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福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院/能源與環(huán)境光催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的研究論文“Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting”在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Catalysis》在線發(fā)表。 氫氣由于其能量密度高，燃燒后生成水清潔無(wú)污染，是未來(lái)能源的理想載體。太陽(yáng)能光催化分解水制氫氣被認(rèn)為是獲取氫能源的理想途徑之一。開(kāi)發(fā)高效廉價(jià)的光催化劑是光解水技術(shù)的核心。近年來(lái)，氮化碳光催化劑由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注。 該工作以具有高結(jié)晶度的氮化碳光催化劑polytriazine imides（PTI）單晶為模型，研究了其在光催化全解水反應(yīng)中的活性面。光催化全解水實(shí)驗(yàn)表明，PTI的性能與其{10-10}/{0001}晶面的面積比呈近似線性關(guān)系，進(jìn)一步證實(shí)了{(lán)10-10}晶面是光催化反應(yīng)的活性面。此外，{10-10}晶面比例最大的光催化劑在全解水中的產(chǎn)氫與產(chǎn)氧速率分別達(dá)到了１８６μmol／h和９１μmol／h，在３６５ｎｍ單色光照下的量子效率達(dá)到了８％，高于之前報(bào)道的結(jié)果。該論文從分子尺度上研究了氮化碳光催化劑的反應(yīng)活性面，為高性能氮化碳光催化劑的發(fā)展提供了重要的研究基礎(chǔ)。

非晶態(tài)合金是一類原子排列具有長(zhǎng)程無(wú)序短程有序特點(diǎn)的材料，其具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，已成為一種技術(shù)潛力很大的新型材料。非晶態(tài)合金作為催化劑的研究自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)一直是催化學(xué)科研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，大量研究成果見(jiàn)諸于報(bào)道，但由于種種原因，其工業(yè)化進(jìn)程一直比較緩慢；南開(kāi)大學(xué)開(kāi)發(fā)出了粉末誘導(dǎo)化學(xué)鍍法制備負(fù)載型非晶態(tài)合金催化劑的新方法，進(jìn)而成功實(shí)現(xiàn)了催化劑生產(chǎn)的工業(yè)化，并在多個(gè)加氫領(lǐng)域中得到應(yīng)用及試用。如，葡萄糖類加氫，硝基苯類加氫，烯烴，炔烴類加氫，肟基類加氫，腈類加氫等等。與常規(guī)的加氫催化劑

新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價(jià)格及成本，可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領(lǐng)域。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 90%的化工品生產(chǎn)需要高性能催化劑，清潔能源汽車及燃料電池的商業(yè)化也離不開(kāi)高性能催化劑。然而，現(xiàn)有商用催化劑一般為貴金屬（價(jià)格昂貴）或簡(jiǎn)單合金（性能及穩(wěn)定性差），無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的催化過(guò)程及清潔能源利用。 新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價(jià)格及成本，可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領(lǐng)域。 以化工催化中氨氣氧化制硝酸為例，工業(yè)界使用貴金屬PtPdRh催化劑網(wǎng)格，價(jià)格高昂，并且反應(yīng)溫度為900℃。使用納米分散的高熵合金催化劑（PtPdRhCoCe）,整體貴金屬用量減小90%以上，且反應(yīng)溫度降低200℃，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)異及高度穩(wěn)定。 因此，通過(guò)針對(duì)不同反應(yīng)進(jìn)行高熵合金催化劑的開(kāi)發(fā)，有望代替貴金屬催化劑，大大提升反應(yīng)活性及能源效率及產(chǎn)品產(chǎn)出率等。

開(kāi)發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合催化材料，用于高性能的電解水制氫電極材料。

L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團(tuán)巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能： 可以增強(qiáng)肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質(zhì)及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過(guò)敏與消除過(guò)敏癥的作用；可用于蛋白質(zhì)氨基酸制劑，解毒鎮(zhèn)痛劑、疲勞恢復(fù)劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料工業(yè)。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮(zhèn)痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細(xì)菌和腫瘤生長(zhǎng)的作用，目前也在得到不斷的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)目前L-半胱氨酸的生產(chǎn)主要依靠人或動(dòng)物的毛發(fā)經(jīng)酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經(jīng)過(guò)電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過(guò)程產(chǎn)生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著L-半胱氨酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，微生物轉(zhuǎn)化法制生產(chǎn)L-半胱氨酸逐漸取代了毛發(fā)水解制備L-半胱氨酸。微生物轉(zhuǎn)化法制備工藝以其反應(yīng)條件溫和、專一性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過(guò)高密度培養(yǎng)獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉(zhuǎn)化率92%，半胱氨酸得率78%。

南開(kāi)大學(xué)李偉課題組與宜賓天原集團(tuán)股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責(zé)任公司合作所開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型低汞觸媒各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合低汞觸媒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運(yùn)行情況穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢(shì)，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，已通過(guò)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的技術(shù)鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大推廣優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。 項(xiàng)目特色： 選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對(duì)煤質(zhì)炭進(jìn)行預(yù)處理，使活性炭表面羥基官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為其他與特定金屬離子有強(qiáng)結(jié)合力的官能團(tuán)，大幅提升活性組分負(fù)載牢固度，提高觸媒抗積碳能力，同時(shí)也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量，降低助劑金屬用量，增強(qiáng)汞負(fù)載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性，延長(zhǎng)低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡(jiǎn)便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的低汞催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，選擇性均達(dá)到 99%以上，使用壽命超過(guò) 8000 小時(shí)，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在萬(wàn)噸級(jí) PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10萬(wàn)余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術(shù)催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬(wàn)。 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達(dá) 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價(jià)廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達(dá) A 級(jí)或 B1 級(jí)）。 本項(xiàng)目社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn)，需求量巨大，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

隨著我國(guó)煉油加工深度的不斷提高，作為主要的二次加工裝置—催化裂化的原料也隨之變的越來(lái)越復(fù)雜，由于原料油性質(zhì)的惡化，導(dǎo)致催化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦問(wèn)題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為影響裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的主要障礙之一。由于油漿系統(tǒng)堵塞而造成的裝置被迫降量、甚至停工的事情時(shí)有發(fā)生。因此，解決好油漿系統(tǒng)結(jié)焦問(wèn)題是保證催化裝置正常運(yùn)行的主要課題。 研制開(kāi)發(fā)了高效油相抗垢劑，通過(guò)在多個(gè)常減壓合合催化裝置上長(zhǎng)期應(yīng)用，取得了很好的效果。該藥劑不但有明顯的防垢功能，而且具有一定的除垢效果。 該藥劑還可用于常減壓裝置塔底及加氫裝置的阻垢，阻垢率達(dá)90%以上。

"在高溫環(huán)境下工作人員由于熱應(yīng)激效應(yīng)導(dǎo)致體能消耗過(guò)快而使得作業(yè)能力下降甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，為此近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在個(gè)體冷卻方面做了大量的研究工作。我國(guó)在這方面的研究工作起步較晚，但也取得了一定的進(jìn)展并研制出多種形式的冷卻裝置，多用于航空航天、軍用等領(lǐng)域，而醫(yī)用和民用相對(duì)較少。目前主要存在設(shè)備笨重，制冷效率不高，無(wú)法持續(xù)制冷等問(wèn)題。 本項(xiàng)目攻克了制冷機(jī)微型且高效的關(guān)鍵技術(shù)難題，開(kāi)發(fā)出可穿戴式個(gè)體冷卻裝置系統(tǒng)，具有重量輕、體積小、效率高等優(yōu)勢(shì)（僅重2.75kg，制冷量240W）。在單位重量制冷量（W/kg）、單位體積制冷量（W/L）等關(guān)鍵綜合技術(shù)指標(biāo)上，均超過(guò)國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的最好水平。該裝置系統(tǒng)在軍機(jī)、坦克、裝甲車等高溫作業(yè)環(huán)境下人員個(gè)體冷卻以及軍用電子設(shè)備高效冷卻等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)在在可穿戴設(shè)備、醫(yī)用便攜式冰箱和降溫裝置、太陽(yáng)能制冷等民用領(lǐng)域也有巨大應(yīng)用潛力。"

成果描述：高效無(wú)偶氮黑液體染料，系本研究室開(kāi)發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型染料。其主要技術(shù)創(chuàng)新性在于安全性和高效性，即絕對(duì)不含偶氮化合物或任何芳香性組分，其染色強(qiáng)度為普通酸性染料的5－10倍。 該染料的其它特性如下： a. 適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的要求 b. 質(zhì)量特色：染色強(qiáng)度高，耐光，色純正，環(huán)境友好 c. 價(jià)格低廉：僅為普通染料的40% d. 使用方便：不改變現(xiàn)有工藝，易分散市場(chǎng)前景分析：該染料可用于皮革及棉纖維染色。 按黑色染料需求的1/3計(jì)，年銷售規(guī)模可能達(dá)到1200噸（約折合常規(guī)染料1000噸）。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：（1）染色純度：純黑，不含可察覺(jué)的副色 （2）染色強(qiáng)度（與酸性黑ATT相比較）：5－10倍 （3）耐光性：優(yōu) （4）耐濕擦：≥3級(jí) （5）抗敗色作用：優(yōu)于酸性黑ATT （6）固含量：10~15%，高分散體系 （7）環(huán)保特性：不含有毒組分，生產(chǎn)過(guò)程安全，少排放 （8）原料：全部國(guó)產(chǎn)，價(jià)格低廉，以固體物計(jì)≤1.5萬(wàn)元/噸 （9）生產(chǎn)周期：約24小時(shí) 國(guó)際先進(jìn)。