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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
清華大學機械系熊卓、張婷團隊研發用于腫瘤藥物篩選的結直腸癌干細胞高效誘導新模型
清華大學機械工程系熊卓和張婷課題組研究基于生物3D打印研發了一種結直腸癌CSCs高效誘導與富集的新方法，探究了生物材料誘導CSCs的新機制，為CSCs研究和靶向CSCs的高通量藥物篩選提供了一種高效模型。
清華大學
2022-03-23
面向硬巖開采用硬質合金截齒稀土催化低溫滲氮機理研究
截齒表面化學熱處理方法有滲氮、滲碳、碳氮共滲等。滲氮與其它表面化學熱處理工藝相比，主要優點在于其較低的熱處理溫度（500-600℃），理想溫度為580℃，可在完全調質與回火的條件下對零件進行滲氮，而不會對基體的組織及主要性能造成負面影響，是一個快速便捷、靈活方便、經濟高效、可控性強的工藝過程。低溫滲氮的另一個優點在于降低了產生變形的可能性。這樣，零件就可以通過機械加工得到最終的尺寸，而無須花費昂貴的精加工過程。因此，低溫滲氮的實用性和有效性, 一直受到國內外廣泛研究。
安徽理工大學
2021-04-11
固態酸催化NaBH4/NH3BH3水解制氫復合物
成果描述：本課題組首次將固態儲氫的兩種熱點材料SB和AB用高能球磨的方法復合，并采用廉價的固態酸作為一次高效催化劑直接添加在SB-AB復合物中以實現復合物在溫和條件下的快速有效放氫，不僅克服上述中金屬類催化劑失活和成本的問題，更具有明顯的市場優勢和應用價值。此復合水解體系還具有放氫量高，動力學性能好等優勢，產氫速率和有效放氫量可根據實際供氫需求調控。制氫純度高，與水接觸就能放氫，制備工藝簡單，大大降低了制氫成本，減少環境限制，滿足隨時隨地的取用。市場前景分析：1. 氫燃料電池：氫燃料電池能量轉換率高，裝置可大可小，非常靈活，無污染無噪音，具有廣闊的應用領域。本產品所提供的氫源可直接應用于氫燃料電池。 2.便攜式移動電源：可為手機、筆記本電腦、MP3/MP4等電子設備隨時隨地地充電，不需要其他外接電源，無需補充電量，方便快捷，具有非常可觀的市場需求。 3. 氫能發電機：可以適用于野外作業，只要有水的環境就能使用，副產物對環境友好可直接排放，靈活機動。在救災搶險、工程作業等方面有著很大的優勢。 4.氫氣球：大型氫氣球廣泛見于飄浮廣告條幅，高空探測等，是日常生活中最為常見的氫應用實例。本產品可以實現移動式充氫，即使在氣球升空后仍能不斷地補充氫氣，確保氫氣球高空作業的穩定性和耐久性。與同類成果相比的優勢分析：理論放氫量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反應1h實際放氫量(產氫率) 初始反應10min內放氫量(產氫率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)
四川大學
2021-04-10
一種利用酸性離子液體催化制備四氫吡啶衍生物的方法
（專利號：ZL 201510212365.5） 簡介：本發明公開了一種利用酸性離子液體催化制備四氫吡啶衍生物的方法，屬于有機化工技術領域。該制備反應中芳香胺、芳香醛和乙酰乙酸乙酯的摩爾比為2：2：1，酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用乙酰乙酸乙酯的5～8％，反應溶劑乙醇以毫升計的體積量為乙酰乙酸乙酯以毫摩爾計摩爾量的5～7倍，反應壓力為一個大氣壓，回流反應30～45min，反應結束后冷卻至室溫，有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣乙醇洗滌、真空干燥后得到純四氫吡啶衍生物。本發明與采用其它催化劑的制備方法相比，具有催化劑催化活性高、可生物降解性好、使用量少以及整個制備過程原料利用率高、操作簡單方便等特點，便于工業化大規模生產。
安徽工業大學
2021-04-11
燃煤煙氣協同脫硝脫汞催化劑制備關鍵技術及應用
針對傳統SCR脫硝催化劑難以適應我國高硫、高灰、高汞燃煤煙氣而導致的 催化劑失活、使用壽命縮短、脫硝成本增加等問題，以及實現燃煤煙氣協同脫硝 脫汞目標，在“國家科技支撐計劃"、“國家863計劃”等項目支持下，重慶大 學與國家電投集團遠達環保工程有限公司、國家電投集團遠達環保催化劑有限公 司通力合作，開發了具有完全自主知識產權、集多項核心技術于一體、適應我國 惡劣燃煤煙氣條件的脫硝脫汞催化劑配方及制備關鍵技術。主要取得以下創新性 成果： （1） 率先建立了高硫高灰高汞燃煤煙氣條件下催化劑中毒失活機理模型， 開發出適應我國復雜燃煤煙氣的耐磨抗中毒鈦鴿-堇青石復合催化劑載體； （2） 揭示了汞在燃煤煙氣中的熱力學特性和遷移行為，建立了汞在脫硝過 程中的吸附與氧化機制，開發出了適應高硫高灰高汞煙氣的寬尺度協同脫硝脫汞 催化劑； （3） 建立了我國典型煤種汞分布與賦存形態數據庫，開發了汞高效吸附氧 化設計平臺，構建了針對不同煤質條件的協同脫硝脫汞催化劑設計與快速響應系 統； （4） 開發出協同脫硝脫汞復合載體催化劑制備關鍵技術與生產工藝，建立 了具有國際先進水平的脫硝脫汞試驗平臺，構建了催化劑運行智能監測管理系統。 本項目研制的新型脫硝脫汞催化劑脫硝率、汞氧化率、耐磨性、使用壽命等指標 達到國際先進水平，其它性能指標達到國內領先水平。
重慶大學
2021-04-11