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本發(fā)明公開了一種CuS修飾的固定化TiO2納米帶光催化劑的制備及使用方法，其特征在于，具體包括如下步驟：(1)鈦片的預(yù)處理；(2)對鈦片進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，制備固定化TiO2納米帶；(3)采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)方法制備CuS修飾的固定化TiO2納米帶。本發(fā)明方法制備的光催化劑不但能夠吸收可見光，而且促進(jìn)了光生電子?空穴的分離，進(jìn)而提高光催化效率，能夠有效的去除環(huán)境中的有機(jī)污染物，并避免造成納米污染。

甲醇制烯烴(MTO)是最有希望替代傳統(tǒng)石油裂解制取烯烴路線的新興工藝,而MTOI藝的研究重點(diǎn)在于催化劑的開發(fā)。本技術(shù)以甲醇制烯烴反應(yīng)為對象,開展了SAPO-34分子篩催化劑的制備與性能評價,并基于篩選確定的最優(yōu)催化劑,完成了甲醇制烯烴本征動力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,建立了與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好相容的本征動力學(xué)模型。采用水熱法合成SAPO-34分子篩,晶化溫度為200℃,晶化時間為48h,動態(tài)晶化。在一定的原料配方下,通過性能評價和XRD、SEM和TPD等表征相結(jié)合的方式,考察了雙模板劑配比、硅鋁比、磷鋁比對SAPO-34分子篩性能的影響。結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)考察的雙模板劑配比范圍內(nèi)均能合成出SAPO-34分子篩,合成的分子篩具有相對最好的MTO催化性能,總低碳烯烴(乙烯+丙烯)收率達(dá)到87.7%。在雙模板劑下過低的硅鋁比會影響SAPO-34分子篩的晶相結(jié)構(gòu),導(dǎo)致SAPO-5混晶的生成,相對適宜的硅鋁比為0.4。磷鋁比影響分子篩合成的初始凝膠PH值,過高或過低均不利于SAPO-34分子篩MTO性能的提高,相對適宜磷鋁比為1.0。以原位合成法考察了La、Ce和Y三種稀土金屬離子對SAPO-34的改性作用。

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。（1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間；（2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t；（3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。該成果獲北京市科技成果二等獎。

針對燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。（1）篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分，采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。（2）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。

成果描述：利用簡單鐵鹽與大環(huán)多胺形成配合物作為催化劑，催化非活性芳烴和含N雜芳烴的C-H活化直接芳基化反應(yīng)。首次實(shí)現(xiàn)了鐵催化的直接Suzuki偶聯(lián)，并且獲得了中等到較好的產(chǎn)率和很好的官能團(tuán)容忍性，并獲得了較好的選擇性。這個新型的鐵催化體系的發(fā)現(xiàn)，克服了之前類似反應(yīng)底物需要前活化，需要使用用貴金屬作為催化劑的缺點(diǎn)。對于利用這一反應(yīng)體系有效地簡化了合成步驟，且大大的提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，推動了化學(xué)反應(yīng)綠色合成的發(fā)展，為其應(yīng)用于藥物合成提供了良好的基礎(chǔ)。市場前景分析：還處于實(shí)驗(yàn)室研制階段。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1、反應(yīng)活性及選擇性的控制；2、大規(guī)模反應(yīng)條件的控制。 國際先進(jìn)。

成果描述：目前硝酸工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化過程通常采用的鉑網(wǎng)催化劑，具有選擇性高、使用壽命長、可回收再生等優(yōu)點(diǎn)。但鉑在高溫下易生成揮發(fā)性的PtO2造成鉑耗，是硝酸工業(yè)中除原料費(fèi)用外的最大成本消耗，成為硝酸行業(yè)發(fā)展的瓶頸。將鉑負(fù)載于載體上形成高分散的鉑催化劑，可在提高鉑催化劑的活性和增大催化劑比表面積的基礎(chǔ)上降低鉑的用量，是一條可能的解決硝酸行業(yè)瓶頸問題的途徑。本成果利用光催化過程將鉑負(fù)載于光催化劑如二氧化鈦表面形成負(fù)載型催化劑，從而實(shí)現(xiàn)單質(zhì)金屬活性組分低用量高分散的負(fù)載，是一種可有效提高貴金屬催化活性降低貴金屬用量的方法。通過光催化法制備的Pt/TiO2催化劑，活化后可在二氧化鈦表面形成厚度為3 nm左右的鉑金屬薄膜。150-250 μm的Pt/TiO2催化劑，其鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g。以該催化劑催化氨氧化反應(yīng)，能有效的降低反應(yīng)溫度，氨轉(zhuǎn)化率在600~700 oC即可達(dá)100 %，低于目前硝酸工業(yè)中氨氧化反應(yīng)溫度800~ 900 oC，也低于PtO2升華溫度850 oC。該催化劑經(jīng)400 h連續(xù)反應(yīng)，其鉑載量及催化活性均無降低，是一種可靠的氨氧化催化劑，具有工業(yè)應(yīng)用前景。市場前景分析：化工市場。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1：鉑負(fù)載量為0.2 gPt/ gTiO2，比表面積可以達(dá)4.422 m2/ g； 2：反應(yīng)溫度區(qū)間為600~700 oC，氨轉(zhuǎn)化率可達(dá)100 %； 3：連續(xù)反應(yīng)400小時以上，催化劑性能無變化

還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。（1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間；（2）研發(fā)出新型尿素?zé)峤鉅t；（3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

針對燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。（1）對以研究廣泛的過渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進(jìn)行對比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。（2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。（3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。?市場前景該成果已申請國家發(fā)明專利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專利申請?zhí)枺?2017100538963 ，已公開）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專利申請?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。

固相催化劑包括：固相生物催化劑（即固定化酶）   固相化學(xué)催化劑（固體酸、固體堿、固體金屬）  通過本課題組研究的專利技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)中需要的成本較高的，或者是產(chǎn)生污染的催化劑固定在特殊的載體上，使催化反應(yīng)完成后實(shí)現(xiàn)催化劑的回收再利用。達(dá)到即節(jié)約成本又減少污染的目的。  項(xiàng)目優(yōu)勢：固定化的催化劑能夠回收并重復(fù)使用。  技術(shù)水平：有專利技術(shù)和獨(dú)特的固定化載體作支撐，使該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

從簡單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。在這一過程中，過渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優(yōu)勢和局限。如何通過設(shè)計(jì)新的催化過程，在一個反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)的自由基-極性交叉過程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團(tuán)化反應(yīng)中初步實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過渡系金屬催化的HAT氫官能團(tuán)化反應(yīng)是一類具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實(shí)現(xiàn)了自由基與極性過程互補(bǔ)融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類親核試劑對非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價值。他們進(jìn)一步通過細(xì)致的動力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過雙金屬過程。該過程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類有機(jī)鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。