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脫硝催化劑用鈦白粉的生產工藝研究
1 成果簡介鈦白粉有比表面積大、 催化活性高、 化學性質穩定、 使用壽命長等優勢，作為 SCR 脫硝催化劑用的載體材料，主要是處理氮氧化物，專門為垃圾焚燒電廠和化工、 煉油、 煉焦、玻璃制造廠煙氣治理以及汽車、輪船尾氣處理所需脫硝催化劑的制造。此產品具有親水性高、吸附力強、 比表面積大、 催化活性高、 500℃高溫燒結后比表面積穩定、 不產生二次污染等特點。產品主要用于脫硝， 在 100%煙氣條件下，脫硝率 95%以上。對環境保護起著非常重要的作用。2 技術指標3 關鍵技術（ 1） 開發了脫硝催化劑（ SCR）用納米鈦白，采用硫酸法水解得到的偏鈦酸，通過加入控制劑、同時控制濃度、溫度、 pH 等工藝參數， 可控得到比表面積從 80-300 m2/g 的不同納米尺度的二氧化鈦粉體。 （ 2） 鈦白粉后處理工藝研究：詳細研究了 SiO2、 Al2O3、 ZrO2 無機包膜的機理，并獲得最優化條件，包膜條件包括分散條件、包膜溫度、包覆時間、包覆 pH、攪拌強度、熟化時間等工藝條件。得到了非常好的包覆膜。 研究了鈦白在油漆、涂料（水性）、塑料、造紙等不同應用領域中應用，并獲得提高鈦白應用性能的表面處理工藝。 脫硝催化多孔納米二氧化鈦 鈦白粉包覆均勻致密膜 上圖 鈦白粉高分辨率透射電鏡照片 （ 3） 分析測試方法： 利用 TEM， SEM， XRD， XRF， IR， BET 等現代分析手段研究鈦白粉的結構和理論。 采用物理、化學等檢測方法，詳細研究分析了美國杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930 等產品的包膜工藝， 包括：無機包膜順序、可能的無機包膜劑、可能的 pH 調節劑、有機包膜劑等。4 應用領域電廠和化工、 煉油、 煉焦、 玻璃制造廠里面鍋爐脫硝，煙氣治理以及汽車、 輪船尾氣處理所需脫硝催化劑的制造。5 效益分析目前國內外基本上都是采用具有特定比表面積的納米二氧化鈦作為脫硝催化劑 SCR 的載體， 應用市場廣泛。可以控制工藝生產不同粒徑、形狀， 不同比表面積的二氧化鈦顆粒，應用在不同的催化劑領域，也可以研制具有高附加值的活性納米催化用二氧化鈦，利潤在20-50%左右。6 合作方式合作開發。7 項目所屬行業領域能源環境。
清華大學
2021-04-13
常溫常壓水相電催化合成氨的研究
合成氨工業對國民經濟與社會發展具有舉足輕重的作用。目前，每年全球氨產量已超過億噸，其中大部分用于農業生產以解決糧食與溫飽問題，其它部分用作重要的工業原料。此外，氨還具有含氫量高（質量比達17.6%）、易液化等優點，有望成為重要的清潔儲氫與儲能材料，具有廣闊的應用前景。然而，由于氮氣分子非常穩定且難以活化，溫和條件下合成氨反應難以迅速進行。工業上廣泛采用的Haber-Bosch方法通過高溫高壓（300–500攝氏度，100–200個大氣壓）等苛刻條件來促使高純氫氣和氮氣在鐵基催化劑表面進行反應生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料（如甲烷等），表現出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點。合成氨工業消耗全球每年3–5%的甲烷與1–2%的能源供給，并產生1.6%的二氧化碳排放。尋找合適的綠色替代方案，在溫和條件下實現高效、低能耗、低排放合成氨，成為亟待解決的科學挑戰。 電催化氮還原反應（總反應為N2 + 3H2O ? 2NH3 + 1.5O2）提供了一種可持續合成氨的新路徑。該反應在常溫常壓下即可進行，以大量易得的水與氮氣（空氣）作為反應原料，以可持續能源（太陽能，風能等）產生的電能作為能量來源，即可實現“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統Haber-Bosch方法的潛在替代者還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學合成氨技術都具有極大的發展潛力與廣闊的應用前景。 然而，電化學合成氨技術仍面臨重大挑戰，其發展嚴重受制于現有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術實用化，就必須同時大幅提升催化劑的選擇性與活性。然而，現有研究經驗與理論表明，該反應催化劑普遍面臨嚴重的“選擇性-活性”兩難問題：具有理論高活性的催化劑通常會導致激烈的析氫副反應，從而表現出低的反應選擇性；而可能具有高選擇性的催化劑對氮的吸附又過強，導致產物難以脫附，表現出過低的反應活性。因此，為取得電催化合成氨研究進展，大幅提高催化劑的選擇性與活性，就必須突破現有理論，發展新型催化劑與催化體系。
北京大學
2021-04-11
一種復合金屬催化劑的制備方法
其他成果/n一種復合金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：在反應器中加入氯化銅、三氧化二鉍和蒸餾水后攪拌，得到預混液；向所述預混液中加入油胺、正己烷和苯酚，然后在攪拌作用下，升溫至40～50℃后保溫反應2～3h，再冷卻至室溫，得到生成有固體物質的反應液；分離出所述反應液中的固體物質后進行洗滌，得到固體混合物；將所述固體混合物與硫酸鈉混合并研磨，然后在350～400℃溫度下煅燒2～3h后冷卻，再對煅燒產物進行洗滌和干燥處理，得到復合金屬催化劑。本發明通過化學反應將納米銅與三氧化二鉍進行復合，得到的復合材
武漢輕工大學
2021-01-12
一種低溫等離子體改性催化劑裝置
本實用新型涉及一種低溫等離子體改性催化劑裝置，所述裝置包括石英管、高壓電極和接地電極，高壓電極通過聚四氟乙烯套與石英管相連，接地電極包裹在石英管外表面，與地線相接，所述高壓電極是一根放置在石英管軸線的不銹鋼棒，其與高頻交流電源相連；石英管的放電區域填充有催化劑。將催化劑裝填在低溫等離子體改性催化劑裝置中進行改性具有操作簡便，流程短，易于實現自動控制，穩定性好，清潔無污染等優點，是一種用時短，溫度低，能耗小的工藝；在本實用新型裝置中改性后的催化劑的催化活性較好，改性后的催化劑有較高的甲硫醚催化氧化活性，360℃催化氧化效率最高可達90％以上；本實用新型方便實際生產應用，具有較高的工業應用價值。
浙江大學
2021-04-13
低溫等離子體協同催化技術應用于廢氣處理
利用低溫等離子體 - 催化協同技術降解空氣中有機污染物的多相催化成為了一種較理想的環境治理新技術，該技術將低溫等離子體技術和催化凈化技術有機地結合起來，充分發揮二者之間的協同作 用，同時克服了兩者各自的缺陷，因此具有良好的發展空間。項目主要創新點為采用催化技術與等離 子體技術協同去除廢氣開展研究工作，可在提高污染物去除率的前提下同時降低能耗，如在外加電壓20kV，外加頻率300Hz 的條件下，甲苯降解率可達到 85%；當在等離子體場中添加催化材料后，在同樣條件下甲苯的降解率可達到 95% 以上；此外反應副產物臭氧、氮氧化物等濃度顯著降低，為該項技術實現工業應用提供理論基礎。已在北京小武基垃圾轉運站進行了中試試驗，結果表明，該技術可成 功用于惡臭氣體的處理，對于H2S、NH3 和臭氣濃度的去除效果可分別達到 75%、86% 和 93%，取得了良好的環境效益和社會效益。
北京工業大學
2021-04-13
基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
室內空氣污染來源復雜，呈現低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統技術難以達到長久 抑制環境毒素的目的。本項目開發出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術將光能轉化成化學 能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉化為無毒的無機物，達到環境凈化的目的。光催化效率較 目前商業化光催化劑提高1-2 個數量級，具有高催化效率、長壽命的優點。獲 2 項中國發明專利（公開），發表論文 8 篇。
北京工業大學
2021-04-13
生物質微波催化裂解制備富含丙酮醇生物油的方法
生物質微波催化裂解制備富含丙酮醇生物油的方法，其特征是以碳酸鈉為催化劑， 以碳化硅為微波吸收介質，以微波源為加熱源進行生物質裂解，采用冰水混和物冷卻揮發分 獲得富含丙酮醇的生物油。本發明利用微波在生物質粒子中形成的獨特溫度效應，以及碳酸 鈉在微波場中對生物質裂解的獨特催化效應，實現了丙酮醇的高選擇性生成；通過本方法所 獲得的丙酮醇在液體產物中的含量可達到 30-55％，大大提高對于丙酮醇的利用價值；本發 明方法所使用的原料和催化劑廉價易得，反應時間大大縮短。
安徽理工大學
2021-04-13
新一代價廉高效空氣電池用電催化材料
設計合成了C/ a-MoC /Ag三組元復合電催化劑，巧妙利用高度石墨化多孔碳矩陣的高導電性、a-MoC的穩定性、Ag納米團簇的單分散性和優越氧吸附特點，C、a-MoC和Ag之間相互作用產生有效協同效應，使得C/ a-MoC/Ag復合催化劑具有可以與貴金屬鉑媲美的電化學氧還原性能。通過旋轉圓盤電極測試了C/ a-MoC/Ag新型復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的半波電勢遷移到電勢更正的位置（?0.145 V ），這表明氧分子還原性能由于C/α-MoC和Ag之間的協同作用得到了很大的提升。盡管Pt/C電極產生了更正的半波電勢（-0.125V），但是C/α-MoC/Ag復合催化劑在-0.8V的質量傳遞限制電流密度相比Pt/C來說增長的斜率更大。更重要的是Ag在C/MoC/Ag中的含量僅為百分之6.7，相對于20%Pt/C來說極具有商業應用價值。為了進一步闡明C/α-MoC/Ag的協同效應，他們利用DFT理論研究了氧氣分子在a-MoC(001)負載Ag納米顆粒的吸附行為（圖2），結果表明，相對于純的a-MoC(001)面比較來說，少量Ag負載后，整個基地表面上氧氣分子的活化能均大大降低(>0.28eV)，充分說明了復合催化劑C/α-MoC/Ag三成分之間的有效協同效應。此研究為設計新一代價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
2021-04-13
基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
北京工業大學
2021-04-14
含氯尾氣吸收及次氯酸鹽催化分解技術
目前在海綿鈦生產、氯化鈉熔鹽電解、氯化鋰熔鹽電解、氯化鈣熔鹽電解、氯化鈉電解制堿等工業生產中氯氣尾氣的吸收處理一般都是采用氫氧化鈉溶液吸收生成次鈉，或是采用石灰乳懸浮液吸收生成次鈣，極少數企業采用氯化亞鐵溶液吸收生產三氯化鐵。由于吸收生產的次鈉或次鈣有效氯含量不高，難于直接銷售。在一些中小型生產企業是利用石灰乳液對次鈉溶液、氯化物殘渣及還原車間廢氣水洗液等一起中和處理，經調整pH值和過濾，將廢鹽殘渣填埋，廢水循環一定次數排放,造成環境污染。或將次鈉、次鈣溶液泵入氯回收罐中,加鹽酸,次鈉或次鈣與鹽酸反應生成氯化鈣的同時又會產生氯氣,需要進行處理，該工藝副流程長，投資大；或采用加入大量還原劑還原次鈉或次鈣生成氯化鈉或氯化鈣，該法試劑消耗量大，除雜工藝復雜；四川大學經過多年研究,開發成功了采用氫氧化鈣溶液吸收氯化尾氣及催化轉化次氯酸鈣制備氯化鈣新技術和氫氧化鈉溶液吸收氯化尾氣及催化轉化次氯酸鈉制備氯化鈉新技術, 與現有氫氧化鈉、氫氧化鈣溶液吸收及普通廢鹽液處理工藝相比具有如下優勢：工藝流程短，廢氣排放達到環保高標準要求，殘渣排放量小，無廢水排放，副產物工業氯化鈣、氯化鈉為用途廣泛的化工產品，可產生一定的經濟效益。技術安全、可靠程度高。
主要技術、指標：
尾氣放空根據HJ14-1996 《環境空氣質量功能區劃分原則與技術方法》一般工業區執行二級標準，參照GB16297-1996 大氣污染物綜合排放標準執行。
無水氯化鈣產品化學成分——按照HG/T 2327-2004標準執行。
氯化鈉產品滿足GB/T5462-2003精制鹽二級標準。
建設投產條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設施狀況等）：
對于尾氣中氯氣含量為10-400kg/h的尾氣項目，預計工程總投入費用（設備、安裝、廠房、土建等）為1000萬元。
四川大學
2023-05-15