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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)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 馮疇境 化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程 2019-2023 201931043116 羅雨欣 化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程 2019-2023 201931043111 黃品杰 化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程 2019-2023 201931043110 張一丹 化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程 2019-2023 201931043105 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 周家斌 化學(xué)化工學(xué)院 教授 環(huán)境材料與污染控制 劉丹 化學(xué)化工學(xué)院 講師 環(huán)境材料與污染控制 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢水需要凈化處理，對(duì)此問(wèn)題，本課題準(zhǔn)備采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有機(jī)污染物。制備出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2復(fù)合材料來(lái)活化PMS。PMS在復(fù)合催化材料表面會(huì)迅速反應(yīng)生成硫酸根和羥基的自由基，同時(shí)在光照下實(shí)現(xiàn)電子空穴的有效分離。通過(guò)光催化和高級(jí)氧化產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的活性物種會(huì)爭(zhēng)奪有機(jī)物的最外層電子來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢水的高效降解。 因?yàn)镃uFe2O4具有磁性好、易回收、可重復(fù)使用、低毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可見(jiàn)光催化活性等優(yōu)點(diǎn)，可減少二次污染，且能夠高效的活化PMS，此外，PMS可作為電子受體快速轉(zhuǎn)移和消耗光生電子，實(shí)現(xiàn)電子和空穴的有效分離，提高其光催化活性。同時(shí)，通過(guò)摻雜MnO2顆粒進(jìn)一步提高CuFe2O4催化劑比表面積，在反應(yīng)體系中能夠進(jìn)一步活化PMS產(chǎn)生氧化自由基，從而有效地降解有機(jī)物。

受益于自優(yōu)化配體效應(yīng)和原子精度結(jié)構(gòu)，Pt團(tuán)簇基電催化劑表現(xiàn)出高質(zhì)量活性、優(yōu)異穩(wěn)定性和抗CO毒化能力。理論計(jì)算證實(shí)，增強(qiáng)的電催化性能歸因于三苯基膦配體的雙重效應(yīng)，它不僅可以調(diào)節(jié)原子級(jí)精確Pt團(tuán)簇的形成，還可以改變Pt原子的d帶中心，從而有利于獲得*H、*OH 和 CO等中間體的良好吸附動(dòng)力學(xué)。

基于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)概念，首次通過(guò)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉熔融鹽法合成一系列 鉭酸鈣基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)了兩元及多元半導(dǎo)體復(fù)合物組分及其含量 可通過(guò)改變前驅(qū)物比例簡(jiǎn)單調(diào)控，證明該異質(zhì)結(jié)復(fù)合物晶相，組分變化與光催化 制氫性能有著密切關(guān)系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質(zhì)結(jié)形成促進(jìn)光生電荷有效分離機(jī)制，極大地提高光催化制氫性能。

和廢鹽，且催化劑不易回收。發(fā)展的趨勢(shì)是用固體傳統(tǒng)的質(zhì)子酸（硫酸等）和路易斯酸（AIC1。等）催化的催化過(guò)程中產(chǎn)生酸酸取代液體酸、用多相催化取代均相反應(yīng)， 以減輕環(huán)境污染提高生產(chǎn)效益。本頊目所開(kāi)發(fā)的固體酸具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)催化活性高、催化劑用量少；(2)易與產(chǎn)物分離，重復(fù)使用高；(3)生產(chǎn)過(guò)程中污染少。并且在酯類香料的合成中顯示很高的催化活性，如：丙酸異戊酯的收率可達(dá)98.2%；丁酸芐酯的收率可達(dá)96.9%；己二酸   二丁酯的收率可達(dá)98．O%以上。

遼寧石油化工大學(xué)張靜、李長(zhǎng)波團(tuán)隊(duì)將多年研究成果“光催化消毒滅菌技術(shù)”、“生活污水、固體廢棄物無(wú)害化處理技術(shù)”等關(guān)鍵技術(shù)無(wú)償捐獻(xiàn)給地方企業(yè)，助力企業(yè)戰(zhàn)勝疫情早日復(fù)工復(fù)產(chǎn)。捐贈(zèng)的技術(shù)首先在撫順?shù)X業(yè)有限公司試行。 光催化材料是一種以納米級(jí)二氧化鈦為代表的具有光催化功能的半導(dǎo)體材料的總稱，它涂布于基材表面，在紫外光及可見(jiàn)光的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能，能有效地降解空氣中甲醛等有毒有害氣體，殺滅多種細(xì)菌和病毒，并將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理，具備除臭、抗污、凈化空氣等功能。張靜教授多年研究光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，曾獲得國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利。采用該專利技術(shù)制備的納米氧化鈦溶膠，顆粒大小合適、粒子分散度好，消毒殺菌、凈化空氣效果好。將其噴涂在辦公場(chǎng)所可以有效切斷污染源，避免病毒擴(kuò)散傳播，維護(hù)員工身體健康。對(duì)人流密集重點(diǎn)區(qū)域（如會(huì)議室、辦公室、食堂），除了采用傳統(tǒng)酒精消毒劑外，還可以采用光催化消毒滅菌技術(shù)進(jìn)行消毒。新冠病毒可通過(guò)糞便和污水傳播擴(kuò)散，針對(duì)這一情況，污水處理廠通過(guò)“紫外線、臭氧、次氯酸鈉”進(jìn)行“三重消殺”，但是過(guò)量消毒劑會(huì)沖擊下游生化系統(tǒng)。因此，工業(yè)企業(yè)應(yīng)該在生活污水出廠之前進(jìn)行預(yù)處理，保證效果的前盡量提下減少消毒劑的使用。

項(xiàng)目概況 隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和綠色化學(xué)的興起，傳統(tǒng)的均相堿催化劑（KOH、NaOH 等）已 不再適應(yīng)現(xiàn)代化工發(fā)展的需要。尋求高活性、高選擇性以及可重復(fù)使用的固體堿催化劑已成 為目前研究的熱點(diǎn)。固體堿催化劑的應(yīng)用在我國(guó)處于剛起步階段。本項(xiàng)目所研制的固體堿催 化劑不受空氣中 H2O 和 CO2的毒化作用；并在苯酚烷基化，醛縮合，環(huán)氧丙烷的水解、醇解 和氨解，生物柴油制備以及硝基苯法制 4－硝基二苯胺等堿催化反應(yīng)表現(xiàn)出了良好的催化性能。

 針對(duì)目前日趨小型化的各種民用與軍用微電子產(chǎn)品對(duì)高能量密度便攜式電源系統(tǒng)的需求，開(kāi)展新型清潔能源的研究尤為重要。納米催化燃燒發(fā)電技術(shù)使得燃料可以充分燃燒，無(wú)需點(diǎn)火過(guò)程，無(wú)需任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件就可以在納米尺度下將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。燃燒所釋放的能量，其單位質(zhì)量輸出的功率是傳統(tǒng)使用的化學(xué)電池的幾十倍，從而大大提高了能源利用率，更重要的是此反應(yīng)的生成物是無(wú)毒的二氧化碳和水，是一種全新的燃燒方式。此發(fā)明已經(jīng)獲得了美國(guó)發(fā)明專利“Solid state transport-based thermoelectric converter”,US 7696668。已經(jīng)首創(chuàng)完成了第一代NanoEPower的結(jié)構(gòu)測(cè)試和芯片的設(shè)計(jì)制造，在一塊郵票大小的硅片上集成了上千個(gè)微米級(jí)發(fā)電單元，納米催化低溫燃燒發(fā)電的概念已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室原理驗(yàn)證。該項(xiàng)目得到了科技部、上海市科委、云南省科委等多家單位支持, 可以應(yīng)用在芯片級(jí)納米催化燃燒發(fā)電系統(tǒng)上。

環(huán)氧苯乙烷作為一種重要的化工中間體被廣泛應(yīng)用于化工與醫(yī)藥生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域，傳統(tǒng)的制備方法——鹵醇法在生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污 染嚴(yán)重、對(duì)原料的利用率不高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。隨著整個(gè)社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，綠色化學(xué)日益受到重視。在催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的研究過(guò)程中，開(kāi)發(fā)高效、低污染、低能耗、環(huán)境友好的催化劑一直是研究的主要方向。雖然在許多研究人員的不懈努力下，催化劑的研究取得了可喜的進(jìn)展，但是現(xiàn)有的催化劑還存在著一些缺陷， 新型高效催化劑的研發(fā)仍然是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。我們發(fā)現(xiàn)將普魯士藍(lán)類配合物用于催化苯乙烯