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本發(fā)明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復(fù)合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復(fù)合制備成磁性石墨烯，再與水熱法合成的二氧化鈦納米顆粒復(fù)合，制備出三元復(fù)合光催化劑，該催化劑由石墨烯、二氧化鈦、納米磁性顆粒三部分組成，磁性納米顆粒負載于石墨烯片層上形成磁性石墨烯，具有較大的比表面積，同時具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結(jié)構(gòu)，負載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復(fù)合金紅石型二氧化鈦光催化劑，該催化劑具有大比表面積，納米顆粒具有磁性，可分離回收，具有高效催化性能。

包括：簡單背景、關(guān)鍵技術(shù)名稱概念解釋、技術(shù)原理簡介、關(guān)鍵技術(shù)路線、技術(shù)先進性、技術(shù)特點或創(chuàng)新點、技術(shù)或產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域等。傳統(tǒng)能源，尤其是化石燃的消耗過程中排放的二氧化碳及其他有毒氣體對全球環(huán)境的變化具有直接的影響。據(jù)預(yù)測截止 2050 年能源需求量會是現(xiàn)在的兩倍，而到本世紀末會增至三倍。電動交通工具和大規(guī)模的再生能源（如風(fēng)能和太陽能等）的開發(fā)利用將成為應(yīng)對全球環(huán)境變化、能源安全和可持續(xù)性的重要策略。高能量密度、簡便、可靠的電化學(xué)能量存儲技術(shù)是傳統(tǒng)能源系統(tǒng)向清潔能源系統(tǒng)、內(nèi)燃機動力系統(tǒng)向電

本發(fā)明公開了一種催化轉(zhuǎn)化催化劑的再生方法。從反應(yīng)器中移出的催化劑首先進入第一再生器中通過第一再生氣進行吹掃再生。第一再生器出口的一級再生劑輸送至催化劑流量分配器后分為兩股物流分別進入第二再生器和反應(yīng)器，進入反應(yīng)器的一級再生劑流股的流量占流股中一級再生劑總流量的1-100%，部分一級再生劑進入第二再生器中通過第二再生氣進行二次再生后得到的二級再生劑與一級再生劑流股合并后一同進入反應(yīng)器。本發(fā)明可以有效提高現(xiàn)有反應(yīng)器產(chǎn)能，避免催化劑的頻繁燒炭再生并降低再生溫度與溫升，有利于延長催化劑總壽命，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同移動床反應(yīng)器中催化劑流速的單獨調(diào)控，可用于甲醇制丙烯的工業(yè)生產(chǎn)中。

元素是構(gòu)成生物的最主要元素之一。盡管大氣中氮氣的含量高達78[%]，但是氮氣的活化十分困難。目前工業(yè)上廣泛采用Haber?Bosch法將氮氣還原成氨氣，然而這一過程需要在高溫高壓下進行，因此能耗高。據(jù)統(tǒng)計，每年用于合成氨的能耗超過全球年能耗的1[%]。光/電催化固氮是合成氨的一種新途徑，能夠在常溫常壓下實現(xiàn)氮氣的還原，因此引起了廣泛關(guān)注。核心問題就是尋找和設(shè)計高效、穩(wěn)定、低廉的催化劑。目前，高效的固氮催化劑主要是基于過渡金屬（TM）化合物，而關(guān)于非金屬催化劑的報道很少。這是由于過渡金屬中空的d軌道和占據(jù)d電子的共存，既能夠容納氮氣分子中N原子的孤電子對，又能夠提供電子到氮氣分子的反鍵軌道，從而活化N≡N三鍵、增強N?TM鍵。通過分析硼原子的核外電子結(jié)構(gòu)，王金蘭教授團隊發(fā)現(xiàn)sp3雜化的硼原子與過渡金屬類似，也同時具有空軌道和占據(jù)軌道，因此有望用于氮氣的活化與還原。通過結(jié)構(gòu)、性能等多方面的分析，他們最終選擇g-C3N4作為襯底來負載sp3-雜化的硼原子，設(shè)計了首個不含金屬的單原子催化劑，B/g-C3N4。理論計算表明，B/g-C3N4可以在極低的起始電位(0.20 V)下，通過酶促機理有效地將氮氣還原為氨氣。此外，硼的修飾可以顯著增強g-C3N4的可見光吸收，因此有望實現(xiàn)太陽能驅(qū)動的固氮反應(yīng)。此外，該催化劑也具有很大的合成前景以及極高的穩(wěn)定性。

 我公司擁有3800多平方米產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)中心和汽車鋁散熱器試驗中心，產(chǎn)品試驗中心是省內(nèi)設(shè)施最完善的散熱器試驗基地， 能進行各種規(guī)格散熱器的震動、壓力脈沖、靜壓、清潔度、鹽霧、傳熱性能、冷熱循環(huán)等試驗。產(chǎn)品從技術(shù)設(shè)計開發(fā)、 質(zhì)量保證、產(chǎn)品檢測方面充分滿足了國內(nèi)外客戶技術(shù)要求和質(zhì)量檢測要求。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊通過深入解析生物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，提出了一種利用生物質(zhì)天然納米結(jié)構(gòu)的全新的生物質(zhì)表面納米化策略，基于這種策略構(gòu)筑了一種可持續(xù)新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質(zhì)中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯(lián)從而構(gòu)筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學(xué)強度，且超越了實木材和傳統(tǒng)人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質(zhì)材料的應(yīng)用范圍。另外，其還表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結(jié)合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合一起形成高強度的致密結(jié)構(gòu)，而無需添加任何粘結(jié)劑。這種結(jié)構(gòu)特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學(xué)強度。此外，新型人造木材還顯示出優(yōu)異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環(huán)保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結(jié)劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統(tǒng)塑料的力學(xué)性能，因此具有非常廣泛的應(yīng)用前景。 此外，這種由納米纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)也為制備木基納米復(fù)合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以獲得導(dǎo)電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)，因此其具有比傳統(tǒng)聚合物/碳納米管復(fù)合材料更好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和更高電導(dǎo)率?；谶@種智能人造木材的高導(dǎo)電性，它可以實現(xiàn)傳感、自發(fā)熱以及電磁屏蔽等多種應(yīng)用。這種智能人造木材表現(xiàn)出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節(jié)五號電池的電壓）實現(xiàn)自發(fā)熱，可在5分鐘內(nèi)升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發(fā)熱木材可有效地確保自加熱設(shè)備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質(zhì)顆粒表面納米化方法和策略，可用于構(gòu)筑全生物質(zhì)，不含任何粘結(jié)劑，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可復(fù)合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質(zhì)表面納米化策略也可以擴展到其他生物質(zhì)（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現(xiàn)多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質(zhì)的可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料，將進一步推動人造板行業(yè)向綠色、環(huán)保和低碳方向發(fā)展。

項目成果/簡介:近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊通過深入解析生物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，提出了一種利用生物質(zhì)天然納米結(jié)構(gòu)的全新的生物質(zhì)表面納米化策略，基于這種策略構(gòu)筑了一種可持續(xù)新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質(zhì)中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯(lián)從而構(gòu)筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學(xué)強度，且超越了實木材和傳統(tǒng)人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質(zhì)材料的應(yīng)用范圍。另外，其還表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結(jié)合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合一起形成高強度的致密結(jié)構(gòu)，而無需添加任何粘結(jié)劑。這種結(jié)構(gòu)特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學(xué)強度。此外，新型人造木材還顯示出優(yōu)異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環(huán)保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結(jié)劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統(tǒng)塑料的力學(xué)性能，因此具有非常廣泛的應(yīng)用前景。 此外，這種由納米纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)也為制備木基納米復(fù)合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以獲得導(dǎo)電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)，因此其具有比傳統(tǒng)聚合物/碳納米管復(fù)合材料更好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和更高電導(dǎo)率?；谶@種智能人造木材的高導(dǎo)電性，它可以實現(xiàn)傳感、自發(fā)熱以及電磁屏蔽等多種應(yīng)用。這種智能人造木材表現(xiàn)出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節(jié)五號電池的電壓）實現(xiàn)自發(fā)熱，可在5分鐘內(nèi)升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發(fā)熱木材可有效地確保自加熱設(shè)備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質(zhì)顆粒表面納米化方法和策略，可用于構(gòu)筑全生物質(zhì)，不含任何粘結(jié)劑，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可復(fù)合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質(zhì)表面納米化策略也可以擴展到其他生物質(zhì)（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現(xiàn)多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質(zhì)的可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料，將進一步推動人造板行業(yè)向綠色、環(huán)保和低碳方向發(fā)展。

研發(fā)階段/n仿生型膜通過在普通的白色薄膜中添加轉(zhuǎn)光劑，使陽光中對作物無用的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)閷ψ魑锷L有利的藍紫光（430nm-480nm）及紅光（630nm-680nm），從而促進作物生長速度的提高和產(chǎn)量的增加。由于仿生型膜能將陽光中的能量較高的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰肯鄬^低的藍紫光，因此，用仿生型膜包裝水果、蔬菜等綠色食品，可起到保護水果、蔬菜的功效。在甜玉米、黃瓜、轉(zhuǎn)基因番茄、棉花營養(yǎng)體上進行田間應(yīng)用實驗，均提高了苗期生長速度，作物開花結(jié)果提前3-15天左右，作物產(chǎn)量提高5-10%左右；在番茄、甜玉米、黃

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊成功研制出一種新型納米纖維素仿生結(jié)構(gòu)材料（英文簡稱CNFP），相關(guān)論文發(fā)表在國際期刊《科學(xué)·進展》上。這種新材料輕、強、韌、尺寸穩(wěn)定，綜合性能突出，將在輕量化抗沖擊防護和緩沖材料、空間材料、精密儀器結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。據(jù)介紹，這種天然納米纖維素高性能結(jié)構(gòu)材料的密度非常低，僅為鋼的1/6、鋁合金的一半，其單位密度下強度、單位密度下韌性均超過傳統(tǒng)合金材料、陶瓷和工程塑料，有望替代現(xiàn)有的工程塑料。同時，該材料還具有極高尺度穩(wěn)定性，熱膨脹系數(shù)極低，遠優(yōu)于傳統(tǒng)合金材料和工程塑料，即使在受到劇烈熱沖擊條件下，力學(xué)性能與尺寸依然高度穩(wěn)定。此外，該材料還具有極高的抗沖擊性能、高損傷容限以及能量吸收性能。