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本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用提供支撐。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展及環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)峻，開發(fā)新型、綠色的和高容量的清潔能源引起了人們的廣泛關(guān)注。堿性電池由于其成本低廉、高的容量和安全性，在金屬空氣電池及堿性燃料電池中受到了廣泛關(guān)注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中，如助聽器等。因此，開發(fā)高效、價(jià)格低廉和穩(wěn)定性優(yōu)異的陰極氧還原電催化劑對(duì)于提升鋅空氣電池的效率至關(guān)重要。 本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用提供支撐。

本發(fā)明涉及一種仿生有機(jī)胍催化劑合成醫(yī)用生物降解材料的工藝方法，特別是醫(yī)用生物降解性聚酯類聚合物合成的新工藝方法，其特點(diǎn)是使用無毒、無金屬的仿生醋酸六丁基胍和醋酸四甲基二丁基胍為催化劑進(jìn)行環(huán)酯類單體(L-丙交酯，D，L-丙交酯，乙交酯，ε-己內(nèi)酯)的開環(huán)聚合反應(yīng)，從而合成高度生物體安全性醫(yī)用生物降解材料。這一新工藝方法避免了使用目前廣泛使用的具有細(xì)胞毒性的辛酸亞錫類催化劑。本工藝采用本體聚合法，聚合反應(yīng)具有受控、活性聚合反應(yīng)特點(diǎn)，不僅可合成均聚物，并且能用于合成具受控組成的嵌段共聚物。本工藝無三廢污

新一代環(huán)保型柴油添加劑甲縮醛（DMM）新工藝  甲縮醛，又名二甲氧基甲烷（簡(jiǎn)稱DMM）。因其毒性非常低可用于香料生產(chǎn)和藥品合成的溶劑，又是面廣量大的民用涂料的環(huán)保溶劑。DMM的另一個(gè)重要用途是合成聚甲醛。聚甲醛是一種重要的工程塑料，它機(jī)械強(qiáng)度高，可代替銅、鋁等金屬，在汽車工業(yè)方面有廣泛的應(yīng)用。DMM更重要的用途是作為柴油添加劑，它不僅可以代替部分柴油，減少原油進(jìn)口量，還可以改善柴油的燃燒性能，減少顆粒物及氮氧化合物的排放，可以說它是下一代的新型柴油添加劑。目前，工業(yè)

成功發(fā)展了Rh(I)-SegPhos-PCy3催化體系，首次實(shí)現(xiàn)1,6-聯(lián)烯-炔不對(duì)稱環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，該反應(yīng)通過新穎的5-exo-dig環(huán)化，可高效、高選擇性制備一類具有氮雜5/6環(huán)系產(chǎn)物。值得一提的是，該反應(yīng)也可適應(yīng)于聯(lián)烯末端含環(huán)狀片段的底物，可一步制備高度挑戰(zhàn)性的5/6/6或5/6/5環(huán)系產(chǎn)物，在復(fù)雜天然產(chǎn)物和藥物合成中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 在此基礎(chǔ)上，他們對(duì)該反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的理論計(jì)算研究。結(jié)果表明，該反應(yīng)經(jīng)過一條不同尋常的環(huán)化途徑，即Rh正離子作為π酸活化炔基，經(jīng)5-exo-dig環(huán)化形成5/3并環(huán)Rh卡賓中間體，隨后經(jīng)一系列擴(kuò)環(huán)、Rh輔助的C-H鍵活化/烯基異構(gòu)化、C-C鍵活化、還原消除等過程完成催化循環(huán)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。在該過程中C-H鍵活化/烯基異構(gòu)化過程是決速步驟，同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。該研究不僅首次實(shí)現(xiàn)了Rh（I）催化的不對(duì)稱聯(lián)烯-炔環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，展現(xiàn)了Rh（I）獨(dú)特的催化活性和應(yīng)用價(jià)值，理論計(jì)算研究也為此類反應(yīng)提供了新的認(rèn)識(shí)，為新的催化體系的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),于壓力70大氣壓和空速1.0×1O~4時(shí)~(-1)的條件下,測(cè)定了A110—2型氨合成催化劑的活性.數(shù)據(jù)處理的結(jié)果表明,在此條件下,A110—2催化劑的本征動(dòng)力學(xué)符合Темкин方程,且指數(shù)α=0.5.用回歸出的反應(yīng)速度系數(shù)和在內(nèi)徑φ800的三套管式合成塔的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并藉助擬均相一維模型計(jì)算了該塔在70大氣壓、1.O×10~4時(shí)~(-1)空速和進(jìn)塔氣含NH_32.45%、Ar2.62%、CH_40.2%時(shí)的出塔氣含氨分率.當(dāng)催化劑層進(jìn)口溫度適宜時(shí),出塔氣含氨可達(dá)11.35%以上.

環(huán)境污染的日益加劇時(shí)刻威脅著人類的生命健康。溫室效應(yīng)帶來的全球變暖義威脅著人類的生存家園。如何面對(duì)和解決這些環(huán)境問題一直是科學(xué)家們努力的研究方向之一。光催化技術(shù)作為一種新興的廢氣和廢水深度綠色處理技術(shù),受到人們廣泛的關(guān)注,而制備具有高效光催化能力的催化劑則是這一技術(shù)的核心。目前,TiO2及其復(fù)合材料被廣泛用作光催化反應(yīng)的催化劑。但納米TiO2只吸收紫外光,通過改性能夠?qū)iO2的光吸收范圍拓寬至可見光區(qū)。該方面的研究能夠提高太陽能利用率,具有重要意義。本技術(shù)主要以催化降解水中污染物和催化還原CO2的效果作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)納米TiO：實(shí)施多種改性方案,旨在以新型方法制備出新型結(jié)構(gòu)并且催化效率高的光催化劑。首先以微波法制備了結(jié)構(gòu)新穎,可用于光敏劑的酞菁。然后分別制備了水溶性的負(fù)載型酞菁及酞菁敏化TiO2納米顆粒,并實(shí)施了金屬氧化物復(fù)合、非金屬與金屬氧化物共復(fù)合納米TiO2顆粒的制備及光催化應(yīng)用。

發(fā)明(設(shè)計(jì))人：陸朝陽, 張紀(jì)文, 徐遵主, 蔣海濤, 李明, 孫永嘉。本發(fā)明公開了一種用于VOCs處理的蓄熱式催化燃燒裝置，包括支撐座，所述支撐座的頂面上設(shè)有換氣裝置和催化燃燒裝置；通過監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)催化燃燒裝置內(nèi)部的壓降變化，根據(jù)壓降變化判斷金屬網(wǎng)型催化劑表面積碳的嚴(yán)重情況，壓降越大，積碳情況越嚴(yán)重，同時(shí)監(jiān)控裝置能夠在壓降的作用下獲取動(dòng)能，使監(jiān)控裝置能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)裝置對(duì)催化燃燒裝置、換向裝置、上出氣裝置、下出氣裝置進(jìn)行控制，使兩個(gè)金屬網(wǎng)型催化劑能夠自動(dòng)交替投入使用，同時(shí)能夠自動(dòng)對(duì)積碳情況嚴(yán)重的金屬網(wǎng)型催化劑進(jìn)行清理作業(yè)，自動(dòng)化程度高，人工成本低，而且不需要終止VOCs廢氣處理過程，VOCs廢氣處理效率高，提高了該用于VOCs處理的蓄熱式催化燃燒裝置的實(shí)用性。

本發(fā)明公開了一種烯烴異構(gòu)化催化劑及其應(yīng)用。所述催化劑為過渡金屬鹽和路易斯酸的有機(jī)溶液，過渡金屬鹽和路易斯酸的摩爾比在1:0.5至1:10之間，過渡金屬鹽的濃度在1毫摩爾/升至10毫摩爾/升之間。本發(fā)明的催化劑應(yīng)用于液相催化烯烴異構(gòu)，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率較高，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉。

基于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)概念，首次通過工藝簡(jiǎn)單，成本低廉熔融鹽法合成一系列鉭酸鈣基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)了兩元及多元半導(dǎo)體復(fù)合物組分及其含量可通過改變前驅(qū)物比例簡(jiǎn)單調(diào)控，證明該異質(zhì)結(jié)復(fù)合物相，組分變化與光催化制氫性能有著密切關(guān)系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質(zhì)結(jié)形成促進(jìn)光生電荷有效分離機(jī)制，極大地提高光催化制氫性能。

汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，能源需求巨大，機(jī)動(dòng)車尾氣的排放造成的環(huán)境污染日趨 嚴(yán)重。氫-氧質(zhì)子交換膜動(dòng)力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術(shù)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是后石油時(shí)代解決移動(dòng)高性能動(dòng)力電池的理想方案。然而, 當(dāng)前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對(duì)Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業(yè)化推廣。因此，開發(fā)出符合動(dòng)力輸出性能的非鉗燃料電池 技術(shù)，契合我國(guó)對(duì)高效節(jié)能、環(huán)境友好的高性能動(dòng)力電池汽車的迫切需求。 以該項(xiàng)目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達(dá)到0. 6 W. cm-2,已經(jīng)完全達(dá)到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動(dòng)力輸入應(yīng)用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，屬于國(guó)際 一流國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍的高科技技術(shù)。該催化劑的成功推廣勢(shì)必將從根本上解決機(jī)動(dòng)汽車 尾氣對(duì)我國(guó)環(huán)境的污染問題，降低對(duì)石化能源的需求。市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 全球范圍內(nèi)，燃料電池行業(yè)發(fā)展迅猛，行業(yè)總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺(tái)，而在2007年只有1. 1萬臺(tái)出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長(zhǎng)速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數(shù)的95%,其中超過97%采用質(zhì)子交換 膜燃料電池技術(shù)。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應(yīng)用上 看便攜式小幅增長(zhǎng)，交通運(yùn)輸應(yīng)用在近幾年大幅增長(zhǎng)，而在電站的應(yīng)用則呈現(xiàn)平 穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2012年，燃料電池行業(yè)的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國(guó)家運(yùn)送超過3/4的燃料電池系統(tǒng)到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率計(jì)算，全球燃料電池產(chǎn)能在2020年預(yù)計(jì)將達(dá)到664.5兆瓦。在 未來六年時(shí)間里，各國(guó)政府對(duì)加氫站及相關(guān)氫基礎(chǔ)設(shè)施的投入將成為這一增長(zhǎng)的 推動(dòng)力量。隨著燃料電池技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，作為其關(guān)鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景和豐厚的利潤(rùn)。 另外，制備該催化劑的原產(chǎn)料價(jià)格便宜、方法和工藝非常簡(jiǎn)單, 且生產(chǎn)過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，很容易開展下一步工業(yè)生產(chǎn)。