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近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高敏銳教授課題組和俞書(shū)宏院士團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)了系列具有“富集”效應(yīng)的納米催化劑，結(jié)合流動(dòng)電解池的合理設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到目標(biāo)產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化。相關(guān)工作在線(xiàn)發(fā)表于近期的《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》和《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時(shí)還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現(xiàn)有的各種二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)中，電催化二氧化碳還原技術(shù)具有可在常溫常壓下進(jìn)行、能夠?qū)崿F(xiàn)人為閉合碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，成為一種具有應(yīng)用前景的方法。當(dāng)前，通過(guò)更高效催化劑的理性設(shè)計(jì)與可控合成，實(shí)現(xiàn)二氧化碳電還原技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)用成為研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。研究人員使用簡(jiǎn)單的微波熱合成，通過(guò)反應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結(jié)構(gòu)。模擬表明這種半導(dǎo)體材料尖端曲率半徑減小會(huì)引起尖端附近的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，從而增強(qiáng)鉀離子在電極附近的富集。流動(dòng)電解池測(cè)試表明，這種催化劑性能大大優(yōu)于其他過(guò)渡金屬硫?qū)倩镫姶呋瘎３死眉{米多針尖的“近鄰效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子的富集外，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出利用納米空腔的“限域效應(yīng)”來(lái)富集反應(yīng)中間體，實(shí)現(xiàn)二氧化碳到多碳燃料的高效率轉(zhuǎn)化。以上研究表明二氧化碳電還原反應(yīng)中催化劑納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應(yīng)”可有效增強(qiáng)關(guān)鍵中間體的吸附，從而推動(dòng)反應(yīng)高效率運(yùn)行。這種新的設(shè)計(jì)理念為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計(jì)和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699

本發(fā)明公開(kāi)了一種球形二氧化硅基核殼結(jié)構(gòu)吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，將 MgCl2 水溶液和 SiO2微米球分別用表面活性劑進(jìn)行改性，然后將改性后的 SiO2 分散液與 MgCl2 水溶液混合攪拌，同時(shí)滴加一定量的濃氨水，水浴條件下攪拌一定時(shí)間后停止，抽濾、洗滌、烘干最后于馬弗爐中煅燒即可得到球 形二氧化硅基核殼結(jié)構(gòu)吸附劑。其比表面

本發(fā)明公開(kāi)了一種二氧化硅/納米纖維功能復(fù)合物修飾電極及其制備方法和應(yīng)用。該電極由復(fù)合納米纖維PA6?GR修飾電極浸于TEOS溶液中制得；所述復(fù)合納米纖維PA6?GR修飾電極由聚酰胺6與石墨烯混合溶于間甲酚/甲酸/N，N?二甲基甲酰胺混合溶劑中形成前驅(qū)體紡絲溶液，通過(guò)靜電紡絲收集于裸電極表面制得。本發(fā)明制備得到二氧化硅/納米纖維功能復(fù)合物修飾電極穩(wěn)定性

專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)，成果處于研發(fā)階段，技術(shù)處于國(guó)內(nèi)空白。

本發(fā)明公開(kāi)了一種采用簡(jiǎn)便的水熱法制備小粒徑板鈦礦二氧化鈦納米粉體的方法，所得產(chǎn)物以粒徑 約為 10 nm 的板鈦礦 TiO2 納米粒子為主體，還含有少量的長(zhǎng)度約為 100 nm 的板鈦礦 TiO2 納米棒。該 產(chǎn)品不僅具有高的晶相純度和熱穩(wěn)定性，而且具有比商品 TiO2 納米粒子（P25）更小的粒徑和更大的比 表面積。采用傳統(tǒng)方法以小粒徑板鈦礦 TiO2 納米粉體制備漿料和多孔膜光陽(yáng)極，并以其構(gòu)建的板鈦礦 TiO2 基 DSSCs 的最優(yōu)光電轉(zhuǎn)

本發(fā)明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復(fù)合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過(guò)兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復(fù)合制備成磁性石墨烯，再與水熱法合成的二氧化鈦納米顆粒復(fù)合，制備出三元復(fù)合光催化劑，該催化劑由石墨烯、二氧化鈦、納米磁性顆粒三部分組成，磁性納米顆粒負(fù)載于石墨烯片層上形成磁性石墨烯，具有較大的比表面積，同時(shí)具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結(jié)構(gòu)，負(fù)載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復(fù)合金紅石型二氧化鈦光催化劑，該催化劑具有大比表面積，納米顆粒具有磁性，可分離回收，具有高效催化性能。

CO2是引起地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝瑯O難與普通化合物發(fā)生反應(yīng)，本項(xiàng)目是以CO 2 為原料，通過(guò)過(guò)程耦合和產(chǎn)品耦合等方法，開(kāi)發(fā)了一系列產(chǎn)品清潔生產(chǎn)新工藝，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果：1）借用了環(huán)氧化合物生產(chǎn)二元醇過(guò)程浪費(fèi)的活性和能量活化CO 2 ，發(fā)明了近臨界催化反應(yīng)、熱循環(huán)節(jié)能和反應(yīng)吸收耦合過(guò)程強(qiáng)化新技術(shù)，經(jīng)碳酸丙（乙）烯酯，合成綠色化工原料碳酸二甲酯并聯(lián)產(chǎn)二元醇；2）在循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域首先提出了原子有效利用率和社會(huì)資源有效利用率的環(huán)境友好的評(píng)價(jià)理論體系，開(kāi)發(fā)了反應(yīng)耦合過(guò)程特性多尺度模擬與優(yōu)化及工程放大技術(shù)；3）從CO 2資源化綠色利用的角度，通過(guò)碳酸二甲酯間接實(shí)現(xiàn)CO 2 代替劇毒光氣，開(kāi)發(fā)了原光氣為原料生產(chǎn)的碳酸酯系列產(chǎn)品等；4）發(fā)明了產(chǎn)品耦合、過(guò)程耦合、能量耦合與系統(tǒng)集成等多項(xiàng)過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)和塔設(shè)備單元強(qiáng)化技術(shù)。 本項(xiàng)目推廣應(yīng)用12家企業(yè)，與國(guó)外先進(jìn)的甲醇氧化羰基化法相比節(jié)約投資75%以上，節(jié)能90%以上，投資少、成本低。本項(xiàng)目推廣應(yīng)用后，碳酸酯系列產(chǎn)品從進(jìn)口國(guó)變成了出口國(guó)。本項(xiàng)目是減排CO 2并實(shí)現(xiàn)資源化綠色化利用的節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展、低碳技術(shù)。項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，掌握核心技術(shù)，已獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)，被列為國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目。 先后榮獲：省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)10余項(xiàng)，2010年中國(guó)石化行業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種富二氧化碳吸收劑溶液中空纖維膜接觸器減壓再生系統(tǒng)及方法。它是將富二氧化碳吸收劑溶液經(jīng)加熱器加熱,并通過(guò)增壓泵、液相流量計(jì)使增壓的富二氧化碳吸收劑溶液進(jìn)入中空纖維膜接觸器的管程進(jìn)行再生,再生后得到的吸收劑貧液從中空纖維膜接觸器的管程下端輸出;在真空泵的作用下,由吹掃蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的低溫吹掃蒸汽,由中空纖維膜接觸器的殼程下端進(jìn)入進(jìn)行協(xié)助再生,再生后的CO2在低溫蒸汽的吹掃和真空泵的抽吸作用下,經(jīng)冷凝器除水后得到高濃度的CO2氣體。本發(fā)明通過(guò)在膜接觸器內(nèi)降壓操作代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱再生的方法,降低吸收劑富CO2溶液的再生能耗,可以解決化學(xué)吸收法分離燃煤煙氣中CO2的高能耗問(wèn)題。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超臨界二氧化碳大型循環(huán)流化床燃煤鍋爐及發(fā)電裝置與發(fā)電方法，鍋爐包括褲衩腿型單爐膛，爐膛兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置至少兩組分離器，該分離器的上排氣口連接煙道，回料段設(shè)有外置換熱器；其中，爐膛內(nèi)布置冷壁，爐膛外側(cè)設(shè)有與冷壁連通的集箱，煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)有低溫再熱器、上級(jí)省煤器、下級(jí)省煤器及空氣預(yù)熱器，外置換熱器內(nèi)設(shè)有高溫加熱器以及高溫再熱器，循環(huán)工質(zhì)為超臨界二氧化碳。本發(fā)明以超臨界二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)結(jié)合褲衩腿型單爐膛，得到大型化、高效、相對(duì)低排的循環(huán)流化床燃煤鍋爐，由其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率提高，配套的發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，材料初始經(jīng)濟(jì)投入小。

一種獨(dú)特的仿生礦化刻蝕法，合成釕原子單分散的介孔單晶TiO 2 ，析氫性能極其優(yōu)異。高分辨透射電子顯微鏡與元素面掃描測(cè)試結(jié)果表明，單個(gè)釕原子的均勻分散在具有介孔結(jié)構(gòu)的TiO 2 晶體中。結(jié)合X射線(xiàn)光電子能譜與電子順磁共振測(cè)試結(jié)果，首次證實(shí)，釕表現(xiàn)出異常的+5高價(jià)態(tài)而非+4價(jià)，而晶格中的部分鈦原子接收來(lái)自釕的電子形成Ti 3+ 。在0.1 M KOH電解液中，Ru-TiO 2 的起始過(guò)電勢(shì)僅為82 mV，通過(guò)鋁還原調(diào)節(jié)樣品的電子結(jié)構(gòu)，其析氫性能得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，起始過(guò)電勢(shì)降低至45 mV，10 mA/cm 2 的電流密度下過(guò)電勢(shì)僅為150 mV。通過(guò)第一性原理的密度泛函計(jì)算證明，Ru 5+ 與Ti 3+ 協(xié)同作用降低了氫吸附能，使得其與氫吸附火山頂更為接近，從而獲得優(yōu)異的電化學(xué)析氫性能。