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本研究設(shè)計(jì)并合成了無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應(yīng)用于二氧化碳電還原反應(yīng)中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復(fù)合物納米棒。在進(jìn)一步電化學(xué)還原預(yù)處理后，該復(fù)合物被轉(zhuǎn)化為無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV  的過電位下，實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復(fù)合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在電化學(xué)還原預(yù)處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價(jià)硫會(huì)轉(zhuǎn)化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復(fù)合物中被氧化為 +6 價(jià)的硫能保留在催化劑中。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明 ，這一部分硫能促進(jìn)水的解離，而甲酸形成過程中所需的 H + 正是來(lái)自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進(jìn)。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過電位為 450 mV  時(shí)，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進(jìn)一步提升硫促進(jìn)水解離的效用，同時(shí)抑制氫析出反應(yīng)的發(fā)生。因此，無(wú)定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉(zhuǎn)化為甲酸。

目前雙氧水生產(chǎn)主要采用蒽醌法，該方法中，活性氧化鋁在穩(wěn)定工作液組分和吸附過量堿液方面發(fā)揮了不可代替的作用。隨著各種資源類材料價(jià)格的大幅上漲以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，主要的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)對(duì)雙氧水廠作了嚴(yán)格規(guī)定：所用活性氧化鋁必須回收再生利用。而我國(guó)雙氧水行業(yè)生產(chǎn)用活性氧化鋁一直都是一次性使用，基本都不進(jìn)行再生利用，不但造成資源的大量浪費(fèi)，污染了環(huán)境，而且生產(chǎn)成本難以大幅減低，其根本原因在于我們的再生技術(shù)一直沒有得到根本的解決。本項(xiàng)目針對(duì)國(guó)內(nèi)活性氧化鋁回收再生技術(shù)研究存在的技術(shù)難題，以及生產(chǎn)廠家的迫切需求，開展了一系列的系統(tǒng)性研究，打破了傳統(tǒng)的回收再生設(shè)備的構(gòu)造思路，在設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造、工藝控制手段方面進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新，取得了突破性的進(jìn)展，工藝控制條件的穩(wěn)定性得到了極大的改善，回收過程中不產(chǎn)生新污染物，再生回收的綜合費(fèi)用較低。目前已完成工業(yè)化試驗(yàn)，裝置產(chǎn)能達(dá)到400t/a再生氧化鋁可以重新投入生產(chǎn)應(yīng)用。與填埋或焚燒處理方法相比，本項(xiàng)目集環(huán)保、節(jié)能、資源再生利用于一體，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

1、成果簡(jiǎn)介：（500字以內(nèi)） 電化學(xué)水處理技術(shù)是20世紀(jì)80年代末、90年代初發(fā)展起來(lái)的能夠有效處理有毒難降解污染物的先進(jìn)廢水無(wú)害化處理方法。該法的主要特點(diǎn)是能在常溫常壓下將不易降解的有機(jī)物質(zhì)完全燃燒或部分降解到可容易生物處理的程度而不帶來(lái)二次污染，具有處理效率高、操作簡(jiǎn)便、與環(huán)境兼容等優(yōu)點(diǎn)。近二十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多研究者進(jìn)行了大量研究工作，取得了較大突破。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)處理成本高主要是由于電耗高。對(duì)于低濃度有機(jī)廢水，如果提高電流效率，就會(huì)降低處理費(fèi)用；對(duì)于高濃度廢水，如果將有機(jī)物部

本專利技術(shù)由二氧化碳和水為原料，KHCO3 作助劑，催化劑由配體功能化、金屬沉積和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃電極構(gòu)成的光陰極催化劑和 Co-Pi 修飾 W 參雜的 BiVO4 光陽(yáng)極催化劑在光電池中模擬植 物光合作用制備出高純度的乙醇水溶液并放出氧氣。人工光合成電池的效率可以達(dá)到 0.3~0.6%，與大田農(nóng)作物相似。光電池在模擬太陽(yáng)光或室外太陽(yáng)光照射下均能實(shí)現(xiàn)合成乙醇，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為碳基能源分子。電極催化劑制備簡(jiǎn)單、成本低廉、污染很小；生產(chǎn)乙醇的過程中無(wú)廢水、廢氣和固體廢物產(chǎn)生。催化電極的壽

首先制備了 CeO2 納米線負(fù)載的 Ru 基單原子、納米團(tuán)簇（約 1.2 nm ）和納米顆粒（約 4.0 nm ），并用于催化常壓 CO2 加氫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)三種催化劑都表現(xiàn)出 98-100% 的甲烷選擇性，但納米團(tuán)簇的反應(yīng)活性高于單原子并遠(yuǎn)高于納米顆粒。通過原位表征結(jié)合第一性原理計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該催化劑上的 CO2 加氫反應(yīng)經(jīng)歷 CO 中間體（即 CO 路徑），其活性位點(diǎn)為 Ru-CeO2 界面處的 Ce3+-OH 位點(diǎn)和 Ru 位點(diǎn)，分別負(fù)責(zé) CO2 解離和羰基中間體活化。從單原子到納米團(tuán)簇和納米顆粒， SMSI 逐漸減弱，促進(jìn)了吸附在 Ru 位點(diǎn)上羰基中間體的活化；氫溢流效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，不利于表面 H2O 分子的脫附。 SMSI 和氫溢流效應(yīng)在納米團(tuán)簇上達(dá)到平衡，使催化劑在該粒徑尺度下表現(xiàn)出最好的常壓 CO2 加氫活性。

項(xiàng)目屬于化學(xué)工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng) 目、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。氣態(tài)烴非 催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制 備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項(xiàng)目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： (1) 基于轉(zhuǎn)化過程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。 (2) 基于燒嘴與流場(chǎng)匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。 (3) 提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的理 念，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了 GE、Shell等跨國(guó)公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

該材料具有良好的加工性，能制備成可注射溶液、薄膜、多孔支架、以及靜電紡絲纖維膜等多種產(chǎn)品。由于一氧化氮能夠可控按需釋放，CS-NO及其復(fù)合材料可用于治療糖尿病下肢缺血、皮膚損傷和心梗疾病。

項(xiàng)目屬于化學(xué)工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項(xiàng)目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：（1）基于轉(zhuǎn)化過程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。（2）基于燒嘴與流場(chǎng)匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。（3）提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的理念，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了GE、Shell等跨國(guó)公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

本發(fā)明公開了一種鐵?銅?鋁氧化物復(fù)合催化劑的制備方法，包括：(1)將鋁鹽加入到甲酸/甲酸銨的緩沖溶液中，鋁鹽完全溶解后，加入介孔SBA?15，吸附完成后，烘干，焙燒得到鋁負(fù)載的SBA?15樣品；(2)將鋁負(fù)載的SBA?15樣品置于含有鐵離子和銅離子溶液中，浸漬完成后，烘干，可選擇的進(jìn)行焙燒，得到鐵?銅?鋁氧化物復(fù)合催化劑。本發(fā)明還公開上述制備方法制備得到的催化劑和該催化劑的應(yīng)用方法。本發(fā)明通過Al對(duì)介孔材料SBA?15進(jìn)行修飾，獲得良好Al2O3納米層，繼續(xù)負(fù)載雙金屬組分Fe和Cu之后，活性組分繼續(xù)保持高度分散的納米層，在中性條件下，催化劑有著良好的降解去除，顯示出催化劑極高的催化活性。

1. 痛點(diǎn)問題 2020年我國(guó)VOCs 排放量將達(dá)到3000萬(wàn)噸，催化氧化技術(shù)因具有適用范圍廣、起燃溫度低、能耗低、凈化效率高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前VOCs治理行業(yè)研究和應(yīng)用的主流技術(shù)之一，而制備高效、穩(wěn)定、廉價(jià)的催化劑是催化氧化技術(shù)的核心。目前我國(guó)大中型企業(yè)VOCs催化氧化裝置所采用的催化劑仍以進(jìn)口為主，價(jià)格昂貴，國(guó)產(chǎn)催化劑雖然價(jià)格低，但存在催化氧化活性低、穩(wěn)定性差、易中毒失活等缺點(diǎn)而難以滿足工業(yè)需求。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從催化劑活性組成、結(jié)構(gòu)形態(tài)、氧化物間的協(xié)同作用以及氧化機(jī)理等基礎(chǔ)研究方面進(jìn)行了廣泛而深入的探究，而在工業(yè)催化氧化催化劑研制與應(yīng)用方面涉足較少，因此加快研發(fā)高效工業(yè)VOCs催化氧化催化劑已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)相關(guān)研究者和工程技術(shù)人員的共識(shí)和當(dāng)務(wù)之急。 2. 解決方案 該技術(shù)以蜂窩堇青石陶瓷為載體，通過原位生長(zhǎng)方式在蜂窩陶瓷內(nèi)外表面引入復(fù)合金屬氧化物有序微/納米結(jié)構(gòu)，通過調(diào)控微/納米結(jié)構(gòu)的尺寸和形貌特征，系統(tǒng)研究微/納米結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑催化氧化 VOCs的作用規(guī)律，建立了催化成分和微/納米結(jié)構(gòu)對(duì)催化氧化的影響規(guī)律。同時(shí)探究了摻雜元素和水蒸氣循環(huán)對(duì)阻止積炭形成和脫氯的作用機(jī)制，進(jìn)一步提升催化劑穩(wěn)定性及抗氯中毒能力，為徹底解決催化氧化技術(shù)控制VOCs復(fù)雜問題提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 合作需求 江蘇中創(chuàng)清源科技有限公司以清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)為支撐，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，打造國(guó)產(chǎn)催化劑高端技術(shù)品牌。以化工，石化，涂裝，印刷等VOCs治理行業(yè)大型環(huán)保工程公司為目標(biāo)客戶，與環(huán)保工程公司進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，推動(dòng)示范工程建設(shè)，進(jìn)行技術(shù)的工程化應(yīng)用，形成以點(diǎn)帶面效應(yīng)，樹立品牌，聯(lián)合推廣項(xiàng)目技術(shù)和產(chǎn)品。