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石墨烯基多種納米復合材料的制備及用于光催化技術。

對氨基苯酚又名對羥基苯胺。是一種用途廣泛的有機合成中間體，主要用于染料、醫藥、橡膠領域。在醫藥工業中主要用于撲熱息痛和安諾明等藥物的生產。在橡膠行業，對氨基苯酚主要用于防老劑4010MA、4020、4030等的合成，這些產品是目前很有發展前途的子午輪胎產品的配套防老劑。國外對氨基酚生產能力約10萬噸／年，生產主要集中在北美和西歐，日本有一定產量，巴西、土耳其、韓國以及我國臺灣也有少量生產。從全球總消費量看，呈逐年上升勢頭，1994年全球共消費對氨基苯酚約6．7萬噸，1996年約消耗8．2萬噸，2000年需求量約10萬噸， 2005年需求量增加到近13萬噸。目前，我國對氨基苯酚的生產廠家有30多家，總生產能力約為4.5萬噸/年，產量約為3.0萬噸/年。我國對氨基酚主要用于生產解熱鎮痛藥一撲熱息痛，占對氨基酚總產量的88％左右，出口量約占10％，根據預測，預計2008年國內PAP需求量將達到約6.8萬噸，而今后幾年我國內子午輪胎比例將達到40%，這將大大刺激我國對氨基苯酚的發展。因此，總的說來，對氨基酚的市場缺口較大，開發利用前景十分廣闊。目前，對氨基酚的生產按原料路線分為對硝基酚法和硝基苯法，主要包括對硝基苯酚鐵粉還原法、對硝基苯酚加氫還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。對硝基苯酚鐵粉還原法是對氨基苯酚生產最早采用的一種傳統的生產方法，該方法以對硝基氯苯為原料，經過水解及酸化得到對硝基酚，對硝基酚再經鐵粉還原得到對氨基酚。該方法不僅PAP收率低，且生產過程中會同時有大量的鐵泥和廢水生成，環境污染嚴重，在發達國家已被淘汰，我國的一些中小規模企業普遍采用該方法生產。對硝基苯酚加氫還原法同樣以對硝基氯苯為原料，采用與鐵粉還原法中一致的水解酸化工藝，所不同的是其還原工藝采用直接加氫，以R-Ni為催化劑，在水溶液中還原得到對氨基酚。該方法對氨基酚收率高，副產物少，且大大減少了廢液及廢渣的排放量，如美國孟山都、法國羅納普朗克、英國的斯特林公司和我國安徽八一化工集團等均采用該工藝技術生產。以硝基苯為原料合成對氨基酚相對硝基酚法具有明顯的原料優勢，按還原方法不同分為硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法兩種工藝。這兩種工藝被普遍認為是目前世界上對氨基苯酚最先進、最有前途的生產工藝，美國、西歐、日本等發達國家和地區大都采用這兩種工藝，但在國內，這兩種工藝均不成熟。其中硝基苯電解還原法操作簡單，工藝流程短，產品純度高，環境污染小，但是設備復雜，耗電太多，對反應器的設計及工藝條件控制有較高的技術要求；而硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，對氨基苯酚收率較高，產品質量較好，被普遍認為是未來發展的方向。硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚通常以鉑、銠、鈀等貴金屬為催化劑，于稀硫酸介質中進行反應。反應中硝基苯首先加氫生成中間產物苯基羥胺，然后在酸性介質中苯基羥胺重排為對氨基苯酚。目前國外工業生產中該工藝均是以Pt/AC為催化劑，于10~20%的硫酸水溶液中進行。而在國內，該工藝一直未能實現真正意義上的工業化生產，主要是存在以下問題：（1）催化劑與產品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，將催化劑從反應后的混合物中分離出來極為困難，導致催化劑在回收過程中損失較為嚴重，生產成本上升，市場競爭力下降。（2）由于反應過程中需要以硫酸為反應介質，一方面對設備材質要求較高，另一方面，在反應后處理過程中需要大量的氨水來中和反應液，才能將產物PAP和副反應產物苯胺從反應液中分離出來，工藝復雜，同時副產大量的稀硫酸銨溶液，綜合治理費用較高。本課題組針對現有工藝中存在的主要問題，開發了一種新的環境友好催化劑，獲得了較高的PAP收率。該催化劑不僅有效解決了金屬催化劑的分離問題，同時由于反應在近乎中性的水溶液中進行，一方面有效解決了設備腐蝕問題，另一方面，產品PAP及副反應產物苯胺可通過簡單的蒸餾、蒸發、冷卻、結晶等方式從反應液中分離出來，無需中和處理，簡化了生產工藝，提高了產品質量，也避免了大量硫酸銨廢液的生成。目前該項目正在河北陽煤正元化工集團進行中試放大研究，已取得階段性成果，PAP收率達到60%以上，催化劑回收率可完全滿足工業生產要求。

一、項目簡介多相電催化技術是在傳統電催化技術基礎上結合三維電極技術研制而成的，通過添加經過特殊處理的床體填料增大反應器的有效工作空間，提高反應效率，該填料可增加反應器對污染物的降解能力，對部分高濃度有機廢水的COD去除率達到95%以上。該技術具有無需添加化學藥品,設備小,占地少，環境兼容性好，運營費用低，便于聯合使用,無二次污染等優點。二、市場前景高濃度有機廢水的處理方法一直是困擾環保領域的難點問題。多相電催化技術也可用于高濃度有機廢水、中水回用、重金屬廢水處理、垃圾滲濾液等環境相關領域，同時在綠色有機電化學合成領域也能得到廣泛應用。三、規模與投資可根據不同單位廢水排放量決定。四、生產設備多相電催化反應器。五、效益分析可處理難降解有機廢水，節省環保支出，提高出水水質。六、合作方式尋找中試及應用合作伙伴。項目負責人：姚穎悟聯系電話： 13821152801，60200454

本發明公開了一種用于硝汞協同控制的催化劑及其制備方法，所述催化劑由以下質量百分比計的組分制成：載體：TiO272-98.6％，活性組分：V2O50.1-5％、WO31-10％、Cr2O30.1-5％和Nb2O50.1-5％，助催化劑0.1-3％。本發明可用于煙氣中氮氧化物的還原同時將零價汞氧化成二價汞然后加以控制，具有較高脫硝性能的同時具備高的汞氧化性能，相比于目前商用SCR催化劑，很大程度上提高了催化劑的汞氧化率，可以適應我國燃煤電廠中脫汞的要求，且SO2/SO3轉化率較低，并且有較好的抗中毒能力，是一種低成本、高性能的新型催化劑。

本發明提供一種改性TiO2光催化劑的制備方法,該方法包括以下步驟:聚苯乙烯乳液的制備;Fe3O4顆粒的制備;溶膠-凝膠法制備聚苯乙烯(PS)改性TiO2;制備功能性TiO2。本發明的效果是該方法制備的多孔TiO2以聚苯乙烯為模板,對廢舊泡沫塑料進行二次利用,制備出高比表面積的PS改性TiO2光催化劑,體現了資源的無害化處理方式,成本低廉、經濟,操作簡單。在PS改性基礎上,通過引入Fe3O4,使得催化劑吸收波長紅移,提高了太陽光利用率。

小試階段/n本成果屬于燃料電池催化劑技術領域。具體涉及一種摻雜型石墨烯負載PtRu合金納米電催化劑及其制備方法。直接甲醇燃料電池具有結構簡單、低溫啟動速度快、燃料廉價易得、清潔無污染、比能量高和能量轉換效率高等特點，有望成為未來便攜式電子產品以及電動汽車、飛機等化石能源替代品。Pt是已知的對甲醇電氧化催化活性較好、使用較廣泛的催化劑，然而其存在成本過高易CO中毒等問題。采用PtRu合金、以摻雜型石墨烯為載體作為直接甲醇燃料電池陽極催化劑，能有效提高催化劑的活性和利用率。本成果克服了現有技術缺陷，提供

本發明公開了一種納米 Pd 電催化劑的制備方法，包括六角相溶致液晶的制備、Pd 鹽 前驅體的還原和后處理各單元過程，通過反應時間、光照強度等的改變對生成的納米 Pd 的 形貌進行調控。本發明制備的納米 Pd 電催化劑的形貌和尺寸可控、可調，視反應時間、燈 泡瓦數不同，獲得尺寸和形貌可控的納米 Pd 電催化劑，適合用于電催化甲醛等有機小分子 類作電催化劑。本制備方法條件溫和，過程簡單，生產周期短，產物均勻，易于規模化生產。

基于目前世界上亟需解決的環境污染和能源危機兩大問題，開發一種同時凈化環境與能源轉化的裝置將具有巨大的應用潛力。因此對于水體環境污染處理和清潔能源生產本課題組已開發出有效的技術——光電催化有機污染物降解協同產氫。開發了新型金屬氧化物納米管陣列異質結雜化光電催化體系,在電場誘導下，使光生電子與空穴分別于陰極和陽極氧化降解有機污染物與析氫，實現光電催化同步去污與制氫。通過增強納米管陣列與基底相互作用，納米管本體結晶度提高或單晶化，納米管管壁表面形成異質結光催化雜化體系和導電碳基材料的修飾等途徑，提高光生電子傳輸速率，促成電子與空穴有效分離，拓寬體系的光響應范圍，提高光的吸收效率與量子效率。結合表征等手段及分析，闡明光電催化體系的構效關系，設計出高效、穩定的新型光電催化構筑應用于污水的資源化。通過兩個反應過程的相互促進，不僅提高了光催化效率，而且符合變“廢”為寶的綠色能源化學理念；構建了新型光催化反應器和高性能光電催化劑；發展了光電協同催化理論在同步去污-制氫反應中的應用。

項目主要包括以下兩大類催化劑及催化反應器：1、 柴油車尾氣凈化催化劑 該類產品主要是指柴油車尾氣凈化用的SCR催化劑和DOC催化劑。2014年3月,產品在天津索克汽車試驗有限公司通過了工業級柴油車尾氣凈化催化劑(蜂窩狀陶瓷催化劑)的國IV標準臺架測試，性能與進口產品持平。其后在2015年5月，產品在朝陽柴油機有限公司通過了國V標準的臺架測試。