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以酶類結(jié)構(gòu)的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術(shù)難 題，實現(xiàn)高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現(xiàn)該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，填補國內(nèi)外技術(shù)空白，從本質(zhì) 上解決化工領(lǐng)域氧化過程的安全隱患。

近日，清華大學(xué)化學(xué)系王定勝教授、李亞棟院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組在甲酸電氧化領(lǐng)域取得突破，相關(guān)工作以“負(fù)載在氮摻雜碳上的單原子Rh：一種甲酸氧化的電催化劑”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）為題在《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）發(fā)表。燃料電池是一種理想的能量來源，它可以以環(huán)境友好的方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。氫氧燃料電池作為航空飛船的主要燃料，在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)得到了發(fā)展，近年來氫氧燃料電池在汽車上的應(yīng)用也有了突飛猛進(jìn)的提高。然而氫氧燃料電池需要用體積大且危險的高壓氫氣作為其燃料，這限制了氫氧燃料電池的發(fā)展。而直接甲酸燃料電池(DFAFCs)由于其體積小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等優(yōu)點，被認(rèn)為是未來便攜式電子設(shè)備最有前途的電源之一。在之前的研究中，負(fù)載型納米級鈀和鉑通常被認(rèn)為是DFAFCs的陽極反應(yīng)甲酸電氧化（FOR）中最有效的催化劑，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化劑質(zhì)量活性較低和一氧化碳抗毒性較差， DFAFCs陽極材料的發(fā)展達(dá)到了一個瓶頸，極大地阻礙了其應(yīng)用。SA-Rh/CN的合成路徑示意圖及其表征在本工作中，研究人員使用主-客體合成策略成功地合成負(fù)載原子分散Rh的氮摻雜碳催化劑(SA-Rh/CN)，發(fā)現(xiàn)盡管Rh納米顆粒對甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN卻具有極好的電催化性能。與最先進(jìn)的催化劑Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的質(zhì)量活性分別提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剝離實驗中，我們發(fā)現(xiàn)雖然納米級Rh催化劑對CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很難吸附CO并且可以在很低的電壓下氧化CO，這說明SA-Rh/CN對CO毒化幾乎免疫。經(jīng)過長期反應(yīng)的測試后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗燒結(jié)的能力，并因此在30000s的CA測試或者20000圈ADT測試后活性幾乎沒有改變。在組裝電池的實驗中，SA-Rh/CN的質(zhì)量比能量密度在不同溫度下分別是商業(yè)鈀碳催化劑的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,這也說明了SA-Rh/CN在DFAFCs的應(yīng)用中具有很高的潛力。最后，研究者用密度泛函理論（DFT）計算了Rh單原子甲酸氧化的機理。研究者發(fā)現(xiàn)在SA-Rh/CN上，甲酸根路線更為有利。和Rh納米顆粒具有較低的CO吸附能壘不一樣，SA-Rh/CN上的Rh單原子吸附CO能壘較高，以及與CO的相對不利的結(jié)合，使SA-Rh/CN具有極高的CO抗毒性。這一發(fā)現(xiàn)將傳統(tǒng)的甲酸電氧化催化劑的質(zhì)量比活性提高了一個數(shù)量級，并且很好地解決了傳統(tǒng)納米催化劑的CO毒化問題。該發(fā)現(xiàn)有助于在燃料電池領(lǐng)域取得突破，并有望應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備上。本論文的通訊作者是王定勝教授、李亞棟院士，清華大學(xué)博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到國家自然科學(xué)基金委和科技部的經(jīng)費資助。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術(shù)是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質(zhì)陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術(shù)具有操作簡單和易于實現(xiàn)膜層功能調(diào)節(jié)的特點，而且工藝不復(fù)雜，無廢水廢氣排放，不造成環(huán)境污染，是一項全新的綠色環(huán)保型材料表面處

氧化鎵襯底晶片● 大功率高能半導(dǎo)體器件：電磁軌道炮、艦載電磁彈射系統(tǒng)等● 日盲探測類：大火監(jiān)測、雷達(dá)預(yù)警、近地空間通訊器件等● 高功率LED器件：高亮度、超大功率、科研考察探測設(shè)備等● 特高壓輸電、城市軌道及交通功率器件

瑞瀛物聯(lián)2011年成立于杭州，是一家致力于研究并提供IoT Mesh系統(tǒng)解決方案的創(chuàng)新科技公司，專注智慧人居、智慧酒店、智慧能源領(lǐng)域，公司擁有超過10年對Zigbee、藍(lán)牙Mesh等無線通信技術(shù)的鉆研及行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，是國內(nèi)最早提供物聯(lián)網(wǎng)無線通信解決方案的高科技企業(yè)之一。瑞瀛物聯(lián)提供優(yōu)質(zhì)的IoT Mesh無線通信模組、智能網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品及場景化解決方案，助力客戶快速實現(xiàn)智能設(shè)備IoT Mesh組網(wǎng)、場景聯(lián)動、云服務(wù)接入等功能，擁抱萬物互聯(lián)的智能時代。公司擁有大量完全自主知識產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)和產(chǎn)品，嚴(yán)格遵循IEEE相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品符合FCC、CE、REACH、RoHS等國際認(rèn)證規(guī)范。

該技術(shù)以油代電、在移動床中實現(xiàn)深度氧化和快速冷卻，設(shè)備密閉，過程連續(xù)，是生產(chǎn)顆粒氧化鉛的國際首創(chuàng)全新技術(shù)。東南大學(xué)在實驗室研究、數(shù)學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，與江蘇天鵬化工集團(tuán)有限公司合作，開發(fā)出顆粒氧化鉛移動床深度氧化煅燒和快速冷卻新技術(shù)，設(shè)計了兩套年產(chǎn)各為1500噸的生產(chǎn)裝置，經(jīng)過調(diào)試，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過工業(yè)試驗和審慎的放大設(shè)計，2000年兩套年產(chǎn)各為15000噸的放大裝置相繼投入生產(chǎn)。

本發(fā)明公開了一種高氧化度的天然高分子多糖的氧化方法，以還原性多糖為原料在氧化劑的作用下制取水凝膠，采用如下的工藝條件：以高碘酸鈉作為氧化劑，以至少一種以下物質(zhì)：鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、檸檬酸、具有Lewis酸性質(zhì)的綠色溶劑離子液為催化劑；調(diào)節(jié)體系的pH在酸性范圍在室溫下避光反應(yīng)4小時，經(jīng)后處理得到不同氧化度的天然高分子多糖高強度水凝膠。本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品具有氧化度高，與其它反應(yīng)物之間的交聯(lián)更加容易，形成的化學(xué)鍵更加牢固的優(yōu)點，能形成高強度水凝膠，并且凝膠的降解速率可以得到控制，適合用于制備骨組織功能材料。

該專利產(chǎn)品是一種以多孔二氧化硅為基體，聚合物為增韌劑的多孔吸聲隔熱材料。由于該材料中含有大量的孔洞，因此具有很好的吸聲功能，對消除噪音具有很好的效果；同時由于孔洞內(nèi)部為空氣，該材料的隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他固體材料，并可根據(jù)需要，可以通過對孔隙率的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)導(dǎo)熱系數(shù)。 該材料成分及制備工藝與在合成的過程中伴隨著有機單體聚合，從而可達(dá)到無機物與聚合物在分子水平的結(jié)合，使該材料比其他無機材料具更大的韌性，同時聚合物具有一定的粘性，可以與鋼筋混凝土墻體很好的粘合，且其防火性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機材料。 將該材料作為隔熱填料與涂料樹脂相配合，配為隔熱涂料，將涂層涂覆于墻體表面，形成吸聲隔熱涂層。材料為白色粉末，與墻體顏色基本一致。 將制備的材料在壓機上與玻璃纖維復(fù)合壓制，可以形成隔熱板，由于板內(nèi)部有大量的孔洞，密度較低（約為450-600Kg/m3）,因此將其粘合到墻體不易脫落，即使脫落也不至于發(fā)生比較大的傷害。該材料的隔熱性能優(yōu)越，30mm厚的隔熱板的隔熱性能與350mm的水泥墻相當(dāng)，與400mm厚的粘土磚墻相當(dāng)。

       成熟度：技術(shù)突破         多孔有機聚合物是一類新興的功能性高分子材料，相比傳統(tǒng)高分子交聯(lián)樹脂，其具有類似無機分子篩的微孔，具有更高的官能團(tuán)密度，已被廣泛用于儲存、分離或催化等領(lǐng)域。然而當(dāng)前許多性能優(yōu)良的多孔有機聚合物成本過高，嚴(yán)重制約著其實際應(yīng)用。我們合成的價格低廉且性能優(yōu)秀的多孔有機聚合物，其性能與當(dāng)前典型多孔有機聚合物相當(dāng)，而價格為它們的幾十分之一或幾百分之一，目前在儲存氨氣、分離二氧化碳及分離水中污染物（如硼酸，Hg2+等）等方面已完成實驗室測試，這些成果將為多孔有機聚合物的真正應(yīng)用打開通道。         意向開展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開發(fā)資金支持