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該項目涉及一種含新型催化劑的鋰空氣電池正極及其制備方法。鋰空氣電池正極材料的質量組成：催化劑為 5-30％，碳材料為 40-80％,粘結劑為 5-30％。催化劑為金屬納米顆粒(20-60nm)高分散在微米級的碳片上的復合材料；所述金屬納米顆粒為鈷、鎳、銅、鋅、錳、鉻、鉬、釩或釔。碳材料包括乙炔黑、超導炭黑、碳纖維、石墨烯、超導炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一種或兩種。粘結劑為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、聚乙二醇和丁苯樹脂一種或兩種以上。本發明的優點是：該催化劑可促進氧的還原，降低充電過電位，在鋰空氣電池中表現出優異的電催化性能；而且該催化劑工藝簡單，采用環保無毒的試劑，在鋰空氣電池領域有廣泛的應用前景。

成果描述：系統研究從源頭消除或削減制革過程氨氮污染物的科學方法和技術原理，構建了無銨鹽脫灰和軟化技術，并研究開發了3種配套化工材料，為從源頭消除/削減氨氮排放提供了科學依據和技術支撐。 研究開發的高效無氨脫灰材料具有優良的pH緩沖性、良好的脫鈣能力和較好的滲透性，用于制革脫灰，脫灰裸皮品質良好，氨氮排放量降低95%，總氮排放量降低90%。 研究開發的無氨軟化助劑與現有的軟化用蛋白酶制劑一起應用于皮革軟化工藝中，能大幅降低軟化廢液中的氨氮濃度，有效脫除脫灰裸皮中的鈣，促進蛋白酶制劑對皮蛋白質的水解。 在該方向已獲得國家授權發明專利2項，開發的材料已在我國皮化龍頭企業成功中試。市場前景分析：應用領域：制革工業；該成果可轉讓給皮化企業或直接在制革企業推廣應用。 市場需求：加工生產牛、羊、豬原料皮的制革企業都需要脫灰、軟化產品，而隨著企業環保意識的增強及各級政府環保執法力度的提高，高效、安全的無氨脫灰和軟化產品的需求量正日益增加，無氨脫灰和軟化產品必將逐漸取代常規的銨鹽產品。與同類成果相比的優勢分析：研究開發的高效無氨脫灰材料具有優良的pH緩沖性、良好的脫鈣能力和較好的滲透性，用于制革脫灰，脫灰裸皮品質良好，氨氮排放量降低95%，總氮排放量降低90%。 研究開發的無氨軟化助劑在軟化中的脫鈣效果優于硫酸銨。無氨軟化廢液的總蛋白質濃度明顯高于銨鹽軟化，而羥脯氨酸濃度并未顯著升高，表現出良好的使用安全性。 國內領先。

研究團隊設計和合成出一種具有開放式結構的劍麻狀Co9S8材料，并首次將其作為鋰空氣電池正極。其開放狀結構不僅為反應產物提供了豐富儲存空間，有效避免不溶Li2O2對空氣電極的堵塞。而且，特殊的開放式結構有利于氧氣的俘獲與釋放，為高效快速電極反應提供保障；其次，Co9S8具有優異的催化活性，有效改善了氧氣反應動力學，大幅度提高了電極反應速度；最后，Co9S8且具有良好的氧氣親和性，可以誘導氧氣在Co9S8納米棒表面反應生成過氧化鋰，形成優異的Li2O2/電極接觸界面，從而有利于充電過程中充分發揮Co9S8的催化效率，促進Li2O2的完全分解。所以，該Co9S8空氣電極綜合解決了上述三個方面的問題，相應的鋰空電池表現出優異的電化學性能。在50 mA g-1的電流密度下，可以獲得高達~6875 mAh g-1的放電容量，在控制放電容量為1000 mAh g-1的條件下，可以將充放電過電位降低至0.57 V，優于目前已報道的氧化物基催化劑。

“雙高”硫電極復合材料。要實現可超越現有鋰離子電池的高比能鋰硫電池的商業化應用，不僅需要提高復合正極材料的硫含量（high sulfur content, HSC），還需要有高的硫復合電極的硫載量（high sulfur loading, HSL），形成所謂“雙高”電極。研究團隊采用模板法構筑了一種新型的準二維多孔蜂窩狀Co@N-C材料作為鋰硫電池的載硫基體。蜂窩狀的結構具有最高的密度、最大的可利用空間以及所需要的材料最少等優勢，將這樣一種特殊的結構作為鋰硫電池的骨架材料，不僅讓具有高比表面積的單片蜂窩狀實現高含量的硫復合，還可以通過多層蜂窩片的有序堆積實現高的載硫量，同時保持了Co-N的“雙催化”、多功能的作用，取得了優異的電化學性能（ACS Nano, 2017,11(11), 11417-11424）。非碳類Co4N基體材料。研究團隊首次制備了非碳類介孔Co4N微球作為硫復合電極基體材料，實現了高達95%的載硫量,并取得了優異的電化學性能；同時，該Co4N基體材料對充放電過程中間多硫化物具有更強的親和性、更快的吸附速度、更高的吸附量，是一種理想的硫復合電極基體材料（ACS Nano, 2017, 11, 6031-6039）。

該項目涉及一種含新型催化劑的鋰空氣電池正極及其制備方法。 鋰空氣電池正極材料的質量組成：催化劑為 5-30％，碳材料為 40-80％， 粘結劑為 5-30％。催化劑為金屬納米顆粒(20-60nm)高分散在微米級 的碳片上的復合材料；所述金屬納米顆粒為鈷、鎳、銅、鋅、錳、鉻、 鉬、釩或釔。碳材料包括乙炔黑、超導炭黑、碳纖維、石墨烯、超導 炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一種或兩種。粘結劑為聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、聚乙二醇和丁苯樹脂一種 或兩種以上。本發明的優點是：該催化劑可促進氧的還原，降低充電 過電位，在鋰空氣電池中表現出優異的電催化性能；而且該催化劑工 藝簡單，采用環保無毒的試劑，在鋰空氣電池領域有廣泛的應用前景。專利號：201310524508.7 

系統研究從源頭消除或削減制革過程氨氮污染物的科學方法和技術原理，構建了無銨鹽脫灰和軟化技術，并研究開發了3種配套化工材料，為從源頭消除/削減氨氮排放提供了科學依據和技術支撐。 研究開發的高效無氨脫灰材料具有優良的pH緩沖性、良好的脫鈣能力和較好的滲透性，用于制革脫灰，脫灰裸皮品質良好，氨氮排放量降低95%，總氮排放量降低90%。 研究開發的無氨軟化助劑與現有的軟化用蛋白酶制劑一起應用于皮革軟化工藝中，能大幅降低軟化廢液中的氨氮濃度，有效脫除脫灰裸皮中的鈣，促進蛋白酶制劑對皮蛋白質的水解。 在該方向已獲得國家授權發明專利2項，開發的材料已在我國皮化龍頭企業成功中試。

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。

【發 明 人】陳佩東；段金廒；嚴輝 【摘要】 本發明公開了一種用黃蜀葵秸稈制備塑木材料的方法，它包括黃蜀葵粉末的制備，電輔加熱高速混合，除濕、造粒，擠出和加工成型等步驟。本發明提供的用黃蜀葵秸稈制備塑木材料的方法，工藝設計合理，可操作性強，根據黃蜀葵的纖維特征和理化性質，優選出制備工藝，制備得到的塑木，強度高，握釘力強，并且木質纖維含量高，抗沖擊強度高，環保性高，是一種優良的塑木材料。并且本發明原料為中藥廢棄物，生產成本較低，原料中植物纖維長、含量高，可將廢棄資源回收再生化，產品沖擊強度等物理性能提高，使用壽命延長，具有重要的經濟效益和社會效益。

本項目所研制和應用的凈水材料SPM是在消化吸收進口凈水材料基礎上，利用國產原料研制成功和應用的一種合金材料，經初步試驗與核算SPM的性能達到引進產品的主要水質指標，但其售價僅為進口產品的50%～60%，因此由上海市科委立項，由上海芬迪超硬材料科技有限公司與華東理工大學資源與環境工程學院實行產學研結合，承擔該項目并于2008年通過市科委組織的專家驗收，并申請了國家發明專利。該項技術的先進性和技術特點： 1）去除自來水中的余氯效果良好，去除效率可高達90%以上； 2）去除水中有害金屬離子如Pb、Hg、Cr、Cd等；3）抑制水中細菌和藻類繁殖，殺菌率也>?0%； 4）與活性炭和分離膜聯用，可對活性炭和分離膜起到一定保護作用而延長其使用壽命，降低成本。在實驗工廠實行批量生產，并應用于集團用、家用和全屋型飲用水凈水機（器），以及居民社區分質供水的飲用水站。