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新型高熵合金催化劑
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，大大減少催化劑價格及成本，可廣泛應用于傳統化工催化及新能源電催化領域。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
90%的化工品生產需要高性能催化劑，清潔能源汽車及燃料電池的商業化也離不開高性能催化劑。然而，現有商用催化劑一般為貴金屬（價格昂貴）或簡單合金（性能及穩定性差），無法實現高效、節能、環保的催化過程及清潔能源利用。
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，大大減少催化劑價格及成本，可廣泛應用于傳統化工催化及新能源電催化領域。
以化工催化中氨氣氧化制硝酸為例，工業界使用貴金屬PtPdRh催化劑網格，價格高昂，并且反應溫度為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，且反應溫度降低200℃，可同時實現性能優異及高度穩定。
因此，通過針對不同反應進行高熵合金催化劑的開發，有望代替貴金屬催化劑，大大提升反應活性及能源效率及產品產出率等。
華中科技大學
2022-07-26
納米材料電催化性能研究
開發了多種結構的納米復合催化材料，用于高性能的電解水制氫電極材料。
上海理工大學
2021-01-12
高效催化體系的構建與應用
催化劑是現代化學工業的基石，高效催化體系的構建對于實現化學反應的快速化、專一化和溫和反應具有決定性的作用，對于實現綠色化學、節能減排意義重大。本團隊在承擔了 3 項國家自然科學基金項目（20771046，20903048，21106054）的基礎上，針對催化酯化、催化環氧化、催化臭氧化等反應開發了多種不同的體系，包括固體酸、分子篩、離子液體、納米氧化物、金屬配合物等多個類型，其中部分催化環氧化和催化酯化體系已經應用于工業催化。關鍵技術、指標及創新點 （1）開發了針對植物油脂的無羧酸環境下催化環氧化的新工藝。先后開發了以錸系配合物、HMS 分子篩、光催化及 SALEN 配合物為代表的催化體系； （2）開發了針對酯化、酯交換反應的非質子酸新催化體系。先后開發了雜多酸、固體酸、離子液體、有機酸和納米氧化物為代表的催化體系； （3）開發了針對有機物臭氧化降解的新催化體系。先后開發了納米氧化鋅、納米氧化鈰、分子篩和磁性納米結構為代表的催化體系。
江南大學
2021-04-13
PVC 低汞催化劑技術
南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新 中化工有限責任公司合作所開發的具有自主知識產權的新型低汞觸 媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業標準 HG/T4192-2011 要求，工 業運行情況穩定，在轉化率、選擇性及使用壽命上具有優勢，且其制 備方法創新，制備工藝簡單，綠色環保，已通過中國石化聯合會組織 的技術鑒定，具備向行業內進一步擴大推廣優勢，在國內處于領先水 平。 項目特色： 選擇硅烷偶聯劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對煤質炭 進行預處理，使活性炭表面羥基官能團轉化為其他與特定金屬離子有 強結合力的官能團，大幅提升活性組分負載牢固度，提高觸媒抗積碳 能力，同時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，增強汞負載穩定性，提高低汞觸媒活性及選擇性， 延長低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡便易行，適合工業化大生產的 需求。 市場應用前景： 本項目開發的低汞催化劑反應轉化率，選擇性均達到 99%以上， 使用壽命超過 8000 小時，活性組分氯化汞質量百分含量 6%以下，在 萬噸級 PVC 工業裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產出合格產品 10 萬余噸，創造產值近 7 億元。該技術催化劑量產投資規模為 5000 萬。 基于本技術的產品表觀密度可達 40-100Kg/m3，具有質輕、價廉， 優良的保溫隔熱和隔音性能；優良的阻燃性能（可達 A 級或 B1 級）。 本項目社會貢獻和經濟效益在于優質的保溫材料是降低能耗改善大 氣環境的重要環節，可以為減少城市霧霾作貢獻，需求量巨大，經濟 效益可觀。
南開大學
2021-04-13
一種用于生物油催化重整制氫的催化劑及其制備方法
本發明公開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,調節pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過濾后得到濾餅經水洗、干燥,然后焙燒2～6小時,焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產率高,適用于工業化的要求。
浙江大學
2021-04-11
Pt基催化劑抗一氧化碳中毒催化加氫過程
催化加氫過程是現代工業的重要過程， 是清潔 燃料和高階化學品生產中 的關鍵步驟。 經估算 催化加氫在整個 化學工業體系 中的占比 超過 3 0% 。 在 催化 加氫 工業 過程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業裝置簡單 、 更高的經濟性 等特點 ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強的相互作用 ，在催化反應過程中占據催化活性位，從而使得反應物分子無法在催化劑表面吸附而導致催化劑中毒失活。 所以，現代催化加氫過程一般使用更為昂貴而且工業裝置更為復雜的 高純氫 系統作為 氫源。 發展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進行 低溫 催化加氫反應 ， 從而 降低加氫成本 和工業催化裝置的復雜性 是該研究領域的重大挑戰 。
北京大學
2021-04-11
鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應用
本發明涉及糠醛催化加氫技術，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用。該催化劑的制備過程包括：取碳納米管放入濃硝酸室溫下進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，將催化劑置于氮氫混合氣氛中高溫還原，得到鉑負載量為1.0wt％的鉑/碳納米管催化劑。本發明方法工藝簡單，操作方便，能耗低，反應中不需要加熱，且所用氫氣壓力較低。能在室溫條件下對糠醛進行加氫，轉化率和選擇性較高。催化劑多次使用后仍能保持高活性，且基本不積碳。
浙江大學
2021-04-13
碳纖維負載金屬多孔框架催化劑在石油加氫催化中的應用技術
本項目創新性采用靜電紡絲技術及熱處理碳化技術將 MOFs 材料 負載在一維多孔碳材料中，制備保留金屬有機框架構型的碳纖維催化材料。在制備過程中，通過調控 MOFs 材料特有的空間構型達到調控所制備的催化材料中金屬組分空間構型及金屬組分之間的協同作用， 最終達到提高加氫催化材料性能的目的。該項目的完成能夠很好的解決困擾傳統加氫催化材料中金屬組分的分散性及協同作用調控這一 大難題，有效提高加氫催化劑的活性、選擇性，具有十分良好的應用前景。技術特點：將 MOFs 材料應用于加氫催化材料領域，突破原有材料的
蘭州大學
2021-01-12
一種用于生物油催化重整制氫的催化劑及制備方法
本發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。本發明的優點在于采用比表面積較大，具有較強的吸附、助催化功能、廉價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質合成氣。該催化劑制備簡單、強度大、催化活性強、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應用于生物質直接催化氣化制氫。
安徽理工大學
2021-04-13
城市污泥厭氧發酵產酸及產酸發酵液強化污水生物脫氮除磷技 術
將城市污水處理廠的脫水污泥利用中水調制到適當濃度，然后對污泥進行熱堿預處理，使污泥細胞破壁，充分釋碳。在中溫條件下進行堿性厭氧發酵生產VFAs（揮發性脂肪酸），發酵后污泥在利用木屑和氯化鎂聯合調理后通過板框壓濾機進行高干脫水實現發酵液的回收并去除發酵液中部分的氮和磷。回收得到的 富含 VFAs 的發酵液添加到城市污水處理廠的生物處理單元，作為補充碳源，強化污水的生物脫氮除磷，從而達到去除污染物的目的。具體技術內容包括污泥預處理、污泥厭氧發酵產酸、污泥深度脫水以及有機 酸強化污水脫氮除磷技術。
江南大學
2021-04-13