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新能源學院趙學波教授領銜的氫能團隊在具有工業應用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進展，相關論文《含硼金屬有機框架化合物衍生的球形超結構氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國際化學領域頂級期刊Journal of the American Chemical Society發表。我校2016級博士生曹磊、新能源學院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學院趙學波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國石油大學（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎原料，后續衍生出的眾多有機化工產品在建筑、汽車、包裝紡織等領域有廣泛應用。近年來隨著丙烯下游產業規模的迅速擴張，傳統的丙烯來源已無法滿足市場需求，因而亟需開發新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優勢，極具工業應用前景。但是由于產物丙烯容易與氧化劑發生過度氧化，降低了目標產物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達到工業化的要求。因此，開發一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產物中丙烯的選擇性是推動丙烷氧化脫氫發展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構建分層的三維結構，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結構，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點外，特殊的三維球狀結構促使反應混合氣沿著球面進行有效地擴散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結構仍是一個充滿挑戰性的工作。 針對上述問題，研究人員以金屬有機框架化合物（MOFs）為前驅體，通過溶劑熱轉換的方式制備了三維球形超結構MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結構氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應中表現出了優異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產物中烯烴的收率達到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠超商業化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統的表征可以發現，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應進行，同時特殊的結構優勢提高了活性物種的分散度，利于反應氣與活性位點快速接觸和產物丙烯的迅速脫附，提升了產物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構造過程和結構優勢帶來的性能提升拓寬了催化劑的設計思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結構氮化硼納米片具有很好的創新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現出的高烯烴收率在工業應用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。

本發明公開了一種通過中間載金有效提高分枝結構二氧化鈦納米線薄膜光催化活性的方法，包括如下步驟：在雙氧水溶液中加入硝酸和三聚氰胺，得反應液Ⅰ；將金屬鈦板浸沒于反應液Ⅰ中，反應12~72小時；取出金屬鈦片，用去離子水清洗，干燥，熱處理0.5~5小時；在去離子水中添加氯金酸和甲醇，得反應液Ⅱ；將熱處理后的金屬鈦片浸沒于反應液Ⅱ中，通過紫外光照射后，再浸沒于硫酸溶液中，反應12~72小時，用去離子水清洗、干燥，獲得分枝結構二氧化鈦納米線薄膜。本發明采用中間載金的方法，有效增加了納米金顆粒與二氧化鈦接觸面積，顯著提高了薄膜的光催化活性。

元素是構成生物的最主要元素之一。盡管大氣中氮氣的含量高達78[%]，但是氮氣的活化十分困難。目前工業上廣泛采用Haber?Bosch法將氮氣還原成氨氣，然而這一過程需要在高溫高壓下進行，因此能耗高。據統計，每年用于合成氨的能耗超過全球年能耗的1[%]。光/電催化固氮是合成氨的一種新途徑，能夠在常溫常壓下實現氮氣的還原，因此引起了廣泛關注。核心問題就是尋找和設計高效、穩定、低廉的催化劑。目前，高效的固氮催化劑主要是基于過渡金屬（TM）化合物，而關于非金屬催化劑的報道很少。這是由于過渡金屬中空的d軌道和占據d電子的共存，既能夠容納氮氣分子中N原子的孤電子對，又能夠提供電子到氮氣分子的反鍵軌道，從而活化N≡N三鍵、增強N?TM鍵。通過分析硼原子的核外電子結構，王金蘭教授團隊發現sp3雜化的硼原子與過渡金屬類似，也同時具有空軌道和占據軌道，因此有望用于氮氣的活化與還原。通過結構、性能等多方面的分析，他們最終選擇g-C3N4作為襯底來負載sp3-雜化的硼原子，設計了首個不含金屬的單原子催化劑，B/g-C3N4。理論計算表明，B/g-C3N4可以在極低的起始電位(0.20 V)下，通過酶促機理有效地將氮氣還原為氨氣。此外，硼的修飾可以顯著增強g-C3N4的可見光吸收，因此有望實現太陽能驅動的固氮反應。此外，該催化劑也具有很大的合成前景以及極高的穩定性。

 我公司擁有3800多平方米產品技術開發中心和汽車鋁散熱器試驗中心，產品試驗中心是省內設施最完善的散熱器試驗基地， 能進行各種規格散熱器的震動、壓力脈沖、靜壓、清潔度、鹽霧、傳熱性能、冷熱循環等試驗。產品從技術設計開發、 質量保證、產品檢測方面充分滿足了國內外客戶技術要求和質量檢測要求。

本發明公開了一種使用移動床技術將含氧化合物轉化為丙烯的方法，包括以下步驟：含氧化合物在第一反應區與催化劑接觸生成第一股物流；第一股物流分離得到產物丙烯、C5+組分以及其余組分；部分C5+組分通入第二反應區使得催化劑預積碳，使得其表面積碳量/孔內積碳量的比例至少為10，得到第二股物流并合并到第一股物流；將預積碳催化劑通入第一反應區與含氧化合物接觸反應，反應后通入再生器；催化劑再生后又分配到第一反應區和第二反應區。本發明方法單獨將部分C5+組分通入第二反應區與催化劑接觸反應，得到高表面積碳量/孔內積碳量比例的催化劑，可以提高第一反應區內催化劑對丙烯的選擇性，從而提高丙烯的得率。

成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一種多用途的有機合成中間體，可以用來合成藥物、大環配體、抗真菌劑和呋喃，也可以作為單體形成各種高聚物，例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛（HMF）為原料，通過氧化反應合成DFF，是目前工業上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復雜的分離純化過程，故HMF價格昂貴使得DFF的生產成本很高，其生產迄今沒有工業化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價的碳水化合物直接作為原料，利用無需分離HMF的二步轉化方法制備DFF, 可以克服已有技術成本高，能耗高和收率低的缺陷，更為經濟實用，更符合經濟的綠色可持續發展。 常壓下反應，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）為原料，采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF：第一步碳水化合物脫水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術優勢在于：1. 適用原料廣，尤其可以用廉價的葡萄糖作原料得到較高的DFF產率，降低了生成成本，具有工業化應用前景；2. DFF產率高，以碳水化合物計（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化劑廉價易得，易于分離（離心分離）；4. 反應條件較溫和，常壓，低溫，反應時間相對較短；5. 反應過程操作簡單，反應副產物少，對環境友好。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：由葡萄糖制備DFF： DFF產率>40 %，選擇性>60 % 由果糖制備DFF： DFF產率>55 %，選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF： DFF產率>45 %，選擇性>65 % 國內先進。

近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設計了系列具有“富集”效應的納米催化劑，結合流動電解池的合理設計，成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。相關工作在線發表于近期的《德國應用化學》和《美國化學會志》。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現人為閉合碳循環等優點，成為一種具有應用前景的方法。當前，通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，實現二氧化碳電還原技術走向工業化應用成為研究重點與難點。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數調節，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結構。模擬表明這種半導體材料尖端曲率半徑減小會引起尖端附近的電場強度增大，從而增強鉀離子在電極附近的富集。流動電解池測試表明，這種催化劑性能大大優于其他過渡金屬硫屬化物電催化劑。除了利用納米多針尖的“近鄰效應”實現對目標離子的富集外，研究團隊進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。以上研究表明二氧化碳電還原反應中催化劑納米結構設計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應”可有效增強關鍵中間體的吸附，從而推動反應高效率運行。這種新的設計理念為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699

在多元醇綠色催化氧化的研究工作中，科研人員提出利用穩定的配位環境和最大的原子利用效率來釋放單原子催化劑潛力的思路，該方法不僅可以實現貴金屬催化劑的抗浸出失活，同時還能提高羥基酸的選擇性。

本發明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復合制備成磁性石墨烯，再與水熱法合成的二氧化鈦納米顆粒復合，制備出三元復合光催化劑，該催化劑由石墨烯、二氧化鈦、納米磁性顆粒三部分組成，磁性納米顆粒負載于石墨烯片層上形成磁性石墨烯，具有較大的比表面積，同時具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結構，負載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復合金紅石型二氧化鈦光催化劑，該催化劑具有大比表面積，納米顆粒具有磁性，可分離回收，具有高效催化性能。