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研究催化劑在實際催化反應過程中的狀態對于理解催化劑的催化機理具有非常重要的意義。實際催化過程中，氣體分子會通過影響表面能進而對催化劑的表面結構進行調制。但受限于研究方法，在真實催化環境中，氣體分子如何重構催化劑表面仍然不清楚。此外，除了催化劑表面結構的變化，在催化反應過程中，催化劑顆粒整體的結構乃至物相也會發生變化。

配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。 一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 祝渙鈞 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 王梓 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學與化工學院應用化學專業 2019年9月至2023年6月 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 覃玲 化學與化工學院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應用研究 四、項目簡介 配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。 本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測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通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，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)和較好的循環穩定性。 項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。

作為一種重要的醫藥中間體，5-甲基吡嗪-2-羧酸主要用來合成 降血糖藥物格列吡嗪及降血壓藥物阿昔莫司；同時，也可用于合成抗結核藥物 5-甲基吡嗪-2-羧酸甲酯。采用高效、綠色、環保的方法大規模合成 5-甲基吡嗪-2-羧酸意義重大。目前，5-甲基吡嗪-2-羧酸 的工業合成以 2,5-二甲基吡嗪為原料，其合成方法主要有如下幾種：（1）KMnO4 氧化法，但該方法中由于高錳酸鉀一般過量使用，容易 氧化生成較多副產物，產品收率低；且更容易生成大量含高錳酸鉀及金屬離子的廢水，環境危害大，不符合環保、綠色化學要

本發明公開了一種微波輔助再生SCR脫硝催化劑的方法。本發明包括（1）將中毒的SCR脫硝催化劑浸沒于去離子水中，用鼓泡的方法清洗SCR脫硝催化劑；（2）將SCR脫硝催化劑轉移至盛有復孔溶液的容器中浸泡處理；（3）將SCR脫硝催化劑轉移至微波裝置中，處理1-10分鐘；（4）將SCR脫硝催化劑轉移至有活化液的容器中，浸漬1-4小時；（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。本發明原料易得、裝置和工藝簡單、節能，適用于工業規?；偕?，經過本發明方法處理的催化劑孔道疏松，孔結構明顯優化，催化劑表面狀況顯著改善，具有活性高，經濟性好的特點。

截齒表面化學熱處理方法有滲氮、滲碳、碳氮共滲等。滲氮與其它表面化學熱處理工藝相比，主要優點在于其較低的熱處理溫度（500-600℃），理想溫度為580℃，可在完全調質與回火的條件下對零件進行滲氮，而不會對基體的組織及主要性能造成負面影響，是一個快速便捷、靈活方便、經濟高效、可控性強的工藝過程。低溫滲氮的另一個優點在于降低了產生變形的可能性。這樣，零件就可以通過機械加工得到最終的尺寸，而無須花費昂貴的精加工過程。因此，低溫滲氮的實用性和有效性, 一直受到國內外廣泛研究。

成果描述：本課題組首次將固態儲氫的兩種熱點材料SB和AB用高能球磨的方法復合，并采用廉價的固態酸作為一次高效催化劑直接添加在SB-AB復合物中以實現復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催化劑失活和成本的問題，更具有明顯的市場優勢和應用價值。此復合水解體系還具有放氫量高，動力學性能好等優勢，產氫速率和有效放氫量可根據實際供氫需求調控。制氫純度高，與水接觸就能放氫，制備工藝簡單，大大降低了制氫成本，減少環境限制，滿足隨時隨地的取用。市場前景分析：1. 氫燃料電池：氫燃料電池能量轉換率高，裝置可大可小，非常靈活，無污染無噪音，具有廣闊的應用領域。本產品所提供的氫源可直接應用于氫燃料電池。 2.便攜式移動電源：可為手機、筆記本電腦、MP3/MP4等電子設備隨時隨地地充電，不需要其他外接電源，無需補充電量，方便快捷，具有非常可觀的市場需求。 3. 氫能發電機：可以適用于野外作業，只要有水的環境就能使用，副產物對環境友好可直接排放，靈活機動。在救災搶險、工程作業等方面有著很大的優勢。 4.氫氣球：大型氫氣球廣泛見于飄浮廣告條幅，高空探測等，是日常生活中最為常見的氫應用實例。本產品可以實現移動式充氫，即使在氣球升空后仍能不斷地補充氫氣，確保氫氣球高空作業的穩定性和耐久性。與同類成果相比的優勢分析：理論放氫量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反應1h實際放氫量(產氫率) 初始反應10min內放氫量(產氫率) 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%)

（專利號：ZL 201510212365.5） 簡介：本發明公開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，屬于有機化工技術領域。該制備反應中芳香胺、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％，反應溶劑乙醇以毫升計的體積量為乙酰乙酸乙酯以毫摩爾計摩爾量的5～7倍，反應壓力為一個大氣壓，回流反應30～45min，反應結束后冷卻至室溫，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、使用量少以及整個制備過程原料利用率高、操作簡單方便等特點，便于工業化大規模生產。  

針對傳統SCR脫硝催化劑難以適應我國高硫、高灰、高汞燃煤煙氣而導致的 催化劑失活、使用壽命縮短、脫硝成本增加等問題，以及實現燃煤煙氣協同脫硝 脫汞目標，在“國家科技支撐計劃"、“國家863計劃”等項目支持下，重慶大 學與國家電投集團遠達環保工程有限公司、國家電投集團遠達環保催化劑有限公 司通力合作，開發了具有完全自主知識產權、集多項核心技術于一體、適應我國 惡劣燃煤煙氣條件的脫硝脫汞催化劑配方及制備關鍵技術。主要取得以下創新性 成果： （1） 率先建立了高硫高灰高汞燃煤煙氣條件下催化劑中毒失活機理模型， 開發出適應我國復雜燃煤煙氣的耐磨抗中毒鈦鴿-堇青石復合催化劑載體； （2） 揭示了汞在燃煤煙氣中的熱力學特性和遷移行為，建立了汞在脫硝過 程中的吸附與氧化機制，開發出了適應高硫高灰高汞煙氣的寬尺度協同脫硝脫汞 催化劑； （3） 建立了我國典型煤種汞分布與賦存形態數據庫，開發了汞高效吸附氧 化設計平臺，構建了針對不同煤質條件的協同脫硝脫汞催化劑設計與快速響應系 統； （4） 開發出協同脫硝脫汞復合載體催化劑制備關鍵技術與生產工藝，建立 了具有國際先進水平的脫硝脫汞試驗平臺，構建了催化劑運行智能監測管理系統。 本項目研制的新型脫硝脫汞催化劑脫硝率、汞氧化率、耐磨性、使用壽命等指標 達到國際先進水平，其它性能指標達到國內領先水平。

本發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。

利用低溫等離子體協同催化劑催化氧化方法將內燃機(柴油)尾氣中的PM (主要成分是碳和碳氫化合物)和未完全燃燒的燃料HC氧化成二氧化碳(C02)和水(H20)，同時促進HC還原NOx。本技術產品只需在發動機排氣管上安裝一個等離子體反應器，車上安裝一臺脈沖電源就可以實現PM、HC、NOx的同時去除。項目技術處世界領先水平。 本技術在柴油發電機上的性能測試結果，PM去除率高達91%，HC去除率可達到100%去除，NOx去除率為40%。 本成果產品可用于在用車改造或非道路移動源的排放控制，其市場巨大。據《中國機動車環境管理年報(2019)》統計，2018年，全國柴油車保有量為2103萬輛，其中國五及以上標準的汽車占15.4%。國四及以下柴油車約為1780萬輛，其尾氣控制市場總量大約為3000億元以上。2015年，工程機械(非道路移動源)保有量690.8萬臺.農業機械柴油總動力89783.8萬千瓦.船舶保有量16.6萬艘,飛機起降856.6萬架次。因此，非道路移動源尾氣排放控制約有1500億元的總市場規模。