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氧化鐵黑是一種帶有磁性的黑色顏料，由于性能優異，應用廣泛，且深受商家的重視。在我國，此種產品研究和生產使用的歷史較短，隨著現代化科學技術的發展，現代化辦公用品的不斷更新，使帶磁性的黑色印刷，復印材料的迫切需要，使氧化鐵黑等黑色磁性顏料的開發研究及應用備受重視，研究和生產的商家看到這一不可多得的商機，紛紛上馬。由于新產品的技術含量較高，致使較多的生產廠家質量或生產成本存在一定的缺陷，以致該產品上不去，產品市場供應較緊缺。 氧化鐵黑產品是黑色或黑紅色粉末，具有磁性，相對密度為5.18，熔點為1594℃。不溶于水及醇，但溶于濃鹽酸，耐光，耐候性良好，著色力和遮蓋力都很高，在有機溶劑中十分穩定，耐堿性良好，但顆粒易被氧化變成紅色的氧化鐵，在200－300℃時灼燒則易形成γ－Fe2O3。

以酶類結構的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術難 題，實現高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現該技術的工業應用，填補國內外技術空白，從本質 上解決化工領域氧化過程的安全隱患。

近日，清華大學化學系王定勝教授、李亞棟院士領導的課題組在甲酸電氧化領域取得突破，相關工作以“負載在氮摻雜碳上的單原子Rh：一種甲酸氧化的電催化劑”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）為題在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）發表。燃料電池是一種理想的能量來源，它可以以環境友好的方式將化學能轉換為電能。氫氧燃料電池作為航空飛船的主要燃料，在上世紀80年代就已經得到了發展，近年來氫氧燃料電池在汽車上的應用也有了突飛猛進的提高。然而氫氧燃料電池需要用體積大且危險的高壓氫氣作為其燃料，這限制了氫氧燃料電池的發展。而直接甲酸燃料電池(DFAFCs)由于其體積小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等優點，被認為是未來便攜式電子設備最有前途的電源之一。在之前的研究中，負載型納米級鈀和鉑通常被認為是DFAFCs的陽極反應甲酸電氧化（FOR）中最有效的催化劑，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化劑質量活性較低和一氧化碳抗毒性較差， DFAFCs陽極材料的發展達到了一個瓶頸，極大地阻礙了其應用。SA-Rh/CN的合成路徑示意圖及其表征在本工作中，研究人員使用主-客體合成策略成功地合成負載原子分散Rh的氮摻雜碳催化劑(SA-Rh/CN)，發現盡管Rh納米顆粒對甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN卻具有極好的電催化性能。與最先進的催化劑Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的質量活性分別提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剝離實驗中，我們發現雖然納米級Rh催化劑對CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很難吸附CO并且可以在很低的電壓下氧化CO，這說明SA-Rh/CN對CO毒化幾乎免疫。經過長期反應的測試后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗燒結的能力，并因此在30000s的CA測試或者20000圈ADT測試后活性幾乎沒有改變。在組裝電池的實驗中，SA-Rh/CN的質量比能量密度在不同溫度下分別是商業鈀碳催化劑的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,這也說明了SA-Rh/CN在DFAFCs的應用中具有很高的潛力。最后，研究者用密度泛函理論（DFT）計算了Rh單原子甲酸氧化的機理。研究者發現在SA-Rh/CN上，甲酸根路線更為有利。和Rh納米顆粒具有較低的CO吸附能壘不一樣，SA-Rh/CN上的Rh單原子吸附CO能壘較高，以及與CO的相對不利的結合，使SA-Rh/CN具有極高的CO抗毒性。這一發現將傳統的甲酸電氧化催化劑的質量比活性提高了一個數量級，并且很好地解決了傳統納米催化劑的CO毒化問題。該發現有助于在燃料電池領域取得突破，并有望應用于便攜式電子設備上。本論文的通訊作者是王定勝教授、李亞棟院士，清華大學博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到國家自然科學基金委和科技部的經費資助。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術是通過電解液與相應電參數的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結合牢固，結構致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術具有操作簡單和易于實現膜層功能調節的特點，而且工藝不復雜，無廢水廢氣排放，不造成環境污染，是一項全新的綠色環保型材料表面處

氧化鎵襯底晶片● 大功率高能半導體器件：電磁軌道炮、艦載電磁彈射系統等● 日盲探測類：大火監測、雷達預警、近地空間通訊器件等● 高功率LED器件：高亮度、超大功率、科研考察探測設備等● 特高壓輸電、城市軌道及交通功率器件

項目成果/簡介:乳化液煤層液壓鉆以乳化液為工作介質，利用工作面現有的乳化液泵站作為動力源，對煤層實施鉆孔。使用乳化液煤層液壓鉆，既消除了煤電鉆的安全隱患，又可實現濕式鉆孔，大大提高了煤礦井下工作面的安全性。該液壓鉆可取代煤電鉆廣泛應用于炮采工作面。

乳化液煤層液壓鉆以乳化液為工作介質，利用工作面現有的乳化液泵站作為動力源，對煤層實施鉆孔。使用乳化液煤層液壓鉆，既消 除了煤電鉆的安全隱患，又可實現濕式鉆孔，大大提高了煤礦井下工 作面的安全性。該液壓鉆可取代煤電鉆廣泛應用于炮采工作面。

氣液反應或化學吸收是化學和石油化學工業中廣泛涉及的單元過程。根據物系特性不同，主要是液相化學反應的特性，例如快速、中速、慢速，以及可逆、不可逆等性質不同，各種氣液反應或化學吸收過程的性質有很大的差異。已有的用于化學吸收過程的設備有很多種，例如填料塔、鼓泡塔、篩板塔、噴射塔等等，它們各適用于不同的反應體系。已有的用于液相進行快速反應的化學吸收設備主要有噴霧塔、噴射吸收器等。它們分別存在效率不高、設備龐大或動力消耗大的缺點。主要問題在于相間傳遞系數不夠高，使總過程受到傳遞的限制。本實用新型的目的是克服上述現有技術的不足，利用撞擊流顯著強化相間傳遞的特性，提供一種結構簡單、緊湊，投資小，操作維修方便，又節省動力的氣液反應技術裝備。本實用新型撞擊流氣液反應器采用水平同軸兩流撞擊流。它由下述三組部件組成：吸收室，加速管和壓力霧化噴嘴。吸收室是中部為直筒形，上、下各為錐形頂蓋和底的中空筒體；上錐形頂蓋上面連接排氣管，下錐形底下面連接排液管；直筒內部靠近上錐形頂蓋處安裝除沫擋板。吸收室中部直筒體的橫截面可以做成圓形，也可以制成方形或長方形。加速管有兩根，直徑和長度相同，它們同軸對稱地分別安裝在吸收室直筒體中部兩側。壓力霧化噴嘴安裝在加速管內，噴液方向朝向吸收室中心，并帶有進液接管。噴嘴可以對稱地安裝在兩根加速管內，也可以只在一根加速管內安裝；使用噴嘴個數根據加速管直徑和處理液體或懸浮體量確定。壓力霧化噴嘴可以采用普通壓力霧化噴嘴，也稱離心壓力噴嘴；最好采用本實用新型設計人的專利旋渦壓力噴嘴(專利號ZL00 2 30305.1)。后者旋流效率更高，因而霧化能耗更低。撞擊流氣液反應器連續操作。工作時，工藝氣體分成兩股，以基本相同的流量分別高速流動通過兩根加速管；工藝液體或液固懸浮體則由壓力霧化噴嘴噴霧成微滴狀進入加速管。氣體加速霧化微滴并攜帶它們射出加速管進入撞擊流吸收室空腔，在兩加速管軸線中心處相向撞擊，形成高度湍動和強化傳質的撞擊區，并在其中完成氣液反應或化學吸收作業。反應或吸收后，絕大部分液體或液固懸浮微滴依靠重力下落至吸收室錐形底，經排液管放出，送至后工序處理。為使裝置內氣體與大氣隔絕，排液管下游可設置液封機構；分離絕大部分液體或懸浮體微滴后的氣體向上流動，在除沫擋板處折流以進一步脫除霧、沫，隨后通過排氣管排出。根據工藝安排，排出氣體或送去進一步處理，或放空。與現有的氣液相反應或化學吸收技術裝備相比，本實用新型撞擊流氣液反應器具有下述顯著優點：(1)利用了撞擊流強化相間傳遞的特點，使得液相快速反應不受氣膜擴散限制，宏觀氣液反應或化學吸收過程能高強度地進行，實現小設備大生產；(2)采用壓力霧化噴嘴分散工藝液體或液固懸浮體，能量效率高、節能；(3)裝置中內部構件少，機械結構簡單，設備投資省；(4)由于內部構件少，便于清洗，更能適應反應過程中有固體產物生成的場合。