化重整制氫的催化劑,包括催化劑活性成分和催化劑載體,其中,催化劑載體為CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化劑活性組分為鎳,催化劑活性組分的含量為催化劑載體重量的5～20%;本發(fā)明還提供了此催化劑的制備方法,包括:(1)將鎳、鈰和鋯的可溶性鹽一起溶解于水中,可溶性鹽的總濃度為0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入堿性沉淀劑,調(diào)節(jié)pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過(guò)濾后得到濾餅經(jīng)水洗、干燥,然后焙燒2～6小時(shí),焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發(fā)明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產(chǎn)率高,適用于工業(yè)化的要求。

催化加氫過(guò)程是現(xiàn)代工業(yè)的重要過(guò)程， 是清潔 燃料和高階化學(xué)品生產(chǎn)中 的關(guān)鍵步驟。 經(jīng)估算 催化加氫在整個(gè) 化學(xué)工業(yè)體系 中的占比 超過(guò) 3 0% 。 在 催化 加氫 工業(yè) 過(guò)程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業(yè)裝置簡(jiǎn)單 、 更高的經(jīng)濟(jì)性 等特點(diǎn) ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會(huì)造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級(jí)的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強(qiáng)的相互作用 ，在催化反應(yīng)過(guò)程中占據(jù)催化活性位，從而使得反應(yīng)物分子無(wú)法在催化劑表面吸附而導(dǎo)致催化劑中毒失活。 所以，現(xiàn)代催化加氫過(guò)程一般使用更為昂貴而且工業(yè)裝置更為復(fù)雜的 高純氫 系統(tǒng)作為 氫源。 發(fā)展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對(duì) CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進(jìn)行 低溫 催化加氫反應(yīng) ， 從而 降低加氫成本 和工業(yè)催化裝置的復(fù)雜性 是該研究領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn) 。

本發(fā)明涉及糠醛催化加氫技術(shù)，旨在提供一種鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應(yīng)用。該催化劑的制備過(guò)程包括：取碳納米管放入濃硝酸室溫下進(jìn)行超聲和加熱攪拌回流處理，冷卻后取出浸泡、洗滌和抽濾，直至濾液中性；然后干燥備用；氯鉑酸稀溶液中加入處理過(guò)的碳納米管載體，在室溫下等體積浸漬、靜置后；磁力攪拌和溫水浴條件下蒸干水分后干燥；在使用之前，將催化劑置于氮?dú)浠旌蠚夥罩懈邷剡€原，得到鉑負(fù)載量為1.0wt％的鉑/碳納米管催化劑。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，反應(yīng)中不需要加熱，且所用氫氣壓力較低。能在室溫條件下對(duì)糠醛進(jìn)行加氫，轉(zhuǎn)化率和選擇性較高。催化劑多次使用后仍能保持高活性，且基本不積碳。

本項(xiàng)目創(chuàng)新性采用靜電紡絲技術(shù)及熱處理碳化技術(shù)將MOFs材料負(fù)載在一維多孔碳材料中，制備保留金屬有機(jī)框架構(gòu)型的碳纖維催化材料。在制備過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控MOFs材料特有的空間構(gòu)型達(dá)到調(diào)控所制備的催化材料中金屬組分空間構(gòu)型及金屬組分之間的協(xié)同作用，最終達(dá)到提高加氫催化材料性能的目的。該項(xiàng)目的完成能夠很好的解決困擾傳統(tǒng)加氫催化材料中金屬組分的分散性及協(xié)同作用調(diào)控這一大難題，有效提高加氫催化劑的活性、選擇性，具有十分良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明涉及一種用于生物油催化制氫的催化劑及制備方法，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni 為 10－15wt%；Mo 為 5－13wt%；Fe 為 5－10wt%；余分為凹凸棒土和海泡石混合黏土礦催化劑載體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用比表面積較大，具有較強(qiáng)的吸附、助催化功能、廉價(jià)易得的凹凸棒土和海泡石黏土礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳、鉬和鐵復(fù)合組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優(yōu)質(zhì)合成氣。該催化劑制備簡(jiǎn)單、強(qiáng)度大、催化活性強(qiáng)、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應(yīng)用于生物質(zhì)直接催化氣化制氫。

項(xiàng)目針對(duì)國(guó)內(nèi)外脂溶性功能因子微膠囊化產(chǎn)品儲(chǔ)藏穩(wěn)定性差、生物利用率低、 配料安全性問(wèn)題等諸多品質(zhì)不足，提出以構(gòu)建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎(chǔ)，進(jìn)行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩(wěn)態(tài)化、可控型納米顆粒及固態(tài)粉末產(chǎn)品的綠色制備。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白，縮小了我國(guó)食品配料產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。取得了一系列創(chuàng)新性成果。 針對(duì)脂溶性營(yíng)養(yǎng)素微膠囊化產(chǎn)品載量低、生物利用率差等問(wèn)題，利用天然蛋白質(zhì)的分子柔順性和復(fù)雜大分子結(jié)構(gòu)，采用增溶、乳化-溶劑揮發(fā)高效制備技術(shù)，提高營(yíng)養(yǎng)素載量，同時(shí)收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無(wú)油型包載營(yíng)養(yǎng)素的蛋白質(zhì)納米顆粒。該產(chǎn)品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時(shí)的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對(duì)蛋白質(zhì)易在等電點(diǎn) pH、高鹽、高溫等極端環(huán)境下因變性而失穩(wěn)，采用Maillard 糖基化反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行接枝，通過(guò)控制反應(yīng)進(jìn)程及糖基供體，獲得等電點(diǎn)不沉淀、乳化穩(wěn)定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩(wěn)定蛋白。以 其為載體制備的抗環(huán)境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內(nèi)粒徑均穩(wěn)定在 100nm 以下，4 °C 下儲(chǔ)藏 6 個(gè)月，營(yíng)養(yǎng)素保留率達(dá) 92%以上。 針對(duì)液態(tài)乳化產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中的不穩(wěn)定性，利用淀粉的結(jié)構(gòu)可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出同步改性-乳化-干燥技術(shù)，構(gòu)建了脂溶性營(yíng)養(yǎng)素的粉末化制品。通過(guò)分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲(chǔ)藏穩(wěn)定性及生物有效性之間的相關(guān)性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產(chǎn)品。復(fù)水后乳液 保持納米級(jí)粒徑，室溫下儲(chǔ)藏半年保留率達(dá) 95%以上。 針對(duì)不易使用熱處理手段的熱敏性風(fēng)味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術(shù)。創(chuàng)新性的采用“熱液處理”原淀粉結(jié)合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強(qiáng)揮發(fā)性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產(chǎn)品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達(dá) 98%以上，且產(chǎn)物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種燒結(jié)金屬纖維束催化劑的制備方法，包括：(1)通過(guò)陽(yáng)極氧化法對(duì)燒結(jié)金屬纖維束進(jìn)行表面處理，通過(guò)控制電解條件得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束，將制備得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束浸漬到含有金屬催化劑的水溶液中至少30分鐘，負(fù)載完成后，經(jīng)煅燒得到燒結(jié)金屬纖維束催化劑。本發(fā)明還提高了由該方法制備得到的催化劑以及利用該催化劑用于治理廢氣的等離子體催化的裝置。本發(fā)明采用燒結(jié)金屬纖維束(SMF)催化劑與介質(zhì)阻擋放電技術(shù)相結(jié)合，在降低能耗的同時(shí)，提高了降解廢氣中VOCs的去除率。