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導(dǎo)電聚合物/納米碳復(fù)合載體及抗中毒催化劑
針對燃料電池傳統(tǒng)Pt/C催化劑易中毒，使用壽命短，成本較高等問題，本項目將導(dǎo)電聚合物與傳統(tǒng)碳載體復(fù)合作為Pt系催化劑載體，一方面保持碳材料的高電導(dǎo)率，另一方面利用導(dǎo)電聚合物自身的電活性賦予Pt催化劑高的抗中毒能力及催化活性。并且采用化學(xué)法合成該催化劑，可批量生產(chǎn)，并且在保持其催化活性的同時減小載鉑量，降低成本，有利于商品化推廣使用。本項目選擇聚苯胺（PAn）、聚吡咯（PPy）兩種導(dǎo)電聚合物對XC-72C碳黑、碳納米管（MWNT）進(jìn)行修飾，包括PAn/XC-72C，PAn/MWNT，PPy/MWNT、PPy、Pan五種復(fù)合載體材料及其載鉑催化劑的生產(chǎn)方法，該復(fù)合催化體系中鉑的負(fù)載量為10％～30％。其中的關(guān)鍵技術(shù)已獲得三項國家發(fā)明專利授權(quán)（ZL 200710008657.2，ZL 2007100084524）。
廈門大學(xué)
2021-04-11
煤基乙二醇和乙醇酸甲酯關(guān)鍵加氫催化劑
乙二醇（EG）是一種重要的基礎(chǔ)有機化工原料，在生產(chǎn)聚酯纖維，冷凍劑以及有機溶劑等被廣泛應(yīng)用。近十來年，“煤制乙二醇”技術(shù)路線在我國引起高度重視，并逐漸成為石油路線EG的強有力競爭對手。在“煤制乙二醇”成套技術(shù)路線中，草酸酯催化加氫制EG是其中的一個重要步驟；近些年來，本項目組的一個主要課題是研究和開發(fā)用于該反應(yīng)的性能增強型無鉻銅基催化劑。已研制一系列性能增強性無鉻銅基催化劑，包括B2O3-Cu/SiO2、MFI-Cu/SiO2、CNT-Cu/SiO2和La2O3-Cu/SiO2促進(jìn)型Cu-SiO2催化劑，以及含少量幣族金屬的雙金屬催化劑等。其中，CNT-Cu/SiO2和MFI-Cu/SiO2催化劑具有很強的工業(yè)開發(fā)價值，已進(jìn)行了2000 h以上的壽命測試，表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和選擇性（如下圖所示），具有潛在的開發(fā)前景。目前，催化劑放大制備至百克級和公斤級，并考察催化劑成型工藝的影響，放大制備催化劑性能達(dá)到小試水平。此外，課題組開發(fā)了Ag基催化劑用于DMO加氫制乙醇酸甲酯（MG），MG收率大于95%，催化劑壽命大于300 h，正在開展催化劑放大制備和成型研究。促進(jìn)型催化劑已完成實驗室小試和
廈門大學(xué)
2021-04-10
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速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
我國是世界上第一造紙大國，紙和紙板產(chǎn)量已超過全球總產(chǎn)量的25%。但我國木材資源匱乏，充分利用速生闊葉材資源、采用高效清潔制漿造紙技術(shù)是從根本上解決我國造紙工業(yè)面臨的資源與環(huán)境問題的有效途徑。陳嘉川教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊在973計劃和國家科技支撐計劃等資助下，歷經(jīng)10余年，自主研究開發(fā)了酶促磨漿技術(shù)、酶促消潛技術(shù)、酶助漂白技術(shù)、酶精制紙漿技術(shù)等一系列制漿造紙酶催化綠色新技術(shù)，在降低磨漿能耗、消除有毒物污染、提升紙漿品質(zhì)、改善抄造性能和研發(fā)高檔紙基新材料等方面取得了突破，實現(xiàn)了國產(chǎn)木材資源的高效高值化利用。
先后在世界造紙十強企業(yè)山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)和國內(nèi)龍頭企業(yè)山東太陽紙業(yè)股份有限公司等20余家骨干企業(yè)推廣應(yīng)用，用生物酶催化技術(shù)生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)木漿，并用于高級紙基材料的生產(chǎn)，實現(xiàn)了速生闊葉材的高效高值化利用，并產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。過2012-2014三年時間累計實現(xiàn)新增銷售額130.1億元，利潤25.6億元。
齊魯工業(yè)大學(xué)
2021-04-22
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一種用于處理有機廢水的催化電解耦合反應(yīng)器
本技術(shù)成果根據(jù)當(dāng)前各種難降解有機廢水的處理技術(shù)的優(yōu)缺點，提出將傳統(tǒng)的內(nèi)電解技術(shù)與作為當(dāng)前 研究熱點的高級氧化技術(shù)進(jìn)行耦合，開發(fā)和研究出一種對難降解污染物具有高效降解效率的層級式催化電 解耦合反應(yīng)器。在設(shè)計上解決了以下幾個問題：1.通過超聲震蕩輻射作用解決了傳統(tǒng)的鐵內(nèi)電解床在實際 運行中存在反應(yīng)柱堵塞、鐵屑結(jié)塊、填料更換困難等問題；2.將鐵內(nèi)電解產(chǎn)生大量Fe2+作為超聲氧化和三 維電極氧化的催化劑，使Fe2+得到最大限度的利用；3.進(jìn)水區(qū)上部的布水管即可使鐵內(nèi)電解去的活性炭處 于流化狀態(tài)，同時又能為三位電極層供氧；4.超聲的震蕩輻射還能對三維電極的微電極進(jìn)行活化，提高三 維電極的電流效率。5.微電極采用一種新型方法制備，其主要成分是復(fù)合的高嶺土，加入多種催化離子。 能反復(fù)使用，不易流失。
中山大學(xué)
2021-04-10
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基于金屬氧化物的復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大提高ZnO納米片的光催化性能。
上海理工大學(xué)
2021-04-10
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介孔TiO2負(fù)載納米鐵催化劑的制備方法
本發(fā)明提供一種介孔TiO2負(fù)載納米鐵催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：鈦酸丁酯水解緩沖液的配制；介孔TiO2催化劑的制備；介孔TiO2負(fù)載納米鐵催化劑的制備，即得介孔TiO2負(fù)載納米鐵催化劑，在無氧條件下密封保存。本發(fā)明的效果是使用該方法能夠有效延緩鈦酸丁酯的快速水解-縮聚反應(yīng)，簡化制備工藝。有利于納米鐵粒子在介孔TiO2催化劑孔道內(nèi)生成，效有效解決納米鐵粒子在介孔TiO2催化劑表面堆積團(tuán)聚問題，使的納米鐵晶粒細(xì)化均勻，有效的緩解了納米鐵顆粒的團(tuán)聚效應(yīng)，提高了其在空氣中的穩(wěn)定性和抗氧化性，提高該催化劑的光催化效率，使得太陽光利用率得到顯著提高。從而有效提高該催化劑處理高濃度染料廢水的能力。
天津城建大學(xué)
2021-04-11
構(gòu)建NiTe納米陣列的界面電子結(jié)構(gòu)調(diào)控助力電催化氧析出
通過構(gòu)建有效的納米界面來調(diào)控催化劑的電子結(jié)構(gòu)，設(shè)計制備出高效廉價的氧析出反應(yīng)異質(zhì)結(jié)電催化劑，并結(jié)合實驗結(jié)果和理論計算對界面調(diào)控催化性質(zhì)的機制進(jìn)行了研究。他們首先以泡沫鎳為基底，通過直接化學(xué)刻蝕的方法制備出泡沫鎳負(fù)載的“十字柱”型的NiTe納米陣列。進(jìn)一步通過離子交換反應(yīng)在NiTe表面修飾NiS納米顆粒來調(diào)控NiTe的電子結(jié)構(gòu), 制備出NiTe/NiS 異質(zhì)結(jié)催化劑。NiTe/NiS異質(zhì)結(jié)催化劑中NiS和NiTe之間強的電子相互作用能夠觸發(fā)電子從“Ni”向“S”轉(zhuǎn)移，從而有效調(diào)控催化中心“Ni”的電子結(jié)構(gòu)，使得Ni的“d帶中心”左移，從而優(yōu)化Ni對活性中間體的吸附，降低了OER反應(yīng)所需的能量，大大提高催化活性，僅需要257mV 的過電位就可實現(xiàn)100mA cm-2的電流密度。這項工作為理解電催化劑的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系和開發(fā)高效的電催化劑提供了新的思路。
中山大學(xué)
2021-04-13
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CO和H2O一步制備油品新催化過程
首次 實現(xiàn) 將水汽遷移反應(yīng)與費托合成反應(yīng)成功 耦合 ， 構(gòu)建了水汽遷移反應(yīng)活性中心 Pt-Mo 2 C/C 和費托合成反應(yīng)活性中心 Ru/C 。將兩種催化劑 進(jìn)行簡單的物理混合，通過調(diào)節(jié)兩種活性中心的 結(jié)構(gòu)和 比例調(diào)控各自的反應(yīng)速率。 實現(xiàn)了在低溫 200 o C 的條件下，將 CO 和水 一步 直接轉(zhuǎn)化制備油品的過程 。 該過程中費托反應(yīng)的活性高達(dá) 8.7 mol -CH2- mol Ru -1 h -1 ，與在合成氣（ H 2 /CO=2 ） 條件下 Ru/C 催化劑 的費托活性相當(dāng)，且費托產(chǎn)物中 C5+ 油相產(chǎn)物的選擇性接近 70% 。 對比雙金屬催化劑 RuPt-Mo 2 C/C 和物理混合催化劑的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩種活性金屬 Pt 和 Ru 的結(jié)合形式在催化反應(yīng)中起了十分重要的影響。當(dāng) Pt 和 Ru 形成 PtRu 合金后會同時削弱 WGS 和 FTS 兩個反應(yīng)的的活性，進(jìn)而打破兩個反應(yīng)之間的動力學(xué)平衡。而當(dāng)兩種活性中心分別作用的時候則剛好使兩個反應(yīng)的動力學(xué)速率達(dá)到平衡，實現(xiàn)最優(yōu)的 CO 和水轉(zhuǎn)化制備油品的活性和選擇性。
北京大學(xué)
2021-04-11
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低成本、高性能燃料電池催化劑的合成方法
本項目為高分散負(fù)載高活性貴金屬質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的可控制備技術(shù)。采用低成本的原位還原技術(shù)制備了高性能的非鉑基燃料電池催化劑，可用于氫-氧燃料電池，甲醇-空氣燃料電池等系統(tǒng)中。質(zhì)子交換膜燃料電池因其理論比容量高(33 kWh/kg)、電流密度大、工作溫度低、污染小等優(yōu)點成為最先進(jìn)的二次能源新技術(shù)。 燃料電池的核心技術(shù)是制備高效、長壽命的電極材料催化劑。目前的商用催化劑主要是高負(fù)載量的鉑基催化劑。西安交通大學(xué)電信學(xué)院楊光教授及其課題組在高性能、低成本催化劑的合成和應(yīng)用上取得重大突破，開發(fā)出了鈀基燃料電池膜電極催化劑的新型制備工藝，該制備技術(shù)所需設(shè)備簡單、工藝路徑易于實現(xiàn)，合成的催化劑性能類似于目前摻加60%鉑的商用催化劑，實現(xiàn)了催化劑的無污染快速制備。該合成方法的最大優(yōu)點是將燃料電池催化劑的功率成本降低到目前商用催化劑成本的2%。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
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一種碳?xì)饽z催化劑及其制備方法和用途
本發(fā)明公開了一種碳?xì)饽z催化劑及其制備方法和用途。碳?xì)饽z催化劑的組成為碳材料，形態(tài)是任意形狀的整塊固體，形成固定床催化劑；所述的碳材料指的是氧化石墨、多孔氧化石墨烯、羧化碳管及其改性產(chǎn)物及其組合。制備方法為：將碳材料溶液濃縮到5?300 mg/mL，裝載到特定的反應(yīng)器內(nèi)，然后放在冷凍干燥器里凍干；或者，將碳材料溶液噴霧干燥后，裝載到特定的反應(yīng)器內(nèi)，密度為5?300 mg/cm3。本發(fā)明利用碳?xì)饽z催化劑高效催化各種有機反應(yīng)的進(jìn)行，具有快速高效、工藝簡便、收率高、高選擇性、高循環(huán)性等特點；可大量地取代過渡金屬，廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜有機反應(yīng)的催化領(lǐng)域。
浙江大學(xué)
2021-04-13