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借助原位環境電鏡揭示金屬催化劑真實活性表面的研究成果
南方科技大學材料科學與工程系副教授谷猛團隊聯合中科院大連化學物理研究所、上海高等研究院等，巧妙借助原位環境電鏡，在真實反應條件下直接觀測到NiAu雙金屬催化劑在二氧化碳加氫反應中的動態過程，揭示了該催化劑在反應中的真實活性表面，為認識催化過程提供了新的思路。該研究發表在《自然-催化》（Nature Catalysis ）上。材料系科研助理韓韶波為文章共同第一作者，谷猛為文章共同通訊作者。
實驗表明，在反應氣氛和溫度下，內核Ni原子會逐漸遷移至表面，與Au合金化；在降溫停止反應時，表面Ni遷移回核心部分，重新形成Ni@Au殼型結構。原位紅外和原位X射線吸收譜的結果也從宏觀角度證實了上述觀測結果。團隊結合理論計算，提出了新的催化機理。該研究揭示了催化劑真實活性表面，展示了原位電鏡在研究構效關系中的重要性，并且為研究金屬催化提供啟示。
南方科技大學
2021-04-11
高效脂肪酶催化制備脂溶性維生素關鍵技術及產業化
高效脂肪酶催化制備脂溶性維生素關鍵技術及產業化
浙江工業大學
2021-05-06
一種新型介孔碳擔載的金屬催化劑及其制備方法
本發明涉及一種新型介孔碳擔載的金屬催化劑及其制備方法，金屬催化劑由金屬粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳載體10wt％～99.99wt％組成，介孔碳載體由雜原子摻雜的介孔碳材料制成，該雜原子摻雜的介孔碳材料是以含有雜原子的離子液體為單體，與模板劑在室溫下混合，然后在400～1000℃下煅燒1～6小時，冷卻至室溫，最后除去模板劑制得，金屬粒子的平均粒徑為1～100nm，介孔碳材料中雜原子的質量分數為0.01wt％～80wt％。本發明催化劑可以通過氮、硫、磷、硼、氟等雜原子的摻雜調控納米金屬的價態以及金屬在載體表面的沉積與分散，從而有利于增強其催化活性。另外，催化劑制備簡單，對水、空氣和熱穩定。
浙江大學
2021-04-11
固體酸催化碳水化合物制備5-羥甲基呋喃甲醛（HMF）
成果描述：碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。催化劑活性評價： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護、反應時間2~4h，HMF收率 > 40 %。
四川大學
2021-04-10
一種具有調溫、調濕和光催化多功能內墻涂料及其制備方法
簡介：本發明公開了一種具有調溫、調濕和光催化多功能內墻涂料及其制備方法，屬于光催化涂料和建筑節能技術領域。該涂料包含光催化填料、調溫調濕填料、成膜物質、分散劑、穩定劑、潤濕劑、防霉劑、消泡劑、流平劑、增稠劑、催干劑、助干劑、水等，所述光催化填料為Eu?Ce/TiO2，所述調溫調濕填料為SiO2基棕櫚醇?棕櫚酸?月桂酸微膠囊調溫調濕材料。該涂料的制備步驟包括：(1)光催化填料的制備；(2)調溫調濕填料的制備；(3)具有調溫、調濕和光催化多功能內墻涂料的制備。本發明涂料能在可見光源下光催化降解甲醛氣體和調節室內溫濕度，有效地提高了室內環境舒適度及改了善室內空氣品質，降低了建筑能耗，符合國家綠色生態建筑材料的發展趨勢。
安徽工業大學
2021-04-11
固體酸催化碳水化合物制備5-羥甲基呋喃甲醛（HMF）
成果描述：碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：催化劑活性評價： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護、反應時間2~4h，HMF收率 > 40 %。 國內先進。
四川大學
2021-04-10
合成氣一步法制備乙醇和低碳醇催化劑
"低碳醇通常是指碳數在二及以上的醇，其往往可直接作為汽車燃料，也可作為汽油添加劑而加入汽油中，提高汽油辛烷值，而長碳鏈醇（主要是C6+醇）是增塑劑、洗滌劑、潤滑油合成過程中重要的中間體。近年來，通過合成氣一步法制備低碳醇的催化劑分為四類，即Rh基催化劑，甲醇修飾催化劑，費托合成修飾催化劑，Mo基催化劑。其中Rh基催化劑具有最高的醇選擇性，但其較高的價格以及儲量的稀少而限制了其商業應用；甲醇修飾的催化劑其醇選擇性較高，但產物主要是甲醇、異丁醇，C2+-OH選擇性較低；Mo基催化劑耐硫，但其活性較低，甲烷化嚴重，反應條件苛刻；費托修飾的催化劑，雖然其碳鏈增長能力較強，但有大量的烷烴生成，C2+-OH選擇性較低。已將碳納米管應用于合成氣制備低碳醇的催化劑，其在高壓微反評價裝置，300~350 ?C，6~10 MPa，3000~6000 mL/(g?h)的反應條件下，加氫產物中總醇醚的碳基選擇性≥60%，乙醇選擇性≥30%，總醇醚時空產率≥100 mg/(g?h)，乙醇≥50 mg/(g?h)；催化劑穩定性考核>1000 h。 項目已經完成具有自主知識產權的低碳醇催化劑的研發，并成功完成了百
廈門大學
2021-04-10
低釩脫硝、脫二噁英雙功能低溫錳鈦催化劑的研發
小試階段/n1. VOx /TiO2 體系的催化劑的制備及催化分解 NOx 和氯苯各項指標性能的評價。研究添加 W、 Mn、 Sn、 Ce 等組分，載體 TiO2 的晶型和形貌和制備方法（包括干混法、等體積浸漬法和濕法浸漬法）對催化分解 NOx 和氯苯性能的影響。。 2. 篩選的低釩催化劑的配方和制備工藝優化實驗。研究添加不同種類過渡金屬氧化物對催化劑催化性能的機理。。 3. 對上述所得到的低釩含量催化劑體系做進一步的配方和制備工藝的優化，。并進行低溫催化還原 NO 和催化氧化氯苯的活性研究。。 4. 制備低釩含量，且具有高的低溫催化活性的成型蜂窩狀催化劑。
武漢工程大學
2021-04-11
低溫下即具有極高反應活性的fcc相Ru納米粒子催化劑
該研究工作首先使用DFT理論計算了fcc相與hcp相Ru的Wulff平衡結構模型里各個表面的CO解離勢壘。CO解離通常被認為是費托合成的決速步，而CO解離勢壘的大小可以反映出催化劑的費托合成活性。計算結果表明hcp相Ru（0001）面的Step-B臺階位具有最低的CO解離勢壘，但在真實納米粒子體系中較難暴露，而fcc相Ru具有（100）、（211）面以及（111）面Step-B臺階位等一系列CO解離勢壘較低的表面，有可能具有非常好的費托合成催化活性。 根據DFT計算結果，設計合成了以fcc相Pt納米晶為核，外延生長fcc相Ru的Pt-Ru core-shell結構納米催化劑。該催化劑在393-433 K的較低溫度下即表現出遠高于hcp相Ru的費托合成催化活性，433 K下活性可達 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，這是目前相同溫度下報道的活性最高的費托合成催化劑。同時該催化劑也具有非常好的產物選擇性與穩定性。經過對催化劑結構的詳細表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段對該fcc Pt-Ru納米催化劑的結構進行了模擬重建，證實了該催化劑具有超高活性位密度，表面大量暴露Ru（100）、（211）以及（311）等具有優異的CO活化能力的結構， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化劑的1-2個數量級以上。證明了fcc Ru催化劑相比hcp Ru具有更好催化性能的本質是具有更密集的催化活性位點。
北京大學
2021-04-11
高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法
本發明公開了一種高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法，該裝置包括預混器、兩級螺旋進料器、馬達、料倉、流化床熱解器、旋風分離器、兩級冷凝裝置、焦炭倉、儲油罐、儲氣罐、預熱器。該方法能夠利用該裝置將高、低有效氫碳比的不同原料進行共混催化熱解。本發明能夠將有效氫碳比低的含碳固體廢棄物廉價高效地轉化為高品質的液體燃料，同時處理有效氫碳比高的塑料等固體廢棄物，解決了目前有效氫碳比低的生物質等含碳固體廢棄物轉化困難，熱解產物品質不高，選擇性差，催化劑易結焦、失活快的問題。
東南大學
2021-04-14