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基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
北京工業大學
2021-04-14
南工大實現太陽光驅動光催化內建電場重構
南京工業大學教授陸春華、寇佳慧與東南大學教授趙遠錦合作制備了一種多功能光催化復合纖維，首次實現了太陽光驅動內建電場重構，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構筑紅外光響應的光生電子驅動器來增強光催化產氫》為題，作為封面文章發表在《先進材料》上。光催化反應是在太陽光照射下完成的化學反應，如果能夠在太陽光照射下實現內建電場重構，那么內建電場重構增強光催化這一研究策略將有效推動光催化技術的實際應用與發展。據論文第一作者、南京工業大學材料科學與工程學院博士生代寶瑩介紹，課題組創新性地設計并構筑了熱釋電—光熱—光催化復合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統，以實現太陽光驅動內建電場重構，并顯著提高光催化分解水制氫效率達5倍以上，對應的平均表觀量子效率約為16.9%。為了充分發揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該團隊將光催化反應局域在構筑的復合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應器。為了得到最佳的光催化性能，他們探討了熱釋電基底、光熱材料含量等與熱釋電電勢輸出及光催化性能的關聯，并對復合螺旋纖維的光催化穩定性進行了探索。其研究表明太陽光驅動內建電場重構可實現光催化性能的顯著提高。另外，該團隊通過變溫熒光和變溫光電化學表征等技術手段，探索了熱釋電內建電場對光生載流子分離、傳輸及壽命的影響，為未來太陽光驅動內建電場重構增強光催化性能的研究提供了理論依據與指導。據了解，該研究成果將來可以用來分解水制備清潔可再生能源氫氣、還原溫室氣體二氧化碳、氮氧化物固定、降解生產和生活中形成的有毒有害物質（如工業有機染料、醫用抗生素、家居裝修產生的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環境和能源問題。相關論文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361
南京工業大學
2021-04-11
一種基于催化氮化硅粉體及其制備方法
小試階段/n氮化硅陶瓷作為一種高溫結構陶瓷，具有強度高、硬度大、高溫蠕變小、抗熱震穩定性好、耐磨、耐腐蝕、化學穩定性好等優異特性，被廣泛應用于機械、化工、熱工及航空航天等領域。氮化硅粉體是制備高性能氮化硅陶瓷的基礎， 氮化硅粉體的制備及性能對氮化硅陶瓷的制備具有舉足輕重的作用。目前，氮化硅粉體的制備方法主要有：碳熱還原二氧化硅法、自蔓延法、熱分解法、氣相反應法和硅粉直接氮化法等。現有的氮化硅粉體制備技術都存在一些不足：成本高，反應溫度高，氮化周期長，純度低，工藝過程復雜，不易控制，粉體不呈晶須狀等，
武漢科技大學
2021-01-12
Pt基催化劑抗一氧化碳中毒催化加氫過程
催化加氫過程是現代工業的重要過程， 是清潔 燃料和高階化學品生產中 的關鍵步驟。 經估算 催化加氫在整個 化學工業體系 中的占比 超過 3 0% 。 在 催化 加氫 工業 過程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業裝置簡單 、 更高的經濟性 等特點 ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強的相互作用 ，在催化反應過程中占據催化活性位，從而使得反應物分子無法在催化劑表面吸附而導致催化劑中毒失活。 所以，現代催化加氫過程一般使用更為昂貴而且工業裝置更為復雜的 高純氫 系統作為 氫源。 發展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進行 低溫 催化加氫反應 ， 從而 降低加氫成本 和工業催化裝置的復雜性 是該研究領域的重大挑戰 。
北京大學
2021-04-11
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大提高ZnO納米片的光催化性能。
上海理工大學
2021-04-10
玻璃纖維負載型可見光光催化劑
成果簡介： 本團隊經過近些年的研發，突破多項關鍵技術，開發出具有自主知識產權的鋯、氮摻雜的鈦基可見光光催化劑，并制備出玻璃纖維負載型催化劑產品，具有催化效率高、反應溫和、價格低廉、制備簡單、壽命周期長等特點，可廣泛應用于多種揮發性有機物的降解。
南京工業大學
2021-01-12
用于空氣凈化的宏觀氣凝膠光催化劑材料
本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。并對大氣中的主要污染物氮氧化物以及染料有很好的降解效果，還能有效地吸附各種油和有機物。
創新性和先進性：（1）創造性地將非金屬光催化材料和氧化石墨烯制備成宏觀一體式材料，并且對催化劑活性有增強作用，該方法可以應用到其它同類二維光催化材料。（2）該方法在室溫下即可完成，并且可以將光催化劑制備成任意的形狀和體積，能耗低，節能環保。
技術指標：該材料對流動狀態下的污染氣體NOx降解率高達55%，還能降解甲基橙等染料，吸油能力在50-90倍不等。
西南石油大學
2022-08-16
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄 ZnO 納米片表面，同樣可大大提高 ZnO 納米片的光催化性能，結果如下圖所示，這主要歸因于石墨烯量子點與 ZnO 納米片形成 p-n 結，促進光生載流子的分離效率。此外，將 N 摻雜石墨烯量子點與 TiO2 納米片復合，構筑高效可見光催化劑，可
上海理工大學
2021-01-12
高性能氮化硼納米材料
納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優勢，廣泛應用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領域。項目團隊開發出一種能夠實現形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規模化制備技術，目前市場尚未實現規模化生產。該技術合成工藝簡單可控、成本低、過程綠色環保，處于國際領先地位。
1 產品的應用領域
圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體
圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌
吉林大學
2025-02-10
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分散于CNT之中（圖3b）。原位在線X射線吸收（XAS）研究發現，堆積狀態下的CuPc分子在催化工作電位下會自發轉變為尺寸為2nm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分子結構（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變為金屬銅微米枝晶，因此催化活性和選擇性遠低于CuPc/CNT
南方科技大學
2021-04-13