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構(gòu)建NiTe納米陣列的界面電子結(jié)構(gòu)調(diào)控助力電催化氧析出
通過構(gòu)建有效的納米界面來調(diào)控催化劑的電子結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制備出高效廉價(jià)的氧析出反應(yīng)異質(zhì)結(jié)電催化劑，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算對(duì)界面調(diào)控催化性質(zhì)的機(jī)制進(jìn)行了研究。他們首先以泡沫鎳為基底，通過直接化學(xué)刻蝕的方法制備出泡沫鎳負(fù)載的“十字柱”型的NiTe納米陣列。進(jìn)一步通過離子交換反應(yīng)在NiTe表面修飾NiS納米顆粒來調(diào)控NiTe的電子結(jié)構(gòu), 制備出NiTe/NiS 異質(zhì)結(jié)催化劑。NiTe/NiS異質(zhì)結(jié)催化劑中NiS和NiTe之間強(qiáng)的電子相互作用能夠觸發(fā)電子從“Ni”向“S”轉(zhuǎn)移，從而有效調(diào)控催化中心“Ni”的電子結(jié)構(gòu)，使得Ni的“d帶中心”左移，從而優(yōu)化Ni對(duì)活性中間體的吸附，降低了OER反應(yīng)所需的能量，大大提高催化活性，僅需要257mV 的過電位就可實(shí)現(xiàn)100mA cm-2的電流密度。這項(xiàng)工作為理解電催化劑的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系和開發(fā)高效的電催化劑提供了新的思路。
中山大學(xué)
2021-04-13
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CO和H2O一步制備油品新催化過程
首次 實(shí)現(xiàn) 將水汽遷移反應(yīng)與費(fèi)托合成反應(yīng)成功 耦合 ， 構(gòu)建了水汽遷移反應(yīng)活性中心 Pt-Mo 2 C/C 和費(fèi)托合成反應(yīng)活性中心 Ru/C 。將兩種催化劑 進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理混合，通過調(diào)節(jié)兩種活性中心的 結(jié)構(gòu)和 比例調(diào)控各自的反應(yīng)速率。 實(shí)現(xiàn)了在低溫 200 o C 的條件下，將 CO 和水 一步 直接轉(zhuǎn)化制備油品的過程 。 該過程中費(fèi)托反應(yīng)的活性高達(dá) 8.7 mol -CH2- mol Ru -1 h -1 ，與在合成氣（ H 2 /CO=2 ） 條件下 Ru/C 催化劑 的費(fèi)托活性相當(dāng)，且費(fèi)托產(chǎn)物中 C5+ 油相產(chǎn)物的選擇性接近 70% 。 對(duì)比雙金屬催化劑 RuPt-Mo 2 C/C 和物理混合催化劑的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩種活性金屬 Pt 和 Ru 的結(jié)合形式在催化反應(yīng)中起了十分重要的影響。當(dāng) Pt 和 Ru 形成 PtRu 合金后會(huì)同時(shí)削弱 WGS 和 FTS 兩個(gè)反應(yīng)的的活性，進(jìn)而打破兩個(gè)反應(yīng)之間的動(dòng)力學(xué)平衡。而當(dāng)兩種活性中心分別作用的時(shí)候則剛好使兩個(gè)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)速率達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的 CO 和水轉(zhuǎn)化制備油品的活性和選擇性。
北京大學(xué)
2021-04-11
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低成本、高性能燃料電池催化劑的合成方法
本項(xiàng)目為高分散負(fù)載高活性貴金屬質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的可控制備技術(shù)。采用低成本的原位還原技術(shù)制備了高性能的非鉑基燃料電池催化劑，可用于氫-氧燃料電池，甲醇-空氣燃料電池等系統(tǒng)中。質(zhì)子交換膜燃料電池因其理論比容量高(33 kWh/kg)、電流密度大、工作溫度低、污染小等優(yōu)點(diǎn)成為最先進(jìn)的二次能源新技術(shù)。 燃料電池的核心技術(shù)是制備高效、長(zhǎng)壽命的電極材料催化劑。目前的商用催化劑主要是高負(fù)載量的鉑基催化劑。西安交通大學(xué)電信學(xué)院楊光教授及其課題組在高性能、低成本催化劑的合成和應(yīng)用上取得重大突破，開發(fā)出了鈀基燃料電池膜電極催化劑的新型制備工藝，該制備技術(shù)所需設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝路徑易于實(shí)現(xiàn)，合成的催化劑性能類似于目前摻加60%鉑的商用催化劑，實(shí)現(xiàn)了催化劑的無污染快速制備。該合成方法的最大優(yōu)點(diǎn)是將燃料電池催化劑的功率成本降低到目前商用催化劑成本的2%。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
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一種碳?xì)饽z催化劑及其制備方法和用途
本發(fā)明公開了一種碳?xì)饽z催化劑及其制備方法和用途。碳?xì)饽z催化劑的組成為碳材料，形態(tài)是任意形狀的整塊固體，形成固定床催化劑；所述的碳材料指的是氧化石墨、多孔氧化石墨烯、羧化碳管及其改性產(chǎn)物及其組合。制備方法為：將碳材料溶液濃縮到5?300 mg/mL，裝載到特定的反應(yīng)器內(nèi)，然后放在冷凍干燥器里凍干；或者，將碳材料溶液噴霧干燥后，裝載到特定的反應(yīng)器內(nèi)，密度為5?300 mg/cm3。本發(fā)明利用碳?xì)饽z催化劑高效催化各種有機(jī)反應(yīng)的進(jìn)行，具有快速高效、工藝簡(jiǎn)便、收率高、高選擇性、高循環(huán)性等特點(diǎn)；可大量地取代過渡金屬，廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜有機(jī)反應(yīng)的催化領(lǐng)域。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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微米級(jí)磁載型TiO2催化劑的制備方法
本發(fā)明提供了一種微米級(jí)磁載型TiO2催化劑，其制備方法包括以下步驟：載體的預(yù)處理、微米級(jí)磁核的制備、微米級(jí)磁載型TiO2催化劑的制備。本發(fā)明以微米級(jí)MCM-41介孔分子篩為載體，首先將納米Fe3O4沉積在MCM-41分子篩孔道內(nèi)，制成微米級(jí)磁核；然后采用溶膠-凝膠法在微米級(jí)磁核的表面原位生成納米TiO2。將微米級(jí)磁核與TiO2耦合后制備成太陽(yáng)光響應(yīng)高活性微米級(jí)磁載型TiO2催化劑。通過引入Fe3O4，不僅有效擴(kuò)展TiO2光激發(fā)響應(yīng)波長(zhǎng)，使催化劑吸收波長(zhǎng)紅移，提高太陽(yáng)光利用率。而且，微米級(jí)磁特性使其更
天津城建大學(xué)
2021-01-12
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一種合成苯甲醛催化劑及制備方法和應(yīng)用
一種合成苯甲醛的催化劑，該催化劑為硅膠嫁接鉻席夫堿配合物。以氯丙基三甲氧基硅烷為偶聯(lián)劑，環(huán)己烷為溶劑，硅膠為載體，活性組分為以salen為配體的鉻席夫堿配合物，加熱回流即可將鉻席夫堿配合物嫁接到載體硅膠上。該催化劑制備方法簡(jiǎn)單，易操作，同時(shí)具有苯甲醇轉(zhuǎn)化率高，苯甲醛的選擇性好（最高可達(dá)100%），催化劑重復(fù)使用性能良好等特點(diǎn)。 苯甲醛，又稱苦杏仁油，是最簡(jiǎn)單的、也是工業(yè)上最重要的芳香醛。它是制造染料的中間體，也是制造醫(yī)藥、香料、調(diào)味品、涂料等精細(xì)化學(xué)品的重要原料。苯甲醛的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是以甲苯為原料，通過甲苯側(cè)鏈氯化然后水解制得或作為甲苯氧化制備苯甲酸的副產(chǎn)物。在前一過程中，所生產(chǎn)的苯甲醛經(jīng)常包含痕量的鹵離子；在后一過程中，其選擇性又較低。為了生產(chǎn)香料和藥物工業(yè)上所需要的無鹵的苯甲醛，選擇性催化氧化苯甲醇是目前最主要的合成手段。其中，以雙氧水為氧化劑，由于副產(chǎn)物只有水，是一條低污染，環(huán)境友好的路線。
南京工程學(xué)院
2021-04-13
一種合成苯甲醚催化劑及制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明涉及一種氟改性的復(fù)合氧化物，及其制備方法和在苯酚與甲醇反應(yīng)合成苯甲醚中的催化應(yīng)用。該催化劑的制備方法為：先制備含氟多元水滑石，然后將含氟多元水滑石煅燒從而制備出氟改性的復(fù)合氧化物。所制備的氟改性的復(fù)合氧化物具有較高的堿量，從而在苯酚和甲醇合成苯甲醚的反應(yīng)中顯出很高的催化活性。 由苯酚烷基化所生成的苯甲醚是一種重要的化工中間體而廣泛地應(yīng)用于香料、染料等生產(chǎn)領(lǐng)域，并且可用做油品抗氧劑和聚合物穩(wěn)定劑。苯甲醚傳統(tǒng)地合成方法通常要用到有毒的烷基化試劑，并在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢液，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著化學(xué)工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些綠色的烷基化試劑和非均相催化劑逐步彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)。“綠色”的碳酸二甲酯（DMC）可以在K2CO3、[BMIm]Cl離子液體、金屬碘化物和碘代叔胺上成功地將苯酚烷基化。雖然這些催化劑催化活性較高，但仍存在著催化劑回收及產(chǎn)物分離困難的問題。因此，當(dāng)務(wù)之急是開發(fā)高效的非均相催化劑。
南京工程學(xué)院
2021-04-13
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高性能低鉑燃料電池催化劑的產(chǎn)業(yè)化
設(shè)計(jì)一種有效結(jié)構(gòu)來提高鉑催化劑的活性和穩(wěn)定性，切實(shí)地大幅度降低鉑金屬的用量，同時(shí)具有易于放大推廣的特點(diǎn)，對(duì)于推動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義.本項(xiàng)目涉及專利2項(xiàng)。
南京大學(xué)
2021-04-14
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含磷催化劑在手性碳酸丙烯酯生產(chǎn)中的應(yīng)用
本技術(shù)是含磷催化劑在二氧化碳與環(huán)氧丙烷加成生產(chǎn)碳酸丙烯酯路線中的首次應(yīng)用，該類催化劑具有自身穩(wěn)定性好、催化活性高、反應(yīng)選擇性高等優(yōu)點(diǎn)；在拆分后的手性丙二醇和碳酸二乙酯反應(yīng)中，使用含磷催化劑制備手性碳酸丙烯酯，手性原料的轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品光學(xué)純度高。
揚(yáng)州大學(xué)
2021-04-14
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氣相合成甲基異丁基酮（MIBK）技術(shù)及催化劑
甲基異丁基酮（MIBK）是一種重要的溶劑，其應(yīng)用范圍廣泛，需求量與日俱增。據(jù)多方面資料報(bào)道，目前我國(guó)每年需求MIBK約3.2-3.7萬(wàn)噸。但長(zhǎng)期以來，由于合成MIBK的催化劑和工藝技術(shù)上的原因，目前在國(guó)內(nèi)沒有生產(chǎn)能力，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，是一個(gè)長(zhǎng)線缺口產(chǎn)品。 南開大學(xué)克服了一系列技術(shù)上的難點(diǎn)，研制、開發(fā)成功新型催化劑和新的工藝路線，并進(jìn)行了工業(yè)催化劑的放大與制備，并在放大裝置上完成了年產(chǎn)100噸規(guī)模中試試驗(yàn)，獲得了批量合格產(chǎn)品，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了生產(chǎn)要求，為設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)提供了依據(jù)。該新
南開大學(xué)
2021-04-14