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可再生能源電解水制氫催化劑制備及其應用
在“雙碳”目標的背景下，基于可再生能源電解水制氫是真正實現清潔氫氣來源的“綠氫”技術。然而，目前制約電解水制氫產業發展的瓶頸之一是貴金屬基電催化劑高昂的價格。近年來，研究者開發了多種廉價、高效的電解水陰極析氫非貴金屬電催化劑，其中硫化鉬（MoS2）基催化劑是迄今為止發現的析氫性能最好的非貴金屬催化劑之一，其具有類鉑活性。然而，這類高活性催化劑往往更易受到復雜催化反應環境因素的影響，導致催化劑表面發生重構并破壞其幾何/電子結構，造成催化劑失活。
基于此，本團隊提出了具有分子選擇性的柵欄工程，解決了高活性Co摻雜MoS2析氫反應催化劑活性與穩定性之間的權衡問題。這一策略為設計高效、穩定的非貴金屬基電催化劑的大規模應用提供了新思路。當將該MoS2基（Co-MoS2@CoS2）陰極催化材料與實驗室自制的高活性鈷鎳雙金屬硒化物析氧反應陽極配對用于實驗室自制的堿性電解水（AWE）雙電極電解系統時，在電流密度400 mA/cm2下持續分解500 h沒有明顯的衰減。
隨著我國進一步推進去碳化，電解水制氫有望成為能源變革的核心。在此背景下，只有大力推廣電解水制氫，才能滿足不斷增長的綠氫需求。為此，需要大幅擴大電解水制氫裝置規模，讓電解水制氫在國民經濟去碳化中發揮關鍵作用。
北京理工大學
2022-09-16
一種催化氧化制備 5-甲基吡嗪-2-羧酸的方法
作為一種重要的醫藥中間體，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用來合成降 血糖藥物格列吡嗪及降血壓藥物阿昔莫司;同時，也可用于合成抗結 核藥物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、綠色、環保的方法大規 模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意義重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸的工 業合成以 2,5-二甲基吡嗪為原料，其合成方法主要有如下幾種:(1) KMnO4 氧化法，但該方法中由于高錳酸鉀一般過量使用，容易氧化 生成較多副產物，產品收率低;且更容易生成大量含高錳
蘭州大學
2021-04-14
環境透射電鏡研究PtPb@Pt催化劑的相分離過程
研究催化劑在實際催化反應過程中的狀態對于理解催化劑的催化機理具有非常重要的意義。實際催化過程中，氣體分子會通過影響表面能進而對催化劑的表面結構進行調制。但受限于研究方法，在真實催化環境中，氣體分子如何重構催化劑表面仍然不清楚。此外，除了催化劑表面結構的變化，在催化反應過程中，催化劑顆粒整體的結構乃至物相也會發生變化。
南方科技大學
2021-04-14
鈷鎳基配位聚合物的構筑及電催化析氫性能研究
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
祝渙鈞
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
吳凌志
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
鄭毅
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
王梓
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
覃玲
化學與化工學院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及應用研究
四、項目簡介
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。
本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。
項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環穩定性。
項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。
合肥工業大學
2022-07-27
一種Ag/AgBr/GO納米復合光催化劑的制備方法
（專利號：ZL 201410373649.8） 簡介：本發明公開了一種含有氧化石墨烯(GO)的Ag/AgBr/GO納米復合光催化劑的制備方法，屬于光催化劑領域。該Ag/AgBr/GO納米復合材料活性組分是Ag/AgBr/GO，其結構是Ag/AgBr膠體球均勻的分布在層狀GO上。其制備過程簡單，采用一步法完成。以PVP和CTAB為表面活性劑，同時，CTAB也是Br-的來源。首先在一定溫度下使PVP和CTAB溶解在乙二醇中，先后加入GO和Ag
安徽工業大學
2021-01-12
一種催化氧化制備5-甲基吡嗪-2- 羧酸的方法
作為一種重要的醫藥中間體，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用來合成 降血糖藥物格列吡嗪及降血壓藥物阿昔莫司；同時，也可用于合成抗結核藥物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、綠色、環保的方法大規模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意義重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸 的工業合成以 2,5-二甲基吡嗪為原料，其合成方法主要有如下幾種：（1）KMnO4 氧化法，但該方法中由于高錳酸鉀一般過量使用，容易 氧化生成較多副產物，產品收率低；且更容易生成大量含高錳酸鉀及金屬離子的廢水，環境危害大，不符合環保、綠色化學要
蘭州大學
2021-01-12
一種微波輔助再生SCR脫硝催化劑的方法及其裝置
本發明公開了一種微波輔助再生SCR脫硝催化劑的方法。本發明包括（1）將中毒的SCR脫硝催化劑浸沒于去離子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脫硝催化劑；（2）將SCR脫硝催化劑轉移至盛有復孔溶液的容器中浸泡處理；（3）將SCR脫硝催化劑轉移至微波裝置中，處理1-10分鐘；（4）將SCR脫硝催化劑轉移至有活化液的容器中，浸漬1-4小時；（5）將SCR脫硝催化劑微波干燥1-20分鐘；（6）將SCR脫硝催化劑在500-600℃條件下煅燒4-7小時。本發明原料易得、裝置和工藝簡單、節能，適用于工業規模化再生，經過本發明方法處理的催化劑孔道疏松，孔結構明顯優化，催化劑表面狀況顯著改善，具有活性高，經濟性好的特點。
浙江大學
2021-04-13
脈沖放電等離子體協同納米光催化有機廢氣及惡臭凈化技術
項目簡介 本成果將低溫等離子體廢氣凈化技術和納米光催化廢氣凈化技術兩者協同作用，在 脈沖放電等離子體體系中引入納米光催化劑，充分利用氣相輝光放電激發的光能，組成 脈沖放電等離子體協同納米光催化凈化廢氣體系，從而產生更多的氧自由基或超氧自由 基等，進而產生更多的活性物質，加速廢氣污染物的降解和礦化，是一種兼具高能電子 輻射、自由基氧化等作用于一體，高效低能耗的廢氣凈化凈化技術。 性能指標 （1）能耗低，由
江蘇大學
2021-04-14
一種從荷葉中提取的抗氧化保存劑及其在制備LDPE膜中的應用
本發明提供了一種從荷葉中提取的抗氧化保存劑及其在制備LDPE膜中的應用，所述抗氧化保存劑制備方法如下：1）將荷葉粉碎加到乙醇溶液中進行超聲提取，加入石油醚混勻靜置后去掉石油醚層，再將提取液冷藏，減壓抽濾獲得沉淀；2）將沉淀用氯仿溶解后，加樣到硅膠層析柱中，先用石油醚和氯仿清洗后，再用甲醇洗脫，收集甲醇洗脫液；3）將收集到的甲醇洗脫液濃縮，再用硅膠進行柱層析分離，依次用石油醚、氯仿、甲醇洗脫，收集洗脫液，減壓蒸餾濃縮；4）用硫酸溶液進行加熱回流酸水解處理，冷卻后進行過濾，沉淀干燥制成所述抗氧化保存劑，本發明經試驗證明所述抗氧化保存劑能有效的延長食物油的保存期限，制備的LDPE膜具有廣泛的應用。
青島農業大學
2021-04-11
城市污水處理及回用集裝式膜生物反應器成套技術裝備
本項目具有自主知識產權，是一套適合于處理城市污水及回用（從城市污水到雜用 水、景觀用水、綠化、洗車等直到實驗室分析配制標準溶液的純水）的集裝式膜生物反 應器成套技術裝備。同時本裝置還適用于在本裝置的一個階段內實現受污染水源地的飲 用水的供應的系列產品。 技術創新點： 1）針對不同城市污水水質可以選擇不同的膜材質。 2）針對不同廢水規模可以加工大型或中型的集裝式膜生物反應器。 3）不同處理程度的集裝式膜生物反應器可以適用于同種廢水而不同用戶需求的回 用水質。 4）開發的自控技術，可以達到無人監管、在線檢測的水平，使人工費降低及自動 控制達到較高的水平。 應用領域：城市污水深度處理及回用
同濟大學
2021-04-13