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一種空氣電極高效電催化劑
本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用提供支撐。
一、項(xiàng)目分類(lèi)
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡(jiǎn)介
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展及環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，開(kāi)發(fā)新型、綠色的和高容量的清潔能源引起了人們的廣泛關(guān)注。堿性電池由于其成本低廉、高的容量和安全性，在金屬空氣電池及堿性燃料電池中受到了廣泛關(guān)注，特別是一次鋅空氣電池，目前廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中，如助聽(tīng)器等。因此，開(kāi)發(fā)高效、價(jià)格低廉和穩(wěn)定性優(yōu)異的陰極氧還原電催化劑對(duì)于提升鋅空氣電池的效率至關(guān)重要。
本技術(shù)為了提升陰極氧還原反應(yīng)速率，研發(fā)了一種金屬鈷為核、氮摻雜碳納米材料為殼的陰極電催化劑，其表現(xiàn)出出色的陰極催化氧還原活性和穩(wěn)定性，為鋅空氣電池及堿性燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用提供支撐。
華中科技大學(xué)
2022-07-26
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基于清潔油品生產(chǎn)的高效脫硫、脫氮催化劑
隨著油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，世界各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)已紛紛進(jìn)入清潔化或超清潔化階段。為此，世界各國(guó)都嚴(yán)格限制燃料油尾氣中硫化物和氮化物的排放，這是因?yàn)楹蛴推吩谌紵^(guò)程中形成硫氧化物不僅能導(dǎo)致酸雨和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣凈化催化劑中毒，而且這種懸浮顆粒還是大氣化學(xué)循環(huán)中形成臭氧和酸霧的組分之一。油品中氮化物的存在對(duì)油品安定性的影響極為嚴(yán)重，是成膠的主要因素之一。而且油品中的含氮化合物會(huì)對(duì)催化劑在加氫脫硫反應(yīng)中的活性和選擇性產(chǎn)生重要影響。因此，使深度脫硫和脫氮，成為清潔燃料生產(chǎn)的一個(gè)重要課題。 解決油品的深度脫硫和脫氮可以從工程技術(shù)、工藝參數(shù)和催化劑選擇等方面考慮。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更高活性及選擇性的催化劑可以在不改變操作條件的情況下生產(chǎn)出清潔的油品，因此在成本上有很大的優(yōu)勢(shì)。深度加氫脫硫和脫氮催化劑的研究開(kāi)發(fā)主要是從改進(jìn)活性組分的擔(dān)載方法、篩選活性更高的組分和尋找更好的載體三方面展開(kāi)的。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
一種鈷基過(guò)渡金屬氧還原催化劑及其制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明公開(kāi)了一種鈷基過(guò)渡金屬氧還原催化劑及其制備方法和 應(yīng)用，該方法包括如下步驟：將鈷鹽和含氮有機(jī)配體分別加入到乙醇 中，使兩者充分反應(yīng)形成鈷絡(luò)合物溶液；向上述溶液中加入碳材料， 在油浴中回流反應(yīng)，使鈷絡(luò)合物均勻吸附在碳材料表面；蒸發(fā)除去乙 醇，將剩余物質(zhì)研磨均勻，得到黑色粉末；將該黑色粉末在惰性氣體 環(huán)境下，在 600～900℃下熱處理 0.5～3 小時(shí)，即可得到所述鈷基過(guò)渡 金屬氧還原催化劑。該催化劑摒棄了貴金屬
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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用于高效催化水解二硫化碳和羧基硫的多核鈀簇合物催化劑
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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手性醇的高效不對(duì)稱(chēng)催化氫化合成
項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 手性醇是有機(jī)合成化學(xué)中非常重要的手性化合物，它是合成手性 藥物、天然有機(jī)化合物等的重要手性中間體。目前已有很多手性醇的不對(duì)稱(chēng)合成方法。其中，酮的不對(duì)稱(chēng)催化氫化是合成手性醇最高效、 最原子經(jīng)濟(jì)且環(huán)境友好的方法之一。本項(xiàng)目可依據(jù)需要提供多種類(lèi)型 手性醇合成的新技術(shù)，特別是光學(xué)活性手性芳基烷基醇等公斤級(jí)以上 合成工藝技術(shù)。 項(xiàng)目特色： 利用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的手性合成核心技術(shù)，為醫(yī)藥企業(yè)等提供 各種類(lèi)型的光學(xué)活性芳基烷基醇等多樣性手性醇的不對(duì)稱(chēng)氫化合成 工藝技術(shù)。相應(yīng)的合成工藝技術(shù)操作簡(jiǎn)單、條件溫和、安全、環(huán)保， 能給企業(yè)帶來(lái)效益。 提供的光學(xué)活性手性醇合成技術(shù)，具有原子經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好、效 率高、選擇性好的特點(diǎn)，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染。相應(yīng)的手性醇合成新 工藝技術(shù)面向醫(yī)藥企業(yè)，在能給企業(yè)帶來(lái)效益的同時(shí)，可促進(jìn)人類(lèi)的 健康和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
南開(kāi)大學(xué)
2021-04-11
基于氣態(tài)污染物高效降解的光催化技術(shù)及組件
室內(nèi)空氣污染來(lái)源復(fù)雜，呈現(xiàn)低濃度、難降解、長(zhǎng)期存在的特點(diǎn)，而采用傳統(tǒng)技術(shù)難以達(dá)到長(zhǎng)久 抑制環(huán)境毒素的目的。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術(shù)將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué) 能，將各類(lèi)有機(jī)毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的無(wú)機(jī)物，達(dá)到環(huán)境凈化的目的。光催化效率較 目前商業(yè)化光催化劑提高1-2 個(gè)數(shù)量級(jí)，具有高催化效率、長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。獲 2 項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利（公開(kāi)），發(fā)表論文 8 篇。
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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新一代價(jià)廉高效空氣電池用電催化材料
設(shè)計(jì)合成了C/ a-MoC /Ag三組元復(fù)合電催化劑，巧妙利用高度石墨化多孔碳矩陣的高導(dǎo)電性、a-MoC的穩(wěn)定性、Ag納米團(tuán)簇的單分散性和優(yōu)越氧吸附特點(diǎn)，C、a-MoC和Ag之間相互作用產(chǎn)生有效協(xié)同效應(yīng)，使得C/ a-MoC/Ag復(fù)合催化劑具有可以與貴金屬鉑媲美的電化學(xué)氧還原性能。通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極測(cè)試了C/ a-MoC/Ag新型復(fù)合催化劑在堿性條件下的氧還原電催化性能（如圖1），C/α-MoC/Ag的半波電勢(shì)遷移到電勢(shì)更正的位置（?0.145 V ），這表明氧分子還原性能由于C/α-MoC和Ag之間的協(xié)同作用得到了很大的提升。盡管Pt/C電極產(chǎn)生了更正的半波電勢(shì)（-0.125V），但是C/α-MoC/Ag復(fù)合催化劑在-0.8V的質(zhì)量傳遞限制電流密度相比Pt/C來(lái)說(shuō)增長(zhǎng)的斜率更大。更重要的是Ag在C/MoC/Ag中的含量?jī)H為百分之6.7，相對(duì)于20%Pt/C來(lái)說(shuō)極具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。為了進(jìn)一步闡明C/α-MoC/Ag的協(xié)同效應(yīng)，他們利用DFT理論研究了氧氣分子在a-MoC(001)負(fù)載Ag納米顆粒的吸附行為（圖2），結(jié)果表明，相對(duì)于純的a-MoC(001)面比較來(lái)說(shuō)，少量Ag負(fù)載后，整個(gè)基地表面上氧氣分子的活化能均大大降低(>0.28eV)，充分說(shuō)明了復(fù)合催化劑C/α-MoC/Ag三成分之間的有效協(xié)同效應(yīng)。此研究為設(shè)計(jì)新一代價(jià)廉高效空氣電池用電催化材料提供了新思路。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
高效的二氧化碳電催化劑
通過(guò)將酞菁銅（CuPc）分子與碳納米管復(fù)合，得到了高效的二氧化碳電催化劑。它可以在較低過(guò)電位下將二氧化碳高選擇性地還原為甲烷，其法拉第效率達(dá)到66%（圖3），是目前產(chǎn)甲烷的活性最高的電催化材料。不同于該課題組此前報(bào)道的單分散的CoPc/CNT催化劑（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶體以堆積狀態(tài)分散于CNT之中（圖3b）。原位在線X射線吸收（XAS）研究發(fā)現(xiàn)，堆積狀態(tài)下的CuPc分子在催化工作電位下會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽鐬?nm左右的銅納米團(tuán)簇，是高催化活性位點(diǎn)；當(dāng)停止催化反應(yīng)后，銅納米團(tuán)簇又會(huì)可逆地回到CuPc分子結(jié)構(gòu)（圖3c-e）。不同于CuPc，另外兩種銅配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反應(yīng)電位下都不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘巽~微米枝晶，因此催化活性和選擇性遠(yuǎn)低于CuPc/CNT
南方科技大學(xué)
2021-04-13
基于氣態(tài)污染物高效降解的光催化技術(shù)及組件
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
大學(xué).jpg){kind=logo}
面向太陽(yáng)能燃料制備的高效光電催化材料
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2021-04-14