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研究催化劑在實(shí)際催化反應(yīng)過(guò)程中的狀態(tài)對(duì)于理解催化劑的催化機(jī)理具有非常重要的意義。實(shí)際催化過(guò)程中，氣體分子會(huì)通過(guò)影響表面能進(jìn)而對(duì)催化劑的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)制。但受限于研究方法，在真實(shí)催化環(huán)境中，氣體分子如何重構(gòu)催化劑表面仍然不清楚。此外，除了催化劑表面結(jié)構(gòu)的變化，在催化反應(yīng)過(guò)程中，催化劑顆粒整體的結(jié)構(gòu)乃至物相也會(huì)發(fā)生變化。

配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類(lèi)具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專(zhuān)業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 祝渙鈞 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè) 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè) 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè) 2019年9月至2023年6月 王梓 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè) 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè) 2019年9月至2023年6月 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專(zhuān)業(yè) 職務(wù)/職稱(chēng) 研究方向 覃玲 化學(xué)與化工學(xué)院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應(yīng)用研究 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類(lèi)具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。它具有多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點(diǎn)使得它在吸附，催化，儲(chǔ)能的各個(gè)方面有著優(yōu)良的效果。 本項(xiàng)目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機(jī)配體與金屬離子鈷/鎳通過(guò)配位鍵構(gòu)筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行表征，或者通過(guò)合成和摻雜的方式，調(diào)控它的析氫性能，設(shè)計(jì)出高催化活性和穩(wěn)定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項(xiàng)目組成員通過(guò)設(shè)計(jì)選擇有機(jī)配體與金屬離子，通過(guò)溶劑熱方法合成了多種金屬有機(jī)框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過(guò)線(xiàn)性伏安掃描法等多種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過(guò)摻雜Zn2+后，過(guò)電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對(duì)金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測(cè)效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測(cè)水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒(méi)有催化位點(diǎn)，我們通過(guò)摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。 項(xiàng)目為研究高性能和穩(wěn)定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素?zé)晒馓结槻牧系脑O(shè)計(jì)合成提供了可行的思路。

本發(fā)明公開(kāi)了一種微波輔助再生SCR脫硝催化劑的方法。本發(fā)明包括（1）將中毒的SCR脫硝催化劑浸沒(méi)于去離子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脫硝催化劑；（2）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至盛有復(fù)孔溶液的容器中浸泡處理；（3）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至微波裝置中，處理1-10分鐘；（4）將SCR脫硝催化劑轉(zhuǎn)移至有活化液的容器中，浸漬1-4小時(shí)；（5）將SCR脫硝催化劑微波干燥1-20分鐘；（6）將SCR脫硝催化劑在500-600℃條件下煅燒4-7小時(shí)。本發(fā)明原料易得、裝置和工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能，適用于工業(yè)規(guī)?；偕?，經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法處理的催化劑孔道疏松，孔結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，催化劑表面狀況顯著改善，具有活性高，經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)一種糖蜜基生物質(zhì)磺化碳催化劑的制備方法，包括將固體糖蜜與氫氧化鈉研磨混合后，于惰性氣氛下，在500℃~650℃煅燒，得到活性炭，之后與濃硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到所述催化劑。本本發(fā)明以制糖工業(yè)的副產(chǎn)品糖蜜為原料，碳源來(lái)源豐富且廉價(jià)易得、工藝簡(jiǎn)單，催化劑具有較高比表面積和轉(zhuǎn)化率，可以使副產(chǎn)物高值化利用，具有一定的工業(yè)化實(shí)用價(jià)值。

本發(fā)明公開(kāi)一種催化氧化制備5甲基吡嗪2羧酸的方法.本發(fā)明是以MnWCo/硅藻土為催化劑,2,5二甲基吡嗪為原料,氧氣為氧化劑,經(jīng)催化氧化合成5甲基吡嗪2羧酸.其方案如下:將MnWCo/硅藻土催化劑填裝入固定床反應(yīng)器中,反應(yīng)器溫度為200400℃,反應(yīng)原料2,5二甲基吡嗪用高溫水蒸氣鼓泡引入填裝有MnWCo/硅藻土負(fù)載型催化劑的固定床反應(yīng)管中,氧氣單獨(dú)一路通入反應(yīng)管中,使2,5二甲基吡嗪在催化劑床層中發(fā)生催化氧化反應(yīng),生成5甲基吡嗪2羧酸,并被水蒸氣帶出反應(yīng)管,冷凝,結(jié)晶,收集.本發(fā)明中,MnWCo/硅藻土催化劑制備方法簡(jiǎn)單;采用固定床連續(xù)催化氧化制備5甲基吡嗪2羧酸的方法環(huán)保,無(wú)污染,操作簡(jiǎn)單,易控制,5甲基吡嗪2羧酸收率高,易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明提供一種催化糠醛選擇性轉(zhuǎn)化為2?甲基呋喃的方法。該方法利用碳納米管負(fù)載型鉑基雙金屬催化劑（3Pt3Fe/MWNT），在溫和條件下高效催化糠醛轉(zhuǎn)化為2?甲基呋喃，具有高轉(zhuǎn)化率和高選擇性。其中3Pt3Fe/MWNT催化劑在固定床反應(yīng)器常壓和200℃下，使用異丙醇為溶劑，糠醛轉(zhuǎn)化率超99%，2?MF的初始選擇性91%，穩(wěn)定運(yùn)行60小時(shí)后轉(zhuǎn)化率由99.8%降到90.41%。本發(fā)明催化劑制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成品穩(wěn)定可靠，催化過(guò)程無(wú)需添加額外的助劑，無(wú)需額外分離催化劑和反應(yīng)底物，催化劑具有高活性及穩(wěn)定性。該技術(shù)不僅在能源和化工領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，還在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和綠色化學(xué)方面發(fā)揮了積極作用。

截齒表面化學(xué)熱處理方法有滲氮、滲碳、碳氮共滲等。滲氮與其它表面化學(xué)熱處理工藝相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于其較低的熱處理溫度（500-600℃），理想溫度為580℃，可在完全調(diào)質(zhì)與回火的條件下對(duì)零件進(jìn)行滲氮，而不會(huì)對(duì)基體的組織及主要性能造成負(fù)面影響，是一個(gè)快速便捷、靈活方便、經(jīng)濟(jì)高效、可控性強(qiáng)的工藝過(guò)程。低溫滲氮的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于降低了產(chǎn)生變形的可能性。這樣，零件就可以通過(guò)機(jī)械加工得到最終的尺寸，而無(wú)須花費(fèi)昂貴的精加工過(guò)程。因此，低溫滲氮的實(shí)用性和有效性, 一直受到國(guó)內(nèi)外廣泛研究。

成果描述：本課題組首次將固態(tài)儲(chǔ)氫的兩種熱點(diǎn)材料SB和AB用高能球磨的方法復(fù)合，并采用廉價(jià)的固態(tài)酸作為一次高效催化劑直接添加在SB-AB復(fù)合物中以實(shí)現(xiàn)復(fù)合物在溫和條件下的快速有效放氫，不僅克服上述中金屬類(lèi)催化劑失活和成本的問(wèn)題，更具有明顯的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。此復(fù)合水解體系還具有放氫量高，動(dòng)力學(xué)性能好等優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)氫速率和有效放氫量可根據(jù)實(shí)際供氫需求調(diào)控。制氫純度高，與水接觸就能放氫，制備工藝簡(jiǎn)單，大大降低了制氫成本，減少環(huán)境限制，滿(mǎn)足隨時(shí)隨地的取用。市場(chǎng)前景分析：1. 氫燃料電池：氫燃料電池能量轉(zhuǎn)換率高，裝置可大可小，非常靈活，無(wú)污染無(wú)噪音，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。本產(chǎn)品所提供的氫源可直接應(yīng)用于氫燃料電池。 2.便攜式移動(dòng)電源：可為手機(jī)、筆記本電腦、MP3/MP4等電子設(shè)備隨時(shí)隨地地充電，不需要其他外接電源，無(wú)需補(bǔ)充電量，方便快捷，具有非?？捎^(guān)的市場(chǎng)需求。 3. 氫能發(fā)電機(jī)：可以適用于野外作業(yè)，只要有水的環(huán)境就能使用，副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好可直接排放，靈活機(jī)動(dòng)。在救災(zāi)搶險(xiǎn)、工程作業(yè)等方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。 4.氫氣球：大型氫氣球廣泛見(jiàn)于飄浮廣告條幅，高空探測(cè)等，是日常生活中最為常見(jiàn)的氫應(yīng)用實(shí)例。本產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式充氫，即使在氣球升空后仍能不斷地補(bǔ)充氫氣，確保氫氣球高空作業(yè)的穩(wěn)定性和耐久性。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：理論放氫量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反應(yīng)1h實(shí)際放氫量(產(chǎn)氫率) 初始反應(yīng)10min內(nèi)放氫量(產(chǎn)氫率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201510212365.5） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種利用酸性離子液體催化制備四氫吡啶衍生物的方法，屬于有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。該制備反應(yīng)中芳香胺、芳香醛和乙酰乙酸乙酯的摩爾比為2：2：1，酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用乙酰乙酸乙酯的5～8％，反應(yīng)溶劑乙醇以毫升計(jì)的體積量為乙酰乙酸乙酯以毫摩爾計(jì)摩爾量的5～7倍，反應(yīng)壓力為一個(gè)大氣壓，回流反應(yīng)30～45min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣乙醇洗滌、真空干燥后得到純四氫吡啶衍生物。本發(fā)明與采用其它催化劑的制備方法相比，具有催化劑催化活性高、可生物降解性好、使用量少以及整個(gè)制備過(guò)程原料利用率高、操作簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。  

本發(fā)明涉及一種鉻基催化劑，特別涉及一種利用溶膠-凝膠自燃燒法制備高比表面鉻基氟化催化劑的方法。