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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)模應用提供支撐。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展及環(huán)境污染問題日趨嚴峻，開發(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，目前廣泛應用于便攜式設(shè)備中，如助聽器等。因此，開發(fā)高效、價格低廉和穩(wěn)定性優(yōu)異的陰極氧還原電催化劑對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)模應用提供支撐。
華中科技大學
2022-07-26
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)量標準的日益嚴格，世界各國的標準已紛紛進入清潔化或超清潔化階段。為此，世界各國都嚴格限制燃料油尾氣中硫化物和氮化物的排放，這是因為含硫油品在燃燒過程中形成硫氧化物不僅能導致酸雨和機動車尾氣凈化催化劑中毒，而且這種懸浮顆粒還是大氣化學循環(huán)中形成臭氧和酸霧的組分之一。油品中氮化物的存在對油品安定性的影響極為嚴重，是成膠的主要因素之一。而且油品中的含氮化合物會對催化劑在加氫脫硫反應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。開發(fā)和應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。深度加氫脫硫和脫氮催化劑的研究開發(fā)主要是從改進活性組分的擔載方法、篩選活性更高的組分和尋找更好的載體三方面展開的。
西安交通大學
2021-04-11
一種鈷基過渡金屬氧還原催化劑及其制備方法和應用
本發(fā)明公開了一種鈷基過渡金屬氧還原催化劑及其制備方法和 應用，該方法包括如下步驟：將鈷鹽和含氮有機配體分別加入到乙醇 中，使兩者充分反應形成鈷絡(luò)合物溶液；向上述溶液中加入碳材料， 在油浴中回流反應，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，即可得到所述鈷基過渡 金屬氧還原催化劑。該催化劑摒棄了貴金屬
華中科技大學
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
2021-04-14
手性醇的高效不對稱催化氫化合成
項目簡介： 手性醇是有機合成化學中非常重要的手性化合物，它是合成手性 藥物、天然有機化合物等的重要手性中間體。目前已有很多手性醇的不對稱合成方法。其中，酮的不對稱催化氫化是合成手性醇最高效、 最原子經(jīng)濟且環(huán)境友好的方法之一。本項目可依據(jù)需要提供多種類型 手性醇合成的新技術(shù)，特別是光學活性手性芳基烷基醇等公斤級以上 合成工藝技術(shù)。 項目特色： 利用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的手性合成核心技術(shù)，為醫(yī)藥企業(yè)等提供 各種類型的光學活性芳基烷基醇等多樣性手性醇的不對稱氫化合成 工藝技術(shù)。相應的合成工藝技術(shù)操作簡單、條件溫和、安全、環(huán)保， 能給企業(yè)帶來效益。 提供的光學活性手性醇合成技術(shù)，具有原子經(jīng)濟、環(huán)境友好、效 率高、選擇性好的特點，不會給環(huán)境帶來污染。相應的手性醇合成新 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，可促進人類的 健康和社會的可持續(xù)發(fā)展。
南開大學
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)空氣污染來源復雜，呈現(xiàn)低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統(tǒng)技術(shù)難以達到長久 抑制環(huán)境毒素的目的。本項目開發(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 能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無毒的無機物，達到環(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 個數(shù)量級，具有高催化效率、長壽命的優(yōu)點。獲 2 項中國發(fā)明專利（公開），發(fā)表論文 8 篇。
北京工業(yè)大學
2021-04-13
新一代價廉高效空氣電池用電催化材料
設(shè)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(wěn)定性、Ag納米團簇的單分散性和優(yōu)越氧吸附特點，C、a-MoC和Ag之間相互作用產(chǎn)生有效協(xié)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(zhuǎn)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(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（-0.125V），但是C/α-MoC/Ag復合催化劑在-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(yè)應用價值。為了進一步闡明C/α-MoC/Ag的協(xié)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(jié)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(xié)同效應。此研究為設(shè)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
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自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽鐬?nm左右的銅納米團簇，是高催化活性位點；當停止催化反應后，銅納米團簇又會可逆地回到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低于CuPc/CNT
南方科技大學
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
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
2021-04-14