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手性醇的高效不對(duì)稱催化氫化合成
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)稱合成方法。其中，酮的不對(duì)稱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 各種類型的光學(xué)活性芳基烷基醇等多樣性手性醇的不對(duì)稱氫化合成 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)帶來效益的同時(shí)，可促進(jìn)人類的 健康和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
南開大學(xué)
2021-04-11
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高銥單原子負(fù)載氧化鎳用于高效電催化析氧
近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授谷猛課題組、物理系副教授徐虎課題組聯(lián)合俄勒岡大學(xué)教授馮振興團(tuán)隊(duì)在單原子催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society）上在線發(fā)表，并被選為封面論文。論文題目為“高銥單原子負(fù)載氧化鎳用于高效電催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。谷猛介紹，負(fù)載量難以提高是目前單原子催化劑發(fā)展的主要瓶頸之一，而這項(xiàng)研究不僅將單原子負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至18%，獲得了目前同類材料報(bào)道中的最高負(fù)載量，還能使催化劑維持較高的活性和穩(wěn)定性。另外，谷猛課題組博士后王琦通過這種方法，進(jìn)一步獲得了高負(fù)載量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等單原子摻雜NiO，驗(yàn)證了該制備方法的普適性，為單原子催化劑的研究提供了更實(shí)用且可靠的研究思路。
南方科技大學(xué)
2021-04-11
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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，將各類有機(jī)毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無毒的無機(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)中國發(fā)明專利（公開），發(fā)表論文 8 篇。
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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。通過旋轉(zhuǎn)圓盤電極測(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來說增長(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來說極具有商業(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)面比較來說，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
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面向太陽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
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一種高效催化合成喹啉類衍生物的方法
（專利號(hào)：ZL 201410460926.9） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開了一種高效催化合成喹啉類衍生物的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。該合成反應(yīng)中活潑α-甲基或亞甲基羰基化合物與2-氨基苯乙酮的摩爾比為1∶1，多磺酸根酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用2-氨基苯乙酮的7～10％，反應(yīng)溶劑75％乙醇水溶液的體積量(ml)為2-氨基苯乙酮摩爾量(mmol)的3～5倍，回流反應(yīng)時(shí)間為5～25min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾，所得濾渣真空干燥得到純喹啉類衍
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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高效生物催化合成煙酸關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內(nèi)外市場(chǎng)，全球煙酸市場(chǎng)在 8 萬噸以上，目前主要采用化學(xué)法生產(chǎn)。 本項(xiàng)目打通了生物轉(zhuǎn)化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產(chǎn)線，技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。項(xiàng)目獲得了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)菌種、建立了腈水解酶的高效表達(dá)和系統(tǒng)改造技術(shù)、構(gòu)建了固定化和高濃度轉(zhuǎn)化體系；腈水解酶發(fā)酵酶活及煙酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)量均為目前國際報(bào)道的最高水平。已建成年產(chǎn)2000 噸煙酸生物法生產(chǎn)線，相比傳統(tǒng)化學(xué)合成工藝節(jié)約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內(nèi)外期刊發(fā)表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數(shù)據(jù)庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報(bào)國家發(fā)明專利 15 項(xiàng)，其中已授權(quán) 9項(xiàng)。
江南大學(xué)
2021-04-13
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基于天然纖維素制備高效率氧氣還原催化劑
氧氣還原反應(yīng)是燃料電池中最常見的陰極反應(yīng)，即氧氣通過四電子過程結(jié)合電子和質(zhì)子轉(zhuǎn)化為水。
氧氣還原催化劑是燃料電池陰極至關(guān)重要的組成部分，其性能的好壞直接決定于最終電池的性能。鉑（Pt）是最常用的一種高效的氧氣還原反應(yīng)催化劑。然而，由于Pt的價(jià)格非常昂貴，給電池帶來非常高的成本。而近年來，開發(fā)的基于雜元素?fù)诫s的碳納米材料，盡管成本比Pt低，但是其制備過程相對(duì)較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
而對(duì)于電池的發(fā)展，低成本和高性能是永恒追求的目標(biāo)。本成果提供了一種超低成本、高效率氧氣還原催化劑的制備方法。該方法以天然纖維素為原材料，具有成本低、制備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所制備的氧氣還原催化劑在0.1M KOH中的氧氣還原催化電流高于常用的20wt% Pt/C催化劑。
江西師范大學(xué)
2021-05-05