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鉬硫化物/碳納米復合材料電催化析氫催化劑項目
氫能源是高效的綠色能源，如何低廉高效的大規(guī)模生產(chǎn)是制約其應用的一個關鍵因素。近年來，電解水制氫受到學術界廣泛關注，尋找廉價高效的非鉑電催化劑成為時下研究熱點。本項目分別采用輻射法及水熱法制備了鉬硫化物/碳納米復合材料, 其催化析氫性能優(yōu)于商用Pt/C（20%Pt）催化劑，而且具有良好的催化穩(wěn)定性, 適合大規(guī)模制備。應用范圍 本項目實現(xiàn)了低成本電催化析氫催化劑鉬硫化物/碳納米復合材料的制備，可取代貴金屬Pt/C催化劑，應用于電催化析氫領域。研究成果可直接用于電解水制氫、氫燃料電池及相關電動設備。
北京大學
2021-04-13
PVC低汞催化劑技術
項目成果/簡介:南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責任公司合作所開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的新型低汞觸媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業(yè)標準 HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運行情況穩(wěn)定，在轉化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡單，綠色環(huán)保，已通過中國石化聯(lián)合會組織的技術鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進一步擴大推廣優(yōu)勢，在國內(nèi)處于領先水平。應用范圍:本項目開發(fā)的低汞催化劑反應轉化率，選擇性均達到 99%以上，使用壽命超過 8000 小時，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在萬噸級 PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10萬余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬。 基于本技術的產(chǎn)品表觀密度可達 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達 A 級或 B1 級）。本項目社會貢獻和經(jīng)濟效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻，需求量巨大，經(jīng)濟效益可觀。效益分析:選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對煤質(zhì)炭進行預處理，使活性炭表面羥基官能團轉化為其他與特定金屬離子有強結合力的官能團，大幅提升活性組分負載牢固度，提高觸媒抗積碳能力，同時也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量，降低助劑金屬用量，增強汞負載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性，延長低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。
南開大學
2021-04-11
仿生高性能鉑催化劑
本項目通過使用仿生概念，制備出一種新型的具有籠狀結構的鉑催化劑。在該催化劑中，金屬鉑被包覆在有機物籠內(nèi)，反應物可以自由進出籠內(nèi)外，在鉑的催化作用下合成有機硅化合物，金屬鉑被困于籠內(nèi)，可以有效地阻止團聚而失去活性，從而可以反復發(fā)揮其催化作用，使其同時具備高活性和高穩(wěn)定性。該新型催化劑在全世界第一次實現(xiàn)了鉑催化劑在多次循環(huán)使用后，依然保持其極高的催化活性。 有機硅產(chǎn)品的制備過程中，硅氫加成反應是必不可少的一個環(huán)節(jié)，目前該反應主要使用卡斯特催化劑進行催化，若替換為本項目所研發(fā)出的新型催化劑，催化效率將實現(xiàn)指數(shù)級的提高。對于三烷氧基硅烷同己烯制備己烷偶聯(lián)劑這一最常見的氫硅化反應，如使用本項目所制備出的新型催化劑，其催化效率較卡斯特催化劑能夠提高1000倍以上。 該技術在國際上首次提出，目前已經(jīng)在國際頂級期刊《SCIENCE》上投稿并獲得了審稿人的好評，審稿人認為該項目研究工作將很快在實際生產(chǎn)中得到應用。同時，該項目正在開展進行相關專利申請工作。
北京航空航天大學
2021-04-10
PVC低汞催化劑技術
南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責任公司合作所開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的新型低汞觸媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業(yè)標準 HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運行情況穩(wěn)定，在轉化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡單，綠色環(huán)保，已通過中國石化聯(lián)合會組織的技術鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進一步擴大推廣優(yōu)勢，在國內(nèi)處于領先水平。
南開大學
2021-02-01
非晶態(tài)合金加氫催化劑
非晶態(tài)合金是一類原子排列具有長程無序短程有序特點的材料，其具有優(yōu)良的物理、化學和力學性能，已成為一種技術潛力很大的新型材料。非晶態(tài)合金作為催化劑的研究自二十世紀八十年代以來一直是催化學科研究的熱點問題之一，大量研究成果見諸于報道，但由于種種原因，其工業(yè)化進程一直比較緩慢；南開大學開發(fā)出了粉末誘導化學鍍法制備負載型非晶態(tài)合金催化劑的新方法，進而成功實現(xiàn)了催化劑生產(chǎn)的工業(yè)化，并在多個加氫領域中得到應用及試用。如，葡萄糖類加氫，硝基苯類加氫，烯烴，炔烴類加氫，肟基類加氫，腈類加氫等等。與常規(guī)的加氫催化劑
南開大學
2021-04-14
新型高熵合金催化劑
新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價格及成本，可廣泛應用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領域。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
90%的化工品生產(chǎn)需要高性能催化劑，清潔能源汽車及燃料電池的商業(yè)化也離不開高性能催化劑。然而，現(xiàn)有商用催化劑一般為貴金屬（價格昂貴）或簡單合金（性能及穩(wěn)定性差），無法實現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的催化過程及清潔能源利用。
新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價格及成本，可廣泛應用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領域。
以化工催化中氨氣氧化制硝酸為例，工業(yè)界使用貴金屬PtPdRh催化劑網(wǎng)格，價格高昂，并且反應溫度為900℃。使用納米分散的高熵合金催化劑（PtPdRhCoCe）,整體貴金屬用量減小90%以上，且反應溫度降低200℃，可同時實現(xiàn)性能優(yōu)異及高度穩(wěn)定。
因此，通過針對不同反應進行高熵合金催化劑的開發(fā)，有望代替貴金屬催化劑，大大提升反應活性及能源效率及產(chǎn)品產(chǎn)出率等。
華中科技大學
2022-07-26
納米材料電催化性能研究
開發(fā)了多種結構的納米復合催化材料，用于高性能的電解水制氫電極材料。
上海理工大學
2021-01-12
生物催化生產(chǎn)半胱氨酸
L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能：
可以增強肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質(zhì)及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過敏與消除過敏癥的作用；可用于蛋白質(zhì)氨基酸制劑，解毒鎮(zhèn)痛劑、疲勞恢復劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進毛發(fā)生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料工業(yè)。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮(zhèn)痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發(fā)和應用。
國內(nèi)目前L-半胱氨酸的生產(chǎn)主要依靠人或動物的毛發(fā)經(jīng)酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經(jīng)過電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過程產(chǎn)生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環(huán)境污染嚴重。隨著L-半胱氨酸生產(chǎn)技術的發(fā)展，微生物轉化法制生產(chǎn)L-半胱氨酸逐漸取代了毛發(fā)水解制備L-半胱氨酸。微生物轉化法制備工藝以其反應條件溫和、專一性強、對環(huán)境友好等優(yōu)點而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過高密度培養(yǎng)獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉化率92%，半胱氨酸得率78%。
華東理工大學
2021-04-13
高效納米催化劑的研制
(1)以表面活性劑-高分子復合體系在溶液中形成的軟物質(zhì)團簇為模板，采用普通市售白熾燈為輻射源，在溫和條件制備納米鈀催化劑，已獲發(fā)明專利授權（授權號：ZL 201210262888.7）。
(2)以表面活性劑為模板，采用普通市售白熾燈為輻射源，在溫和條件下獲得有良好光學性質(zhì)的鈀納米薄片材料。該制備方法條件溫和，制備得到的鈀納米薄片材料，發(fā)現(xiàn)在 340nm 附近出現(xiàn)等離子共振吸收峰，發(fā)明專利授權（專利號：ZL 201210210613.9）。
(3)以六角相溶致液晶為軟模版，分別在避光和可見光的條件下獲得納米 Pd電催化劑，適合用于作電催化劑。此項工作生產(chǎn)周期短，產(chǎn)物均勻性好，易于規(guī)模化生產(chǎn)。發(fā)明專利授權號：ZL 201210387737.4。
(4)以表面活性劑-高分子復合體系為軟模板，利用乙醇為還原劑，采用簡易加熱方式，首次合成了多面體納米鈀材料。發(fā)明專利授權號:ZL 201210403633.8。
(5)采用超聲波輻射技術，以表面活性劑-高分子復合體系構筑為軟模板，獲得一種具有菊花狀納米鈀聚集體材料。
安徽理工大學
2021-04-13
PVC 低汞催化劑技術
南開大學李偉課題組與宜賓天原集團股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責任公司合作所開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的新型低汞觸媒各項性能指標完全符合低汞觸媒行業(yè)標準 HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運行情況穩(wěn)定，在轉化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡單，綠色環(huán)保，已通過中國石化聯(lián)合會組織的技術鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進一步擴大推廣優(yōu)勢，在國內(nèi)處于領先水平。
項目特色：
選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對煤質(zhì)炭進行預處理，使活性炭表面羥基官能團轉化為其他與特定金屬離子有強結合力的官能團，大幅提升活性組分負載牢固度，提高觸媒抗積碳能力，同時也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量，降低助劑金屬用量，增強汞負載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性，延長低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。
市場應用前景：
本項目開發(fā)的低汞催化劑反應轉化率，選擇性均達到 99%以上，使用壽命超過 8000 小時，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在萬噸級 PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10萬余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬。
基于本技術的產(chǎn)品表觀密度可達 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達 A 級或 B1 級）。
本項目社會貢獻和經(jīng)濟效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻，需求量巨大，經(jīng)濟效益可觀。
南開大學
2021-04-13