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本項(xiàng)目以陜西榆林及內(nèi)蒙地區(qū)生產(chǎn)的半焦焦粉為原料，通過高溫催化處理以實(shí)現(xiàn)半焦焦粉的有序化、多孔化和功能化改性；進(jìn)而將改性半焦焦粉作為催化劑應(yīng)用在 CO 2 光催化反應(yīng)過程中。本項(xiàng)目通過考察改性半焦對(duì) CO 2 光催化轉(zhuǎn)化產(chǎn)物組成和產(chǎn)率的影響，揭示不同溫度、不同催化劑對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的調(diào)控規(guī)律及作用機(jī)制；進(jìn)而揭示改性半焦作為催化劑在 CO 2 光催化轉(zhuǎn)化過程中的作用機(jī)理及轉(zhuǎn)化機(jī)制，以期探尋半焦焦粉應(yīng)用的新途徑及 CO 2 轉(zhuǎn)化的新技術(shù)。

本發(fā)明提供一種零價(jià)鐵與TiO2光催化耦合的類芬頓光催化反應(yīng)體系的方法，該方法步驟：配制1L濃度為10mg/L-100mg/L的模擬染料廢水置于玻璃容器中，向該模擬染料廢水中加入0.1g-2g?Fe0，用濃度為1mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)所述模擬染料廢水的pH=3，然后向所述染料廢水中投加1g/L的TiO2催化劑，開啟λ=254nm的紫外燈，將盛有模擬染料廢水的玻璃容器置于所述紫外燈下，開啟曝氣泵，采用玻璃容器底部曝氣方式驅(qū)動(dòng)混合反應(yīng)體系中的HCl溶液、TiO2催化劑和模擬染料廢水，反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉紫外燈和曝氣泵，往反應(yīng)體系中加入2-10ml濃度為1mol/L的NaOH溶液，靜置沉淀30-60min。本發(fā)明的效果是可降低反應(yīng)體系中35%-50%的色度和濁度，出水水質(zhì)可達(dá)到（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的要求。

一種多級(jí)結(jié)構(gòu)工程的策略來實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化水分解催化劑的催化性能。通過兩步化學(xué)合成途徑，研究人員制備出了鐵(Fe)摻雜的磷化鈷(CoP)納米片與碳納米管的復(fù)合物 (圖1a, b)。研究發(fā)現(xiàn)，這類復(fù)合物催化劑具有與標(biāo)桿的金屬鉑（Pt）催化劑接近的氫氣析出反應(yīng)催化活性。并且首次發(fā)現(xiàn)Fe摻雜量對(duì)這類無機(jī)-納米碳復(fù)合物催化劑在不同pH電解質(zhì)中的催化氫氣析出性能有明顯的影響。另一方面，通過原位的電化學(xué)氧化/水解，這類復(fù)合物催化劑可以轉(zhuǎn)換為Fe摻雜的羥基氧化鈷/碳納米管的復(fù)合物并展現(xiàn)出非常優(yōu)異的氧氣析出催化性能。進(jìn)一步，研究人員利用這類復(fù)合材料作為正負(fù)電極的催化劑構(gòu)筑了一個(gè)簡易的堿性水分解電解池，并證明了這種電解池可以在1.5 V的電壓下以10 mA cm -2 的電流密度持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行水分解，該性能是目前水分解電催化劑的最好性能之一。該電解池也可以由單節(jié)AA干電池來驅(qū)動(dòng)分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣 

為了解決納米 TiO2 作為處理工業(yè)污染廢水的首選催化劑光催化效率不高，且必須采用波長小于 387 nm 的紫外光照射的問題，本發(fā)明提供一種將上轉(zhuǎn)換紫外發(fā)光材料 Er3+:Y3Al5O12 與 TiO2 復(fù)合，提高光催化效率的 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜。并將 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜應(yīng)用在催化降解有機(jī)染料中。 r3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜用于在可見光照射下催化降解有機(jī)染料。

本發(fā)明涉及一種能夠高效降解高濃度苯的納米二氧化鈦光催化 劑制備方法，該光催化劑是將水熱法制得的二氧化鈦在 NH3 和 H2 氣 氛下進(jìn)行退火處理得到，記為 N-H-TiO2。本發(fā)明中用到的氣氛為 NH3 和 H2， 通 氣 過 程 中 其 流 量 均 為 200-400ml/min， 熱 處 理 溫 度 為 550-650℃，升溫速率為 5-10℃/min，在兩種氣氛下的保溫，待到達(dá)保 溫時(shí)間后直接打開爐門，自然冷卻至室溫。本發(fā)明所述的 N-H-TiO2 納米光催化劑呈淡黃色，顆粒均勻分散，優(yōu)點(diǎn)在于它廉價(jià)的成本和簡 單的工藝及高效穩(wěn)定的性能，能夠在可見光下快速徹底降解苯這一有 毒的揮發(fā)性有機(jī)物。本發(fā)明所述的制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度、時(shí)間和 熱處理氣氛的控制，具有簡便可控、能耗低、效率高、無污染的優(yōu)點(diǎn)。

1. 產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)(a) 產(chǎn)品外觀： 黃色透明液體

項(xiàng)目簡介： 碳酸丙烯酯高能電池電解液．高效溶劑僅用作高能電池及電容器 的優(yōu)良介質(zhì)，世界市場(chǎng)所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產(chǎn) 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達(dá)數(shù)十萬噸。而目前國內(nèi)生產(chǎn) 量在 1000-2000 噸，供不應(yīng)求，市場(chǎng)前景十分廣闊。隨著社會(huì)對(duì)綠色 環(huán)保的重視，許多工藝會(huì)被清潔、環(huán)境友好工藝所代替，必然進(jìn)一步 加大碳酸丙烯酯的市場(chǎng)需求。因其下游產(chǎn)品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不斷推廣應(yīng)用，其市場(chǎng)需求量還要不斷增加。本產(chǎn)品碳酸丙 烯酯是一種高效溶劑和優(yōu)良抽提劑，性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、純的溶劑對(duì)碳 鋼設(shè)備沒有腐蝕，它對(duì)高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中 的二氧化碳和硫化氫，效果顯著。在電子工業(yè)上可作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，在高分子工業(yè)上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可 以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業(yè)上可用作合成纖 維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑；此外，它還 是一種用途極其廣泛的有機(jī)合成原料和中間體，如酯交換法生產(chǎn)碳酸 二甲酯的原料。 產(chǎn)品市場(chǎng)分析 僅用作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，世界市場(chǎng)所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯達(dá)數(shù)十萬噸。而目前國內(nèi)生產(chǎn)量在 1000-2000 噸，供不應(yīng)求，市場(chǎng) 前景十分廣闊。隨著社會(huì)對(duì)綠色環(huán)保的重視，許多工藝會(huì)被清潔、環(huán) 境友好工藝所代替，必然進(jìn)一步加大碳酸丙烯酯的市場(chǎng)需求。因其下 游產(chǎn)品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應(yīng)用，其市場(chǎng)需 求量還要不斷增加。現(xiàn)國內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格為 7000-8000 元/噸。相關(guān)原料價(jià) 格：環(huán)氧丙烷 7500 元/噸和二氧化碳 300--700 元/噸。 現(xiàn)有技術(shù)情況 利用二氧化碳與環(huán)氧化物加成反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯早已實(shí)現(xiàn)了 工業(yè)化，目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化 劑。現(xiàn)行工藝大多采用均相催化過程，存在著催化劑的回收、循環(huán)使 用上的困難；且產(chǎn)物必需經(jīng)過多步蒸餾等過程分離提純，既耗時(shí)、耗 能，又增加設(shè)備的投資。此外，為制得高質(zhì)量的產(chǎn)品和提高環(huán)氧化物 的轉(zhuǎn)化率，許多工藝還得使用揮發(fā)性的有機(jī)溶劑。這一反應(yīng)的非均相 催化過程尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主要受非均相催化劑的活性和穩(wěn)定性（即 催化劑的使用壽命）所限。 所屬技術(shù)領(lǐng)域：一碳化學(xué)與化工及綠色催化技術(shù)，可再生資源的 化學(xué)轉(zhuǎn)化利用。選題依據(jù)：基于人們對(duì)資源和環(huán)境問題的關(guān)注及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 的社會(huì)需求，以消除污染、合理利用資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的 綠色化學(xué)已成為當(dāng)前化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。二氧化碳作為一種典型 的可再生資源，具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學(xué)惰性，大量存在于 自然界中等特點(diǎn)，無溶劑殘留而且對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)它也是一 種溫室氣體，對(duì)它的資源化利用，還可以減輕環(huán)境負(fù)荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生產(chǎn)基本化工原料及具有應(yīng)用價(jià)值的綠色化工 產(chǎn)品。目前，每年大約有 110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產(chǎn)品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊 的市場(chǎng)前景。基于資源和環(huán)境因素考慮，二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化與利用 吸引著越來越多研究者的興趣，具有很高的應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。 本工藝的目的 針對(duì)固體催化劑活性不高、穩(wěn)定性不好的問題，設(shè)計(jì)與篩選高活 性、高穩(wěn)定性固體催化劑，解決催化劑的回收使用問題和簡化產(chǎn)品的 分離、純化過程，以降低生產(chǎn)成本；用超臨界二氧化碳替代有機(jī)溶劑， 實(shí)現(xiàn)無有機(jī)溶劑、對(duì)環(huán)境友好的清潔工藝過程，即工藝過程的綠色化。 技術(shù)內(nèi)容 高活性、高穩(wěn)定性固體催化劑的篩選：側(cè)鏈帶有銨鹽、胺基等功 能基團(tuán)的聚苯乙烯樹脂能高效、高選擇性地催化環(huán)氧化物與二氧化碳 反應(yīng)制備環(huán)狀碳酸酯。 催化劑的種類：苯乙烯系極性大孔吸附樹脂、強(qiáng)堿性苯乙烯系陰 離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、大孔苯乙烯系 螯合性樹脂、大孔弱酸丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔強(qiáng)酸丙烯酸系 陽離子交換樹脂。 上述高活性固體催化劑的回收、再利用。

電池高性能低鉑電催化劑研究首先合成含有高指數(shù)面的Pt3Fe 多級(jí)納米線，再通過煅燒得到含有兩個(gè)原子層厚的 Pt-skin結(jié)構(gòu)，并評(píng)估了該材料在酸性介質(zhì)中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計(jì)算結(jié)果證明含有高指數(shù)面的 Pt-skin表面對(duì)反應(yīng)中間體的吸附能優(yōu)化，有利于電催化反應(yīng)的進(jìn)行。該工作首次將 Pt-skin和高指數(shù)面結(jié)合，在催化劑活性和穩(wěn)定性方面有了很大提升，為高性能電催化材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)指出了新方向。

項(xiàng)目簡介對(duì)氨基苯酚（p-AminopHenol，簡稱PAP）是合成醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料等的重要中間體，并可用作橡膠防老劑。是世界十大藥品之一撲熱息痛及子午線輪胎防老劑的主要原料。國內(nèi)外有關(guān)對(duì)氨基酚合成研究的報(bào)道很多，主要有：對(duì)硝基苯酚鐵粉還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。其中硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，污染小，設(shè)備和工藝條件也不十分苛刻，對(duì)氨基苯酚收率較高，產(chǎn)品質(zhì)量較好，被普遍認(rèn)為是未來發(fā)展的方向。而目前國內(nèi)之所以一直未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，主要存在以下問題：（1）催化劑與產(chǎn)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，在工業(yè)化生產(chǎn)中將催化劑從反應(yīng)后的混合物中分離出來極為困難。（2）生產(chǎn)成本高。由于該工藝采用貴金屬Pt為催化劑，因此催化劑的回收及套用將直接決定著生產(chǎn)成本。Pt/C催化劑在回收過程中損失較為嚴(yán)重，而且失活催化劑的再生也較為困難，導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，市場(chǎng)競(jìng)爭力下降。（3）以硫酸為反應(yīng)介質(zhì)，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高，同時(shí)副產(chǎn)大量的稀硫酸銨溶液，必須進(jìn)行綜合利用。針對(duì)目前該工藝存在的上述問題，本項(xiàng)目研究的重點(diǎn)是在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，開發(fā)Pt/SiO2催化劑，利用SiO2比重大，易于分離的特點(diǎn)，解決催化劑與產(chǎn)品分離上的困難，降低產(chǎn)品成本。以Pt/SiO2為催化劑，PAP收率可達(dá)到85％。二、市場(chǎng)前景幾年來，全世界對(duì)氨基苯酚的消費(fèi)量已超過12萬t/a；目前，我國需求量也已超過3萬t/a，并以10%/a的速度增長，因此對(duì)氨基苯酚具有廣闊的市場(chǎng)。三、合作方式  尋求中試放大合作。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王延吉聯(lián)系電話： 022-60204867

南京市“321”人才計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目。以光催化高效降解技術(shù)為核心（替代試樣的加熱氧化預(yù)處理），以流動(dòng)注射進(jìn)樣及分光光度檢測(cè)為特點(diǎn)（替代手工操作），以現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法為基礎(chǔ)（良好銜接），能以2 min/樣的速度連續(xù)、全自動(dòng)地檢測(cè)水中的總磷和總氮。每樣的試劑消耗不超過2元。在環(huán)境水樣、工業(yè)循環(huán)冷卻水、油田注水、工業(yè)和生活污水等分析及教學(xué)和科研領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。該項(xiàng)目擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前已小批量生產(chǎn)。