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脫硝催化劑用鈦白粉的生產工藝研究
1 成果簡介鈦白粉有比表面積大、 催化活性高、 化學性質穩定、 使用壽命長等優勢，作為 SCR 脫硝催化劑用的載體材料，主要是處理氮氧化物，專門為垃圾焚燒電廠和化工、 煉油、 煉焦、玻璃制造廠煙氣治理以及汽車、輪船尾氣處理所需脫硝催化劑的制造。此產品具有親水性高、吸附力強、 比表面積大、 催化活性高、 500℃高溫燒結后比表面積穩定、 不產生二次污染等特點。產品主要用于脫硝， 在 100%煙氣條件下，脫硝率 95%以上。對環境保護起著非常重要的作用。2 技術指標3 關鍵技術（ 1） 開發了脫硝催化劑（ SCR）用納米鈦白，采用硫酸法水解得到的偏鈦酸，通過加入控制劑、同時控制濃度、溫度、 pH 等工藝參數， 可控得到比表面積從 80-300 m2/g 的不同納米尺度的二氧化鈦粉體。 （ 2） 鈦白粉后處理工藝研究：詳細研究了 SiO2、 Al2O3、 ZrO2 無機包膜的機理，并獲得最優化條件，包膜條件包括分散條件、包膜溫度、包覆時間、包覆 pH、攪拌強度、熟化時間等工藝條件。得到了非常好的包覆膜。 研究了鈦白在油漆、涂料（水性）、塑料、造紙等不同應用領域中應用，并獲得提高鈦白應用性能的表面處理工藝。 脫硝催化多孔納米二氧化鈦 鈦白粉包覆均勻致密膜 上圖 鈦白粉高分辨率透射電鏡照片 （ 3） 分析測試方法： 利用 TEM， SEM， XRD， XRF， IR， BET 等現代分析手段研究鈦白粉的結構和理論。 采用物理、化學等檢測方法，詳細研究分析了美國杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930 等產品的包膜工藝， 包括：無機包膜順序、可能的無機包膜劑、可能的 pH 調節劑、有機包膜劑等。4 應用領域電廠和化工、 煉油、 煉焦、 玻璃制造廠里面鍋爐脫硝，煙氣治理以及汽車、 輪船尾氣處理所需脫硝催化劑的制造。5 效益分析目前國內外基本上都是采用具有特定比表面積的納米二氧化鈦作為脫硝催化劑 SCR 的載體， 應用市場廣泛。可以控制工藝生產不同粒徑、形狀， 不同比表面積的二氧化鈦顆粒，應用在不同的催化劑領域，也可以研制具有高附加值的活性納米催化用二氧化鈦，利潤在20-50%左右。6 合作方式合作開發。7 項目所屬行業領域能源環境。
清華大學
2021-04-13
高毒性、低閾值VOCs新型光電催化氧化凈化技術
所屬領域：新能源與節能環保成果介紹：針對化工行業高毒性、低閾值VOCs，研發新型光電催化氧化技術，大大提高VOCs的去除效率，減少污染物的排放。
南京工業大學
2021-04-14
高銥單原子負載氧化鎳用于高效電催化析氧
近日，南方科技大學材料科學與工程系副教授谷猛課題組、物理系副教授徐虎課題組聯合俄勒岡大學教授馮振興團隊在單原子催化領域取得重要進展，相關研究成果在國際頂級學術期刊《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上在線發表，并被選為封面論文。論文題目為“高銥單原子負載氧化鎳用于高效電催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。谷猛介紹，負載量難以提高是目前單原子催化劑發展的主要瓶頸之一，而這項研究不僅將單原子負載質量分數提高至18%，獲得了目前同類材料報道中的最高負載量，還能使催化劑維持較高的活性和穩定性。另外，谷猛課題組博士后王琦通過這種方法，進一步獲得了高負載量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等單原子摻雜NiO，驗證了該制備方法的普適性，為單原子催化劑的研究提供了更實用且可靠的研究思路。
南方科技大學
2021-04-11
常溫常壓水相電催化合成氨的研究
合成氨工業對國民經濟與社會發展具有舉足輕重的作用。目前，每年全球氨產量已超過億噸，其中大部分用于農業生產以解決糧食與溫飽問題，其它部分用作重要的工業原料。此外，氨還具有含氫量高（質量比達17.6%）、易液化等優點，有望成為重要的清潔儲氫與儲能材料，具有廣闊的應用前景。然而，由于氮氣分子非常穩定且難以活化，溫和條件下合成氨反應難以迅速進行。工業上廣泛采用的Haber-Bosch方法通過高溫高壓（300–500攝氏度，100–200個大氣壓）等苛刻條件來促使高純氫氣和氮氣在鐵基催化劑表面進行反應生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料（如甲烷等），表現出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點。合成氨工業消耗全球每年3–5%的甲烷與1–2%的能源供給，并產生1.6%的二氧化碳排放。尋找合適的綠色替代方案，在溫和條件下實現高效、低能耗、低排放合成氨，成為亟待解決的科學挑戰。 電催化氮還原反應（總反應為N2 + 3H2O ? 2NH3 + 1.5O2）提供了一種可持續合成氨的新路徑。該反應在常溫常壓下即可進行，以大量易得的水與氮氣（空氣）作為反應原料，以可持續能源（太陽能，風能等）產生的電能作為能量來源，即可實現“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統Haber-Bosch方法的潛在替代者還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學合成氨技術都具有極大的發展潛力與廣闊的應用前景。 然而，電化學合成氨技術仍面臨重大挑戰，其發展嚴重受制于現有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術實用化，就必須同時大幅提升催化劑的選擇性與活性。然而，現有研究經驗與理論表明，該反應催化劑普遍面臨嚴重的“選擇性-活性”兩難問題：具有理論高活性的催化劑通常會導致激烈的析氫副反應，從而表現出低的反應選擇性；而可能具有高選擇性的催化劑對氮的吸附又過強，導致產物難以脫附，表現出過低的反應活性。因此，為取得電催化合成氨研究進展，大幅提高催化劑的選擇性與活性，就必須突破現有理論，發展新型催化劑與催化體系。
北京大學
2021-04-11
一種利用全細胞催化合成海藻糖的方法
成果簡介： 利用基因工程手段將含有海藻糖合酶的基因導入到大腸桿菌BL21中得到重組大腸桿菌，發酵培養能大量生產海藻糖合酶的重組細胞，通過使用生物表面活性劑對重組細胞進行通透性處理，經處理的細胞以麥芽糖為底物合成海藻糖。經透性化處理的大腸桿菌以25 %-35 %的麥芽糖為底物合成海藻糖。在20-25 ℃反應16-20 h底物的轉化率可達到55 %
南京工業大學
2021-01-12
活性炭載氧化銅催化劑及其制備方法
該催化劑屬專利技術，該催化劑適用于焦化廢水處理。 鋼鐵工業煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960-100℃，得到焦碳和一些化工產品。同時，在生產過程中產生大量難以生物降解的芳香族有機物、雜環及多環化合物，且酚含量較高，這些污染物如果未經處理或處理不當隨廢水排放，將對水體產生嚴重污染。國內外對焦化廢水的處理都沒有理想的處理方法。 目前，用固體催化劑處理焦化廢水的方法主要有催化濕式氧化法、光催化氧化法等。催化濕式氧化法是八十年代國際上發展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術（US 4699720,1987）。它是在反應釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物，以達到凈化的目的。至今有多種過度金屬氧化物被認為對濕式氧化有催化活性，中國大連化學物理研究所（水處理技術23(1997,2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長，但價格昂貴，使其應用受到極大的限制。光催化氧化法是光催化過程采用半導體材料為催化劑，在可見或紫外光作用下，有一部分近紫外光（290-400nm）極易被有機污染物吸收，在有活性物質存在時發生強烈的光化學反應，使有機物發生降解。半導體光催化劑主要有TiO2、ZnO、WO3等物質，其中以TiO2光催化劑的研究最為活躍（應用化學18（2001（11））912-914）。光催化氧化技術對染料廢水、農藥廢水、酚類物質及制藥廢水都有較好的處理效果，但此工藝要實現工業化還需要在提高催化劑的活性、解決催化劑的分離、開發高效光反應等方面取得突破性成果。 技術內容： 主要解決的技術問題是：提出一種處理焦化廢水用催化劑的制備方法，應用該催化劑與H2O2共同作用催化氧化處理焦化廢水。 這種活性炭載氧化銅催化劑，其組分和含量為：氧化銅重量百分比含量為1.0-5.0%，活性炭重量百分比含量為95.0-99.0%。 技術特點： 活性炭載氧化銅催化劑的制備是以硝酸銅為原料，以活性炭為載體，將氧化銅載到活性炭上，催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩定性好、催化活性高。用該催化劑催化氧化處理焦化廢水，可在35-40°C條件下直接進行，易于操作，反應條件溫和，COD去除率高。
北京交通大學
2021-04-13
一種復合金屬催化劑的制備方法
其他成果/n一種復合金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：在反應器中加入氯化銅、三氧化二鉍和蒸餾水后攪拌，得到預混液；向所述預混液中加入油胺、正己烷和苯酚，然后在攪拌作用下，升溫至40～50℃后保溫反應2～3h，再冷卻至室溫，得到生成有固體物質的反應液；分離出所述反應液中的固體物質后進行洗滌，得到固體混合物；將所述固體混合物與硫酸鈉混合并研磨，然后在350～400℃溫度下煅燒2～3h后冷卻，再對煅燒產物進行洗滌和干燥處理，得到復合金屬催化劑。本發明通過化學反應將納米銅與三氧化二鉍進行復合，得到的復合材
武漢輕工大學
2021-01-12
一種低溫等離子體改性催化劑裝置
本實用新型涉及一種低溫等離子體改性催化劑裝置，所述裝置包括石英管、高壓電極和接地電極，高壓電極通過聚四氟乙烯套與石英管相連，接地電極包裹在石英管外表面，與地線相接，所述高壓電極是一根放置在石英管軸線的不銹鋼棒，其與高頻交流電源相連；石英管的放電區域填充有催化劑。將催化劑裝填在低溫等離子體改性催化劑裝置中進行改性具有操作簡便，流程短，易于實現自動控制，穩定性好，清潔無污染等優點，是一種用時短，溫度低，能耗小的工藝；在本實用新型裝置中改性后的催化劑的催化活性較好，改性后的催化劑有較高的甲硫醚催化氧化活性，360℃催化氧化效率最高可達90％以上；本實用新型方便實際生產應用，具有較高的工業應用價值。
浙江大學
2021-04-13
低溫等離子體協同催化技術應用于廢氣處理
利用低溫等離子體 - 催化協同技術降解空氣中有機污染物的多相催化成為了一種較理想的環境治理新技術，該技術將低溫等離子體技術和催化凈化技術有機地結合起來，充分發揮二者之間的協同作 用，同時克服了兩者各自的缺陷，因此具有良好的發展空間。項目主要創新點為采用催化技術與等離 子體技術協同去除廢氣開展研究工作，可在提高污染物去除率的前提下同時降低能耗，如在外加電壓20kV，外加頻率300Hz 的條件下，甲苯降解率可達到 85%；當在等離子體場中添加催化材料后，在同樣條件下甲苯的降解率可達到 95% 以上；此外反應副產物臭氧、氮氧化物等濃度顯著降低，為該項技術實現工業應用提供理論基礎。已在北京小武基垃圾轉運站進行了中試試驗，結果表明，該技術可成 功用于惡臭氣體的處理，對于H2S、NH3 和臭氣濃度的去除效果可分別達到 75%、86% 和 93%，取得了良好的環境效益和社會效益。
北京工業大學
2021-04-13
基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
室內空氣污染來源復雜，呈現低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統技術難以達到長久 抑制環境毒素的目的。本項目開發出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術將光能轉化成化學 能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉化為無毒的無機物，達到環境凈化的目的。光催化效率較 目前商業化光催化劑提高1-2 個數量級，具有高催化效率、長壽命的優點。獲 2 項中國發明專利（公開），發表論文 8 篇。
北京工業大學
2021-04-13