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若將氧化物變薄到乃至單層，其表面自由能受基底金屬的調(diào)制會向金屬表面自由能靠近（化學(xué)勢的混合），此時沉積在薄層氧化物上的金屬就有可能處于高分散狀態(tài)。研究人員在 Cu(110) 單晶表面生長單層 CuO 薄膜，再沉積鉑 (Pt) 金屬原子，得到 400 K 以上熱穩(wěn)定的 Pt 單原子模型催化劑。若將氧化物層厚度增加，相同沉積量的 Pt 原子則在室溫下便會團(tuán)聚，形成金屬團(tuán)簇。這種負(fù)載型金屬單原子模型催化體系的制備方法簡單易行，不需要通過吸附分子或者嵌入晶格來穩(wěn)定金屬單原子。

簡介：本發(fā)明公開了一種固體酸催化劑，屬于化學(xué)催化劑領(lǐng)域。該固體酸催化劑活性組分是硫酸鋯納米粒子，該納米粒子分散性好，具有球形、橢球形或鴨梨形結(jié)構(gòu)，粒子尺寸在30-900nm。本發(fā)明所制備出的硫酸鋯納米粒子可直接作為催化劑，用于催化游離脂肪酸合成生物柴油的酯化反應(yīng)。上述酯化反應(yīng)的最佳反應(yīng)工藝是：所述游離脂肪酸和低碳醇的摩爾比為1∶40、固體酸催化劑與游離脂肪酸的質(zhì)量比為0.2、反應(yīng)溫度為95℃。采用本發(fā)明催化劑，用于由游離脂肪酸合成生物柴油的酯化反應(yīng)，可以使脂肪酸的轉(zhuǎn)化率提高，催化劑與產(chǎn)物易分離；無腐蝕性，對環(huán)境無污染；催化效率高，用量少，副產(chǎn)物少等優(yōu)點。

我國聚醚每年產(chǎn)能74萬噸，年需求量70萬噸左右。它主要用于制備PU（聚氨酯）泡沫、PU粘合劑、PU彈性體、PU密封料、PU合成革、PU纖維，紡織整理劑、液壓油以及表面活性劑等領(lǐng)域。國內(nèi)外制備聚醚多元醇多采用KOH為催化劑，以多元醇為起始劑，在KOH存在的情況下引發(fā)環(huán)氧丙烷的開環(huán)聚合而成。該工藝工序繁瑣，生產(chǎn)效率不高，影響產(chǎn)率的提高且能耗大，成本高，產(chǎn)

該催化劑屬專利技術(shù)，適用于在20~25℃條件下處理含酚廢水和焦化廢水。 含酚廢水是一種對人類危害十分嚴(yán)重而又普遍存在的工業(yè)廢水，酚類化合物，可使蛋白質(zhì)凝固，對人類、水產(chǎn)生物及農(nóng)作物都有極大危害。鋼鐵工業(yè)、煤氣化工業(yè)中的煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960~1000℃，得到焦碳和一些化工產(chǎn)品，同時，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量難以生物降解的芳香族有機化合物、雜環(huán)及多環(huán)化合物，且酚含量較高，處理比較困難，這些污染物如果未經(jīng)處理或處理不當(dāng)隨廢水排放，將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染。尋找高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的處理方法一直是含酚廢水處理領(lǐng)域的研究熱點。 含酚廢水處理目前常用的方法有：生化法、Feton試劑氧化法、催化濕式氧化法等。華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院提到（華中科技大學(xué)學(xué)報22(2005，4)79~81）生化法對焦化廢水進(jìn)行處理，處理后水的酚、氰含量基本達(dá)標(biāo)，但生化處理后的廢水色度仍然很高，含有大量難降解有機物，其COD不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，在不改變主體生化法工藝的情況下，還需要對生化系統(tǒng)的外排水進(jìn)行深度處理。Fenton試劑是Fe2+和H2O2的組合（Chem. Soc．65(1894)899~9lo），在酸性（2.5~4.0）條件下Fe2+能有效地催化H2O2產(chǎn)生OH—，OH— 具有極強的氧化能力，它可將有機污染物在短時間內(nèi)氧化降解。由于Fe2+是溶解在溶液中的，F(xiàn)e2+難與反應(yīng)介質(zhì)分離回收，易流失和引起二次污染。催化濕式氧化法是八十年代國際上發(fā)展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術(shù)（U S 4699720,1987）。它是在反應(yīng)釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物，以達(dá)到凈化的目的。至今有多種過渡金屬氧化物被認(rèn)為對濕式氧化有催化活性，大連化學(xué)物理研究所的杜鴻章、房廉清等人在（水處理技術(shù)23(1997，2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長，是催化濕式氧化法較有效的催化劑，但由于該方法所用的催化劑價格昂貴，污水處理所用的設(shè)備成本高，使其應(yīng)用受到極大限制。 技術(shù)內(nèi)容： 主要解決的技術(shù)問題是：提出一種價格低廉，可回收的，在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行的催化劑。 活性炭載氧化鐵催化劑，其組分和含量為： 氧化鐵重量百分比含量為1.0~10.0％，活性炭重量百分比含量為90.0~99.0％。 活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水的方法： 取含酚廢水或焦化廢水100mL放入250mL錐型瓶中，加入制備好的氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑1.5g，調(diào)節(jié)溶液pH=5．0，于20-25℃攪拌20~30min，過濾，濾液即為處理過的含酚廢水。用氧化鐵重量百分比含量為2.0％或5.0％的活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水，具有與氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑同樣的效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點： 活性炭載氧化鐵催化劑制備方法簡便易行，價格低廉，可回收，在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行。活性炭載氧化鐵催化劑的制備是以三氯化鐵(FeCl3)和活性炭為原料，將鐵氧化物載到活性炭上，催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩(wěn)定性好、易于回收、催化活性高。用該催化劑處理含酚廢水，可在pH=5.0的弱酸性條件下，在20~25℃的室溫條件下直接進(jìn)行，不需要加熱，大大地節(jié)約了能源，活性炭載氧化鐵催化劑可直接處理污水，不需要加H2O2或通O2，易于操作，反應(yīng)條件溫和，處理成本低廉，COD能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(<150mg/L)，COD去除率高，可達(dá)到94％以上。

該技術(shù)利用催化燃燒和氣固換熱的原理，將通風(fēng)瓦斯催化燃燒并將其熱能進(jìn)行梯級利用，不僅對保障我國的能源安全以及環(huán)境保護(hù)起到不可忽視的作用，同時還能帶動我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，具有重大的戰(zhàn)略意義。該技術(shù)可以廣泛適用于包括煤礦通風(fēng)瓦斯，天然氣、沼氣、石油油層氣、高爐煤氣以及鋼鐵和石化生產(chǎn)中的可燃廢氣在內(nèi)的超低濃度可燃?xì)怏w，具有廣泛的實用性和廣闊的市場應(yīng)用前景。

成果介紹2019年開始，中央環(huán)保督察組將用三年時間，完成全國第二輪督察，環(huán)保做為供給側(cè)改革重要抓手，洗牌行業(yè)格局，釋放廢水總量治理需求的存量空間，訂單數(shù)量和單價相應(yīng)提升。針對 “重化圍江”現(xiàn)狀和化工園區(qū)的快速發(fā)展導(dǎo)致“三廢”排放量居高不下的窘境，東南大學(xué)納米低維凈化材料創(chuàng)新團(tuán)隊以毒性減排為目標(biāo)，重點攻關(guān)國家重大需求污染全過程除毒處理，研制的撬裝式無泥芬頓催化氧化設(shè)備，框架結(jié)構(gòu)集成化、靈活機動、隨開隨用、全地形使用，非接觸式全封閉深度處理、避免交叉污染與擴散污染。適用于三高一低難降解水質(zhì)的處理，也可適用于工業(yè)園區(qū)、醫(yī)藥、石油化工、煤化工等廢水處理。主要消減指標(biāo)：對COD，色度有良好去除效果，去除率65-95[[%]]，B/C比提升到0.4以上，無二次污染，污泥零排放。工業(yè)水處理價值鏈包括建設(shè)階段的系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)備集成，工程施工，以及運營階段的藥劑生產(chǎn)，解決方案，運營管理。我們可以提供系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)備集成，藥劑生產(chǎn)，解決方案，等多層次優(yōu)質(zhì)服務(wù)。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)1.首創(chuàng)NSFO技術(shù)，NSFO技術(shù)耦合真空紫外光VUV的裝備化優(yōu)勢，在大幅提升處理效果的基礎(chǔ)上避免了污泥二次污染的產(chǎn)生。2.精準(zhǔn)治理：根據(jù)污染物組成、理化性質(zhì)，定制催化劑與降解工藝；源頭處理，分質(zhì)分流。3.環(huán)境友好：NSFO 產(chǎn)品日常運行基本無外排污泥，不產(chǎn)生異味、不影響周邊環(huán)境，可臨近居民區(qū)建設(shè)，基本消除“鄰避效應(yīng)”。4.易選址：框架結(jié)構(gòu)集成化，催化劑高效化，流程精簡化；整套設(shè)備高度集成于移動框架外殼中，可全地形部署，隨開隨用。5.智能化程度高、管理簡單：NSFO 產(chǎn)品控制系統(tǒng)智能化，通過自動控制系統(tǒng)使工況數(shù)據(jù)自動上傳，無需專人值守。6.成本優(yōu)勢：投資省，占地省，人力省，出水總量省，自動化程度高，比傳統(tǒng)傳統(tǒng)芬頓法氧化工藝總成本減少30[[%]]以上市場前景1.入圍2019年南京創(chuàng)新周簽約項目2.入圍揚子江生態(tài)展陳，共建揚子江生態(tài)文明

針對我國對控制揮發(fā)性有機物（VOC）廢氣排放的高度重視，研發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)（近  30 項授權(quán)及國家發(fā)明專利）、高效凈化 VOC 的有序多孔金屬氧化物催化材料，有望應(yīng)用于建筑裝飾、餐飲服務(wù)和服裝干洗、有機精細(xì)化工（包括涂料、油墨、膠粘劑、醫(yī)藥等）、涂裝、印刷、黏合、工業(yè) 清洗等行業(yè)中 VOC 的凈化處理工藝。

本發(fā)明公開的一種流化催化分解石膏的方法，將石膏與金屬氧化物分子篩催化劑混合均勻加入到流化反應(yīng)器中，硫磺氣從流化反應(yīng)器底部進(jìn)入與固體物料接觸，反應(yīng)分解石膏。反應(yīng)得到的固相用蒸汽洗滌，洗滌后固相為金屬氧化物分子篩催化劑，干燥后循環(huán)使用。洗滌后的氣相冷凝得到Ca(OH)2懸濁液用于制備鈣鹽。未冷凝的氣相可單獨或與石膏分解反應(yīng)后的氣相產(chǎn)物中的SO2按克勞斯反應(yīng)制備硫磺，作為還原劑循環(huán)使用。石膏分解反應(yīng)得到的氣相經(jīng)過除塵，降溫，經(jīng)分離制備不溶性硫磺，可溶性硫磺作為還原劑循環(huán)使用。剩余的氣相可與H2S制備硫磺再作為還原劑循環(huán)使用，或生產(chǎn)硫酸。本發(fā)明石膏分解能耗低，分解速率快，產(chǎn)品附加值高，工藝環(huán)保先進(jìn)。

γ-丁內(nèi)酯是一種用途極其廣泛的重要化工原料，尤其近幾年國內(nèi)外需求量呈上升趨勢。現(xiàn)階段合成γ-丁內(nèi)酯主要有1,4-丁二醇脫氫法和順酐加氫法。順酐加氫法雖然原料成本較低，但由于原料對反應(yīng)器有嚴(yán)重的腐蝕，并且氫氣耗量大，產(chǎn)物損失較多，生產(chǎn)效率低，所以已經(jīng)逐漸被生產(chǎn)廠家淘汰。1,4-丁二醇脫氫法，為目前較為先進(jìn)的生產(chǎn)方法，但生產(chǎn)中仍需引入氫氣，所以氫源問題限制了一部分企業(yè)的生產(chǎn)，并造成設(shè)備造價提高。我組經(jīng)多年的研究開發(fā)，成功研制出了高效專用工業(yè)催化劑，即在非臨氫狀態(tài)下合成γ-丁內(nèi)酯，在高空速、較低的反應(yīng)溫

研究團(tuán)隊發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 聚酯是僅次于聚烯烴的第二大類人工合成高分子材料，被廣泛應(yīng)用于纖維、瓶材、薄膜等領(lǐng)域，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。大多數(shù)商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金屬化合物的催化下通過熔融縮聚合成的。銻系催化劑是目前綜合性能最好，應(yīng)用最為廣泛的催化劑，殘留在聚酯中的金屬銻對人類健康和環(huán)境有潛在危害，亟待開發(fā)新型綠色聚酯合成新方法，消除聚酯中殘留催化劑的危害。 聚酯的工業(yè)生產(chǎn)一般分為兩步反應(yīng)：（1）二元羧酸和二元醇通過酯化反應(yīng)合成低分子量羥基封端齊聚物；（2）酯交換反應(yīng)脫除二元醇獲得高分子量聚酯。其中第一步酯化反應(yīng)不需要外加催化劑，通過二元羧酸單體自身的羧基自催化即可進(jìn)行，而所謂的聚酯催化劑實質(zhì)上是第二步反應(yīng)的酯交換催化劑。只通過第一步酯化反應(yīng)就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交換反應(yīng)的進(jìn)行，是無催化劑熔融縮聚合成高分子量聚酯唯一有效途徑。早在高分子學(xué)科創(chuàng)立之初的上世紀(jì)20年代末，Carothers就研究了二元羧酸與二元醇可在羧酸單體自催化下熔融酯化縮聚，以期得到聚酯材料，然而產(chǎn)物分子量僅有2-5 kDa，性能太差而無法應(yīng)用。酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)和高熔體黏度下排除副產(chǎn)物水的困難，被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因。1941年，英國化學(xué)家Whinfield和Dickson受Carothers研究的啟發(fā)創(chuàng)造性地提出了酯交換策略，通過酯交換反應(yīng)脫除過量的二元醇合成了分子量高、力學(xué)性能優(yōu)異的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英國ICI公司在1946年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前幾乎所有的商品化聚酯都是通過酯交換路線合成的，但是為了克服酯交換反應(yīng)的能壘，催化劑的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上對此做了總結(jié)，認(rèn)為自催化酯化縮聚合成高分子量聚酯是不可能實現(xiàn)的。 研究團(tuán)隊通過對自催化酯化縮聚機理的深入研究，得出自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因僅僅在于反應(yīng)過程中的官能團(tuán)比例失衡，而非酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)及副產(chǎn)物難以排出。研究團(tuán)隊發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。過量的此類二元酸與伯二元醇酯化形成羧基封端的預(yù)聚物后，通過三步串聯(lián)的基元反應(yīng)：質(zhì)子轉(zhuǎn)移、酸酐形成和再次酯化反應(yīng)，使得體系中的醇酸官能團(tuán)比例不斷趨近于等摩爾比，從而在不需要外加催化劑的條件下獲得了高分子量的聚酯。該方法中聚酯產(chǎn)物分子量增長呈現(xiàn)出獨特的“加速”模式，從而在與傳統(tǒng)工藝相近的時間內(nèi)，通過熔融縮聚獲得了一系列的高分子量無催化劑聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-對苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究團(tuán)隊通過進(jìn)一步深入研究聚合機理，優(yōu)化聚合工藝，解決了無催化劑熔融縮聚合成聚酯的單體普適性問題，實現(xiàn)了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的無催化劑合成。 本成果解決了聚酯工業(yè)的百年難題，屬于國際首創(chuàng)，并擁有完全的知識產(chǎn)權(quán)，具有巨大的應(yīng)用潛力。